Ekstraksi Safron Berbantuan Ultrasonik

Ultrasonik dikenal luas karena kemampuannya dalam ekstraksi. Ekstraksi senyawa aktif, zat pemberi cita rasa, dan rempah dari bahan tanaman dengan bantuan ultrasonik merupakan aplikasi yang sangat berhasil karena kavitasi yang dihasilkan oleh ultrasonik mendisrupsi sel tanaman dan meningkatkan perpindahan massa sehingga bahan intraseluler dapat diakses. Dengan demikian, ekstraksi yang lebih efisien dan rendemen yang lebih tinggi dapat dicapai.

Ekstraksi Safron Ultrasonik

Video di bawah ini memperagakan ekstraksi safron yang efisien dan mudah dilakukan menggunakan sonikator tipe probe UP100H.
 

Video ini menunjukkan ekstraksi ultrasonik senyawa pemberi cita rasa dan warna dari safron secara cepat dan efisien menggunakan Hielscher UP100H, sonikator berdaya tinggi sebesar 100W.

Safron, Rempah Istimewa

Safron (Crocus sativus), yang dikenal sebagai rempah termahal di pasar dunia dan memiliki ciri khas cita rasa yang lembut, rasa pahit, serta warna kuning yang menarik, terutama dibudidayakan di Iran, Spanyol, Yunani, dan India. Selain digunakan sebagai rempah dan zat pewarna, safron juga dihargai sebagai tanaman obat, dan belakangan ini, crocus sativus diteliti sebagai sumber baru antioksidan alami yang aman untuk industri pangan. Ada beberapa alasan harganya yang tinggi, hingga 14 Euro per gram: pertama, diperlukan antara 100.000 dan 200.000 bunga crocus untuk memperoleh 1 kilogram rempah safron; kedua, bunga safron hanya mekar selama dua minggu pada musim gugur; dan ketiga, panen sepenuhnya dilakukan secara manual. Rempah safron diperoleh dari kepala putik merah pada bunga crocus safron. Setiap tanaman safron memiliki tiga kepala putik merah pada bunganya. Ketiga kepala putik ini (ujung karpel yang menerima serbuk sari) beserta tangkai putiknya dipanen untuk memperoleh zat-zat safron. Setelah dikeringkan, bagian-bagian ini digunakan sebagai bumbu masakan atau zat pewarna.

Sonikasi untuk Produksi Ekstrak Safron Berkualitas Tinggi

Ekstraksi berbantuan ultrasonik merupakan metode yang telah terbukti untuk mengekstraksi bahan intraseluler serta komponen fungsional dan bioaktif. Radiasi ultrasonik dapat diterapkan pada kepala putik merah safron yang mengandung lebih dari 150 zat aromatik volatil serta senyawa aktif nonvolatil, seperti karotenoid likopen, zeaksantin, dan berbagai α- dan β-karoten.
Cita rasa khas safron yang kuat terutama berasal dari tiga senyawa: krosin, pikrokrosin, dan safranal.

Kadkhodaee dan Hemmati-Kakhki menyajikan sebuah studi yang meneliti “Ekstraksi Senyawa Aktif dari Safron secara Ultrasonik”. Dalam studi ini, mereka menunjukkan bahwa sonikasi meningkatkan rendemen ekstraksi secara signifikan dan sangat mengurangi waktu pemrosesan. Bahkan, hasil ekstraksi ultrasonik jauh lebih baik daripada ekstraksi air dingin tradisional yang diusulkan oleh ISO. Untuk penelitian mereka, Kadkhodaee dan Hemmati-Kakhki menggunakan perangkat ultrasonik Hielscher UP50H. Untuk menyelidiki keunggulan iradiasi ultrasonik, safron dalam jumlah yang sama (sampel 0,25g) diekstraksi dengan air dingin: satu sampel diberi perlakuan menggunakan prosesor ultrasonik Hielscher; sampel lainnya menjalani proses ekstraksi air dingin tradisional yang direkomendasikan oleh ISO. Seperti disebutkan di atas, metode ekstraksi ultrasonik menghasilkan rendemen senyawa safron yang jauh lebih tinggi. Bertambahnya waktu sonikasi meningkatkan rendemen, dengan peningkatan safranal hingga 15% menjelang akhir waktu ekstraksi. Hasil terbaik diperoleh dengan sonikasi berpulsa. Ini berarti interval pulsa yang singkat lebih efektif daripada perlakuan ultrasonik kontinu karena dalam medan ultrasonik berpulsa, waktu di antara dua pulsa berfungsi sebagai jeda. Selama jeda ini, gelembung kecil dan rongga tidak stabil yang terbentuk akibat runtuhnya gelembung, bergantung pada ukurannya, larut atau mengapung keluar dari zona kavitasi sehingga kondisi awal cairan dipulihkan. (Kadkhodaee et al., 2007) Karena kavitasi yang dihasilkan oleh ultrasonik menciptakan kondisi lokal yang sangat intens, pemrosesan ultrasonik memberikan hasil ekstraksi yang lebih baik melalui disrupsi sel yang efisien dan perpindahan massa yang lebih menyeluruh dari bagian dalam matriks sel. Perolehan fitokimia dan biofarmasi dari safron juga merupakan aplikasi yang menjanjikan.
Efektivitas ekstraksi berbantuan ultrasonik telah lama diteliti dan dikenal luas. Sonikator Hielscher telah digunakan dengan sangat berhasil untuk ekstraksi protein, lipid, senyawa fenolik, dan enzim dalam penelitian dan produksi industri.

Tabel di bawah ini memberikan gambaran tentang perkiraan kapasitas pemrosesan sonikator kami:

 

Dalam presentasi ini, kami memperkenalkan proses pembuatan ekstrak tumbuhan. Kami menjelaskan tantangan dalam menghasilkan ekstrak tumbuhan berkualitas tinggi dan bagaimana sonikator dapat membantu Anda mengatasinya. Presentasi ini menunjukkan cara kerja ekstraksi ultrasonik. Anda akan mempelajari manfaat yang dapat diperoleh dari penggunaan sonikator untuk ekstraksi serta cara mengintegrasikan ekstraktor ultrasonik ke dalam produksi ekstrak Anda.

 

Literatur/Referensi

• Kadkhodaee, R.; Hemmati-Kakhki, A. (2007): Ekstraksi Senyawa Aktif dari Safron secara Ultrasonik. Dalam: Koochecki, A. et al. (ed.): Simposium Internasional II tentang Biologi dan Teknologi Safron. ISHS, Iran 2007.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimalisasi parameter ekstraksi epigalokatekin galat dari teh hijau menggunakan metode air panas konvensional dan metode berbantuan ultrasonik. Pengolahan Pangan dan Bioproduk 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): Profil Fitokimia Ekstrak Bunga dan Daun Sambucus nigra L. serta Potensi Antimikrobanya terhadap Patogen Pohon Almon. Jurnal Internasional Ilmu Molekuler, 2023.
• Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Ekstraksi Berbantuan Ultrasonik Berpulsa sebagai Metode Alternatif untuk Maserasi Konvensional dalam Ekstraksi Fraksi Polifenol dari Kuncup Ribes nigrum: Kategori Baru Suplemen Pangan yang Diusulkan oleh Proyek FINNOVER. Foods. 8. 466; 2019