Ultraheliga Assisted Saffron Extraction

Ultraheli tuntakse oma ekstraktsioonivõimsuse poolest. Taimematerjalide aktiivsete ühendite, maitseainete ja vürtside ultraheli abistamine on väga edukas rakendus, kuna ultraheli genereeritud kavitatsioon katkestab taimerakud ja suurendab massiülekannet, nii et rakusisene materjal muutub kättesaadavaks. Sellega saavutatakse efektiivsem kaevandamine ja suurem saagikus.

Iraanis, Hispaanias, Kreekas ja Indias harilikult kasvatatakse safranit (Crocus sativus), mida tuntakse maailma turul kõige kallimaks vürtsiks ja mida iseloomustab selle delikaat maitse, mõru maitse ja atraktiivne kollane värvus. Peale selle, et selle kasutamine on vürtsi ja värviagendina, hinnatakse ka safranit kui meditsiinitööstust ning kuna lühikest aega uuritakse krokuste sativust kui uut ohutut looduslike antioksüdantide allikat toidutööstus. Suure hinnaga kuni 14 eurot grammi kohta on mitu põhjust: esiteks 100 kilogrammi safrani vürtsi saamiseks vajatakse 100 000 kuni 200 000 krooksi lilli; teiseks, safrani õis lilled vaid kaks nädalat sügisel; ja kolmandaks, saagikoristust täidetakse käsitsi. Safranvioos on saadud safrani krokusi lilli punasest stigmast. Igal safranil on lillil kolm punast häbimärgistust. Need kolm häbimärgistust (rätikuruumi otsa) ja nende stiilid koristatakse safrani ainete saamiseks. Pärast kuivamist kasutatakse neid osi köögis või värvainena.
Ultrasound-assisted kaevandamine on tõestatud meetod rakusisese materjali ja funktsionaalsete ja bioaktiivsete komponentide ekstraheerimiseks. Ultraheli kiirgust saab rakendada safrani punasele stigmale, mis sisaldab üle 150 lenduva aromaatse aine, aga ka mittelenduvad aktiivsed ühendid nagu karotinoidid lükopeen, zeaksantiin ja mitmesugused α- ja β-karoteenid.
Safrani intensiivne iseloomulik maitse tuleneb eelkõige kolmest ühendist: krotsiinid, pikrokrotsiin ja safranal.

Kadkhodaee ja Hemmati-Kakhki tutvustasid uuringut, milles nad on uurinud "Safrani aktiivsete ühendite ultraheli ekstraheerimist". Selles uuringus on nad näidanud, et ultraheliuuring suurendas märkimisväärselt ekstraheerimistooteid ja vähendas oluliselt töötlemisaega. Tegelikult olid ultraheli ekstraheerimise tulemused märksa paremad kui ISO poolt välja pakutud traditsiooniline külmavee ekstraheerimine. Oma uurimistöös on Kadkhodaee ja Hemmati-Kakhki kasutanud Hielscheri ultraheli seadet UP50H. Et uurida ultraheli kiirguse eeliseid, ekstraheeriti külmavee ekstraheerimisel sama kogus safranit (0,25 g proovi): ühte proovi töödeldi Hielscheri ultraheli protsessoriga; teises proovis on kasutatud ISO soovitatud traditsioonilist külmavee ekstraheerimise protsessi. Nagu ülalpool märgitud, on ultraheli ekstraheerimise meetod vabastatud tunduvalt kõrgem saffroni ühendite saagis. Kasvava ultraheliga töötlemise ajaga on saavutatud suurem saagikus, saagranaali pikendamine kuni 15% ekstraheerimisaja lõpuni. Parimad tulemused on saavutatud pulseeriva sonikeerimisega. See tähendab, et lühikesed impulsiintervallid olid efektiivsemad kui pidev ultraheliravi, sest pulseeritava ultraheliuuringu ajal toimib kahe impulsside vahel vaheaeg, kuna väikesed mullid ja ebaühtlased õõnesid, mis tekivad mullide kollapsi tõttu, sõltuvalt nende suurusest, lahustuvad või ujutatakse välja kavitatsioonitsoonist, nii et vedeliku esialgsed tingimused taastatakse. (Kadkhodaee et al., 2007) Nagu ultraheli genereeritud kavitatsioon põhjustab väga intensiivseid kohalikke tingimusi, ultraheli töötlemine tagab parema ekstraktsiooniefekti efektiivse raku katkemise ja täieliku massiülekande kaudu rakkude maatriksi sisemisest osast. Samuti on paljutõotav rakendus safrotsiinist pärit fütokeemiliste ja biofarmatseutiliste ainete taastamiseks.
Ultraheli abistamise efektiivsust on pikka aega uuritud ja see on hästi teada. Hielscherin Ultraheli seadmed on juba väga edukalt kasutatud valkude, lipiidide, fenoolsete ühendite ja ensüümide ekstraheerimiseks.

Kirjandus / viited

• Kadkhodaee, R .; Hemmati-Kakhki, A. (2007): Safranist aktiivsete ühendite ultraheli ekstraheerimine. In: Koochecki, A. et al. (redigeeri): II. Saffroni bioloogia ja tehnoloogia rahvusvaheline sümpoosion. ISHS, Iraan 2007.