超音波によるサフラン抽出

超音波はその抽出能力でよく知られている。超音波により発生するキャビテーションが植物細胞を破壊し、物質移動が促進されるため、細胞内物質が利用可能になる。これにより、より効率的な抽出と高い収率が達成されます。

超音波サフラン抽出

以下のビデオは、プローブタイプのソニケーターUP100Hを使用した、効率的で使いやすいサフランの抽出を実演しています。
 

絶妙なスパイス、サフラン

サフラン（Crocus sativus）は、世界市場で最も高価なスパイスとして知られ、その繊細な風味、苦味、魅力的な黄色が特徴で、基本的にイラン、スペイン、ギリシャ、インドで栽培されている。スパイスや着色料としての用途の他に、サフランは医療用植物としても尊重されており、少し前から、クロッカス・サティヴスは食品産業用の新しい安全な天然抗酸化物質の供給源として研究されている。グラムあたり14ユーロという高価格の理由はいくつかある。第一に、1キログラムのサフラン・スパイスを作るのに、10万から20万個のクロッカスの花が必要であること、第二に、サフランの花が咲くのは秋の2週間だけであること、第三に、収穫は完全に手作業で行われることである。サフラン・スパイスは、サフラン・クロッカスの花の赤い茎から得られる。すべてのサフランの花には3つの赤い雄しべがある。この3つの刺珠（子房の先端）とその花柄を収穫してサフラン成分を得る。乾燥後、これらの部分は料理の調味料や着色料として使用される。

高品質サフラン抽出物製造のための超音波処理

超音波アシスト抽出は、細胞内物質や機能性・生理活性成分の抽出に実績のある方法である。サフランの赤い茎には、150種類以上の揮発性芳香物質や、カロテノイドのリコピン、ゼアキサンチン、各種α-・β-カロテンなどの不揮発性活性化合物が含まれている。
サフランの濃厚で特徴的な風味は、特にクロシン、ピクロクロシン、サフラナールという3つの化合物に起因する。

KadkhodaeeとHemmati-Kakhkiは、「サフランからの活性化合物の超音波抽出」に関する研究を発表した。この研究で彼らは、超音波処理によって抽出収量が大幅に増加し、処理時間が大幅に短縮されることを示した。実際、超音波抽出による結果は、ISOが提案した従来の冷水抽出よりも際立って優れていた。KadkhodaeeとHemmati-Kakhkiは、研究のためにHielscherの超音波装置を使用した。 UP50H.超音波照射の利点を調べるため、同量のサフラン（0.25gサンプル）を冷水抽出で抽出した：一方のサンプルはHielscher社の超音波処理機で処理し、もう一方のサンプルはISOが推奨する伝統的な冷水抽出法で処理した。上記の通り、超音波抽出法では、サフラン化合物の収量が際立って高くなった。超音波抽出時間が長くなるにつれて収量が増加し、抽出時間の終盤ではサフラナールが最大15%増加した。パルス超音波処理で最高の結果が得られた。これは、パルス超音波場では、2つのパルスの間の時間が休止時間として機能し、その間に小さな気泡や気泡崩壊によって発生した不安定な空洞が、その大きさに応じて溶解したり、キャビテーションゾーンから浮遊したりして、液体の初期状態が復元されるため、連続的な超音波処理よりも短いパルス間隔がより効果的であったことを意味する。(Kadkhodaee他、2007) 超音波により発生したキャビテーションは局所的に非常に強い状態になるため、超音波処理により、効率的な細胞破砕と細胞マトリックス内部からのより完全な物質移動により、より優れた抽出結果が得られる。また、サフランからの植物化学物質および生物医薬品の回収は、有望な応用である。
超音波アシスト抽出の有効性は長い間研究されており、よく知られている。Hielscher社のソニケーターは、研究および工業生産において、タンパク質、脂質、フェノール化合物、酵素の抽出に使用され、すでに大きな成功を収めている。

下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：

 

 

文献／参考文献

• Kadkhodaee, R.; Hemmati-Kakhki, A. (2007)：サフランからの活性化合物の超音波抽出。In：Koochecki, A. et al：II.International Symposium on Saffron Biology and Technology.ISHS, Iran 2007.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018)： 緑茶からのエピガロカテキンガレートの熱水および超音波アシスト法による抽出パラメータの最適化.Food and Bioproducts Processing 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.の花と葉の抽出物の植物化学的プロファイリングとアーモンドの木の病原菌に対する抗菌力． 分子科学国際ジャーナル、2023年。
• Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019)： Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an alternative Method to the Conventional Maceration for Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds：FINNOVERプロジェクトが提案する新しい食品サプリメントのカテゴリー。 食品。8.466; 2019