Ultrahanggal támogatott sáfrányextrakció

Az ultrahang jól ismert extrakciós képességéről. A hatóanyagok, aromaanyagok és fűszerek növényi anyagokból történő, ultrahanggal támogatott extrakciója igen sikeres alkalmazás, mivel az ultrahanggal létrehozott kavitáció feltárja a növényi sejteket és fokozza az anyagátadást, így hozzáférhetővé válik a sejten belüli anyag. Ezáltal hatékonyabb extrakció és nagyobb hozam érhető el.

Ultrahangos sáfrányextrakció

Az alábbi videó a sáfrány hatékony, egyszerűen elvégezhető extrakcióját mutatja be az UP100H szondás ultrahangos készülékkel.
 

Ez a videó az íz- és színanyagok gyors és hatékony ultrahangos extrakcióját mutatja be sáfrányból a Hielscher UP100H, egy 100W teljesítményű ultrahangos készülék segítségével.

Sáfrány, egy kiváló fűszer

A sáfrányt (Crocus sativus), amely a világpiac legdrágább fűszereként ismert, és amelyet finom aromája, keserű íze és vonzó sárga színe különböztet meg, főként Iránban, Spanyolországban, Görögországban és Indiában termesztik. A sáfrányt fűszerként és színezőanyagként való felhasználása mellett gyógynövényként is nagyra becsülik, és a crocus sativus növényt újabban az élelmiszeripar számára a természetes antioxidánsok új, biztonságos forrásaként vizsgálják. A grammonként akár 14 eurót is elérő magas árnak több oka van: először is 100 000 és 200 000 közötti krókuszvirág szükséges 1 kilogramm sáfrányfűszer előállításához; másodszor a sáfrány ősszel mindössze két hétig virágzik; harmadszor pedig a betakarítás teljes egészében kézi munkával történik. A sáfrányfűszert a sáfránykrókusz virágának vörös bibéjéből nyerik. Minden sáfránynövény virágán három vörös bibe található. Ezt a három bibét (a termőlevél befogadó csúcsát) és bibeszálaikat takarítják be a sáfrány anyagainak kinyeréséhez. Szárítás után ezeket a részeket a konyhában fűszerként vagy színezőanyagként használják.

Ultrahangos kezelés kiváló minőségű sáfránykivonatok előállításához

Az ultrahanggal támogatott extrakció bevált módszer a sejten belüli anyagok, valamint a funkcionális és bioaktív összetevők kinyerésére. Ultrahangos besugárzás alkalmazható a sáfrány vörös bibéin, amelyek több mint 150 illékony aromaanyagot, valamint nem illékony hatóanyagokat, például a karotinoidok közé tartozó likopint, zeaxantint és különféle α- és β-karotinokat tartalmaznak.
A sáfrány intenzív, jellegzetes íze különösen három vegyületnek köszönhető: a krocinoknak, a pikrokrocinnak és a szafranálnak.

Kadkhodaee és Hemmati-Kakhki egy tanulmányt mutatnak be, amelyben a „Hatóanyagok ultrahangos extrakciója sáfrányból” témát vizsgálták. Ebben a tanulmányban kimutatták, hogy az ultrahangos kezelés jelentősen növelte az extrakciós hozamot és számottevően csökkentette a feldolgozási időt. Az ultrahangos extrakció eredményei valójában feltűnően jobbak voltak, mint az ISO által javasolt hagyományos hideg vizes extrakcióé. Kutatásukhoz Kadkhodaee és Hemmati-Kakhki a Hielscher következő ultrahangos készülékét használták: UP50H. Az ultrahangos besugárzás előnyének vizsgálatához azonos mennyiségű sáfrányt (0,25g minta) vetettek alá hideg vizes extrakciónak: az egyik mintát a Hielscher ultrahangos feldolgozóberendezésével kezelték; a másik mintán az ISO által ajánlott hagyományos hideg vizes extrakciós eljárást végezték el. Ahogy fentebb jeleztük, az ultrahangos extrakciós módszerrel feltűnően nagyobb hozamot értek el a sáfrány vegyületeiből. Az ultrahangos kezelés idejének növelésével a hozam is nőtt, és az extrakciós idő végéhez közeledve a szafranál esetében akár 15%-os növekedést értek el. A legjobb eredményeket impulzusos ultrahangos kezeléssel érték el. Ez azt jelenti, hogy a rövid impulzusintervallumok hatékonyabbak voltak a folyamatos ultrahangos kezelésnél, mert az impulzusos ultrahangtérben a két impulzus közötti idő szünetként szolgál, amely alatt a kis buborékok és a buborékok összeomlása által létrehozott instabil üregek méretüktől függően feloldódnak vagy kiúsznak a kavitációs zónából, így helyreállnak a folyadék kezdeti körülményei. (Kadkhodaee et al., 2007) Mivel az ultrahanggal létrehozott kavitáció helyileg rendkívül intenzív körülményeket eredményez, az ultrahangos feldolgozás jobb extrakciós eredményeket biztosít a hatékony sejtfeltárás és a sejtmátrix belső részeiből történő teljesebb anyagátadás révén. A fitokemikáliák és biofarmakonok sáfrányból történő kinyerése szintén ígéretes alkalmazás.
Az ultrahanggal támogatott extrakció hatékonyságát régóta vizsgálják, és az jól ismert. A Hielscher ultrahangos készülékeit már igen sikeresen használják fehérjék, lipidek, fenolos vegyületek és enzimek kinyerésére a kutatásban és az ipari termelésben.

Az alábbi táblázat tájékoztatást ad ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról:

 

Ebben az előadásban bemutatjuk a növényi kivonatok előállítását. Ismertetjük a kiváló minőségű növényi kivonatok gyártásának kihívásait, és azt, hogyan segíthet egy ultrahangos készülék ezek leküzdésében. Az előadás bemutatja az ultrahangos extrakció működését. Megtudhatja, milyen előnyöket nyújt az ultrahangos készülék extrakciós célú használata, és hogyan építhet be ultrahangos extraktort a kivonatgyártási folyamatába.

 

Szakirodalom/Hivatkozások

• Kadkhodaee, R.; Hemmati-Kakhki, A. (2007): Hatóanyagok ultrahangos extrakciója sáfrányból. In: Koochecki, A. et al. (szerk.): II. Nemzetközi Szimpózium a Sáfrány Biológiájáról és Technológiájáról. ISHS, Irán 2007.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Az epigallokatechin-gallát zöld teából történő extrakciós paramétereinek optimalizálása hagyományos forró vizes és ultrahanggal támogatott módszerekkel. Élelmiszer- és biotermék-feldolgozás 111 (2018). 37–44.
• Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): A Sambucus nigra L. virág- és levélkivonatainak fitokémiai profilvizsgálata és a mandulafa kórokozóival szembeni antimikrobiális potenciáljuk. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
• Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Impulzusos ultrahanggal támogatott extrakció a hagyományos macerálás alternatív módszereként a Ribes nigrum rügyeinek polifenolos frakciójának kinyerésére: a FINNOVER projekt által javasolt új étrend-kiegészítő-kategória. Foods. 8. 466; 2019