Extração de açafrão assistida por ultrassons

Os ultrassons são bem conhecidos pela sua capacidade de extração. A extração assistida por ultrassons de compostos ativos, aromas e especiarias a partir de material vegetal é uma aplicação de grande sucesso, uma vez que a cavitação gerada por ultrassons provoca a rutura das células vegetais e melhora a transferência de massa, tornando o material intracelular disponível. Deste modo, obtêm-se uma extração mais eficiente e rendimentos mais elevados.

Extração ultrassónica de açafrão

O vídeo abaixo demonstra a extração eficiente e fácil de realizar de açafrão com o sonicador de sonda UP100H.
 

Este vídeo mostra a extração rápida e eficiente de compostos aromatizantes e corantes do açafrão por ultrassons com um Hielscher UP100H, um potente sonicador de 100W.

Açafrão, uma especiaria requintada

O açafrão (Crocus sativus), conhecido como a especiaria mais cara no mercado mundial e que se distingue pelo seu aroma delicado, sabor amargo e atraente cor amarela, é cultivado essencialmente no Irão, em Espanha, na Grécia e na Índia. Além da sua utilização como especiaria e como corante, o açafrão é também apreciado como planta medicinal e, desde há pouco tempo, o crocus sativus tem sido investigado como uma nova fonte segura de antioxidantes naturais para a indústria alimentar. Existem várias razões para o seu preço elevado, que pode atingir 14 euros por grama: em primeiro lugar, são necessárias entre 100 000 e 200 000 flores de açafrão para obter 1 quilograma da especiaria; em segundo lugar, o açafrão floresce apenas durante duas semanas no outono; e, em terceiro lugar, a colheita é inteiramente realizada à mão. A especiaria açafrão é obtida a partir do estigma vermelho da flor do açafrão. Cada planta de açafrão apresenta três estigmas vermelhos na flor. Estes três estigmas (a extremidade recetiva de um carpelo) e os respetivos estiletes são colhidos para obter as substâncias do açafrão. Após a secagem, estas partes são utilizadas como tempero na culinária ou como corante.

Sonicação para a produção de extratos de açafrão de elevada qualidade

A extração assistida por ultrassons é um método comprovado para a extração de material intracelular e de componentes funcionais e bioativos. A radiação ultrassónica pode ser aplicada aos estigmas vermelhos do açafrão, que contêm mais de 150 substâncias aromáticas voláteis, bem como compostos ativos não voláteis, como os carotenoides licopeno, zeaxantina e vários α- e β-carotenos.
O sabor característico intenso do açafrão resulta sobretudo de três compostos: crocinas, picrocrocina e safranal.

Kadkhodaee e Hemmati-Kakhki apresentam um estudo em que investigaram a «Extração ultrassónica de compostos ativos do açafrão». Neste estudo, demonstraram que a sonicação aumentou significativamente o rendimento da extração e reduziu consideravelmente o tempo de processamento. De facto, os resultados da extração por ultrassons foram claramente melhores do que os da extração tradicional com água fria proposta pela ISO. Na sua investigação, Kadkhodaee e Hemmati-Kakhki utilizaram o dispositivo ultrassónico da Hielscher UP50H. Para investigar a vantagem da irradiação ultrassónica, a mesma quantidade de açafrão (amostra de 0,25g) foi extraída com água fria: uma amostra foi tratada com o processador ultrassónico da Hielscher; a outra amostra foi submetida ao processo tradicional de extração com água fria recomendado pela ISO. Como indicado acima, o método de extração ultrassónica permitiu obter um rendimento claramente superior dos compostos do açafrão. Com o aumento do tempo de sonicação, obteve-se um rendimento mais elevado, com um aumento de até 15% para o safranal perto do final do tempo de extração. Os melhores resultados foram obtidos com sonicação pulsada. Isto significa que intervalos curtos entre impulsos foram mais eficazes do que um tratamento ultrassónico contínuo, porque, num campo ultrassónico pulsado, o tempo entre dois impulsos funciona como uma pausa durante a qual as pequenas bolhas e as cavidades instáveis geradas pelo colapso das bolhas, consoante as suas dimensões, se dissolvem ou flutuam para fora da zona de cavitação, de modo a restabelecer as condições iniciais do líquido. (Kadkhodaee et al., 2007) Como a cavitação gerada por ultrassons dá origem a condições locais de elevada intensidade, o processamento ultrassónico proporciona melhores resultados de extração através de uma rutura celular eficiente e de uma transferência de massa mais completa a partir das partes internas da matriz celular. A recuperação de compostos fitoquímicos e biofármacos a partir do açafrão é também uma aplicação promissora.
A eficácia da extração assistida por ultrassons tem sido investigada há muito tempo e é bem conhecida. Os sonicadores Hielscher já são utilizados com grande sucesso para a extração de proteínas, lípidos, compostos fenólicos e enzimas na investigação e na produção industrial.

A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade aproximada de processamento dos nossos sonicadores:

 

Nesta apresentação, damos a conhecer o fabrico de extratos vegetais. Explicamos os desafios da produção de extratos vegetais de alta qualidade e como um sonicador pode ajudar a superá-los. Esta apresentação mostra como funciona a extração ultrassónica. Ficará a conhecer as vantagens que pode esperar da utilização de um sonicador na extração e como integrar um extrator ultrassónico na sua produção de extratos.

 

Bibliografia/Referências

• Kadkhodaee, R.; Hemmati-Kakhki, A. (2007): Extração ultrassónica de compostos ativos do açafrão. In: Koochecki, A. et al. (edit): II. International Symposium on Saffron Biology and Technology. ISHS, Irão 2007.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Otimização dos parâmetros de extração de galato de epigalocatequina a partir de chá verde utilizando métodos convencionais com água quente e métodos assistidos por ultrassons. Processamento de Alimentos e Bioprodutos 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): Caracterização fitoquímica de extratos de flores e folhas de Sambucus nigra L. e do seu potencial antimicrobiano contra agentes patogénicos da amendoeira. Revista Internacional de Ciências Moleculares, 2023.
• Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Extração assistida por ultrassons pulsados como método alternativo à maceração convencional para a extração da fração polifenólica de gomos de Ribes nigrum: uma nova categoria de suplementos alimentares proposta pelo projeto FINNOVER. Foods. 8. 466; 2019