Զաֆրանի արդյունահանում ուլտրաձայնի օժանդակությամբ

Ուլտրաձայնը լայնորեն հայտնի է իր արդյունահանման կարողությամբ։ Բուսական նյութից ակտիվ միացությունների, համաբույրերի և համեմունքների արդյունահանումը ուլտրաձայնի օժանդակությամբ շատ հաջող կիրառություն է, քանի որ ուլտրաձայնով առաջացող կավիտացիան քայքայում է բուսական բջիջները և ուժեղացնում զանգվածափոխանակությունը՝ հասանելի դարձնելով ներբջջային նյութը։ Դրա շնորհիվ ապահովվում են ավելի արդյունավետ արդյունահանում և ավելի բարձր ելքեր։

Զաֆրանի ուլտրաձայնային արդյունահանում

Ստորև ներկայացված տեսանյութը ցուցադրում է զաֆրանի արդյունավետ և հեշտ իրականացվող արդյունահանումը՝ UP100H զոնդային ուլտրաձայնային սարքի կիրառմամբ։
 

Այս տեսանյութը ցուցադրում է զաֆրանից համային և գունավորող միացությունների արագ ու արդյունավետ ուլտրաձայնային էքստրակցիան Hielscher UP100H՝ 100W հզորությամբ ուլտրաձայնային սարքի միջոցով։

Զաֆրան՝ նրբաճաշակ համեմունք

Զաֆրանը (Crocus sativus), որը հայտնի է որպես համաշխարհային շուկայի ամենաթանկ համեմունքը և առանձնանում է իր նուրբ բույրով, դառը համով և գրավիչ դեղին գույնով, հիմնականում մշակվում է Իրանում, Իսպանիայում, Հունաստանում և Հնդկաստանում։ Բացի որպես համեմունք և գունանյութ օգտագործվելուց, զաֆրանը գնահատվում է նաև որպես դեղաբույս, իսկ վերջերս crocus sativus-ն ուսումնասիրվում է որպես սննդարդյունաբերության համար բնական հակաօքսիդանտների նոր անվտանգ աղբյուր։ Մեկ գրամի համար մինչև 14 եվրո հասնող բարձր գինը մի քանի պատճառ ունի. նախ՝ 1 կիլոգրամ զաֆրան համեմունք ստանալու համար անհրաժեշտ է 100 000-ից 200 000 քրքումի ծաղիկ, երկրորդ՝ զաֆրանի քրքումն աշնանը ծաղկում է ընդամենը երկու շաբաթ, և երրորդ՝ բերքահավաքն ամբողջությամբ կատարվում է ձեռքով։ Զաֆրան համեմունքը ստացվում է զաֆրանի քրքումի ծաղկի կարմիր սպիից։ Զաֆրանի յուրաքանչյուր բույս իր ծաղկի վրա ունի երեք կարմիր սպի։ Այս երեք սպիները (պտղաթերթիկի ընկալունակ գագաթները) և դրանց սռնակները հավաքվում են զաֆրանի նյութերը ստանալու համար։ Չորացնելուց հետո այս մասերն օգտագործվում են խոհանոցում որպես համեմունք կամ որպես գունանյութ։

Ուլտրաձայնային մշակում՝ զաֆրանի բարձրորակ քաղվածքների արտադրության համար

Ուլտրաձայնի օժանդակությամբ արդյունահանումը ներբջջային նյութի, ինչպես նաև գործառական և կենսաակտիվ բաղադրիչների արդյունահանման ապացուցված մեթոդ է։ Ուլտրաձայնային ճառագայթումը կարելի է կիրառել զաֆրանի կարմիր սպիների նկատմամբ, որոնք պարունակում են ավելի քան 150 ցնդող բուրավետ նյութ, ինչպես նաև չցնդող ակտիվ միացություններ, օրինակ՝ լիկոպին և զեաքսանտին կարոտինոիդները և տարբեր α- և β-կարոտիններ։
Զաֆրանի ինտենսիվ բնորոշ համաբույրը հատկապես պայմանավորված է երեք միացությամբ՝ կրոցիններով, պիկրոկրոցինով և սաֆրանալով։

Kadkhodaee-ն և Hemmati-Kakhki-ն ներկայացնում են մի ուսումնասիրություն, որում հետազոտել են «Զաֆրանից ակտիվ միացությունների ուլտրաձայնային արդյունահանումը»։ Այս ուսումնասիրությունում նրանք ցույց են տվել, որ ուլտրաձայնային մշակումը զգալիորեն մեծացրել է արդյունահանման ելքը և էապես կրճատել մշակման ժամանակը։ Իրականում ուլտրաձայնային արդյունահանման արդյունքներն ակնհայտորեն ավելի լավն էին, քան ISO-ի առաջարկած՝ սառը ջրով ավանդական արդյունահանման դեպքում։ Իրենց հետազոտության համար Kadkhodaee-ն և Hemmati-Kakhki-ն օգտագործել են Hielscher-ի ուլտրաձայնային սարքը՝ UP50H։ Ուլտրաձայնային ճառագայթման առավելությունն ուսումնասիրելու համար զաֆրանի նույն քանակը (0,25g նմուշ) արդյունահանվել է սառը ջրով. մի նմուշը մշակվել է Hielscher-ի ուլտրաձայնային պրոցեսորով, իսկ մյուսը ենթարկվել է ISO-ի առաջարկած՝ սառը ջրով ավանդական արդյունահանման գործընթացին։ Ինչպես նշվեց վերևում, ուլտրաձայնային արդյունահանման մեթոդով ստացվել է զաֆրանի միացությունների ակնհայտորեն ավելի բարձր ելք։ Ուլտրաձայնային մշակման ժամանակի ավելացմանը զուգընթաց ելքն աճել է՝ արդյունահանման ժամանակահատվածի ավարտին սաֆրանալի համար ապահովելով մինչև 15% աճ։ Լավագույն արդյունքները ստացվել են իմպուլսային ուլտրաձայնային մշակմամբ։ Սա նշանակում է, որ կարճ իմպուլսային միջակայքերն ավելի արդյունավետ էին, քան անընդհատ ուլտրաձայնային մշակումը, քանի որ իմպուլսային ուլտրաձայնային դաշտում երկու իմպուլսների միջև ընկած ժամանակը ծառայում է որպես դադար, որի ընթացքում փոքր պղպջակները և պղպջակների փլուզումից առաջացած անկայուն խոռոչները, կախված իրենց չափերից, լուծվում են կամ վեր բարձրանալով դուրս են գալիս կավիտացիայի գոտուց՝ վերականգնելով հեղուկի սկզբնական պայմանները։ (Kadkhodaee et al., 2007) Քանի որ ուլտրաձայնով առաջացող կավիտացիան ստեղծում է տեղային խիստ ինտենսիվ պայմաններ, ուլտրաձայնային մշակումն ապահովում է արդյունահանման ավելի լավ արդյունքներ՝ բջիջների արդյունավետ քայքայման և բջջային մատրիքսի ներքին մասերից ավելի ամբողջական զանգվածափոխանակության շնորհիվ։ Զաֆրանից ֆիտոքիմիական նյութերի և կենսադեղագործական նյութերի ստացումը նույնպես խոստումնալից կիրառություն է։
Ուլտրաձայնի օժանդակությամբ արդյունահանման արդյունավետությունը վաղուց ուսումնասիրվում է և լավ հայտնի է։ Hielscher-ի ուլտրաձայնային սարքերն արդեն մեծ հաջողությամբ կիրառվում են հետազոտություններում և արդյունաբերական արտադրության մեջ՝ սպիտակուցների, լիպիդների, ֆենոլային միացությունների և ֆերմենտների արդյունահանման համար։

Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մշակման մոտավոր արտադրողականության մասին։

 

Այս ներկայացման ընթացքում ձեզ ծանոթացնում ենք բուսական էքստրակտների արտադրությանը։ Բացատրում ենք բարձրորակ բուսական էքստրակտների արտադրության դժվարությունները և թե ինչպես կարող է ուլտրաձայնային սարքն օգնել դրանք հաղթահարել։ Ներկայացումը ցույց կտա, թե ինչպես է գործում ուլտրաձայնային էքստրակցիան։ Կիմանաք, թե ինչ առավելություններ կարող եք ակնկալել էքստրակցիայի համար ուլտրաձայնային սարք կիրառելիս և ինչպես կարող եք ուլտրաձայնային էքստրակտորը ներդնել էքստրակտների ձեր արտադրության մեջ։

 

Գրականություն/Հղումներ

• Kadkhodaee, R.; Hemmati-Kakhki, A. (2007): Զաֆրանից ակտիվ միացությունների ուլտրաձայնային արդյունահանում։ Հրատարակության մեջ՝ Koochecki, A. և ուրիշներ (խմբ.)՝ Զաֆրանի կենսաբանության և տեխնոլոգիայի II միջազգային գիտաժողով։ ISHS, Իրան 2007։
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Կանաչ թեյից էպիգալոկատեխին գալատի արդյունահանման պարամետրերի օպտիմալացում՝ տաք ջրով ավանդական և ուլտրաձայնի օժանդակությամբ մեթոդների կիրառմամբ։ Սննդի և կենսամթերքների վերամշակում 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): Sambucus nigra L.-ի ծաղիկների և տերևների քաղվածքների ֆիտոքիմիական բնութագրումը և դրանց հակամանրէային ներուժը նուշի ծառի ախտածինների դեմ։ Մոլեկուլային գիտությունների միջազգային ամսագիր, 2023։
• Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Իմպուլսային ուլտրաձայնի օժանդակությամբ արդյունահանումը՝ որպես ավանդական մացերացիայի այլընտրանքային մեթոդ Ribes nigrum-ի բողբոջների պոլիֆենոլային ֆրակցիայի արդյունահանման համար. FINNOVER նախագծի առաջարկած սննդային հավելումների նոր կատեգորիա։ Սննդամթերքներ։ 8. 466; 2019