Ультразвуковая экстракция шафрана

Ультразвук хорошо известен своей экстракционной способностью. Ультразвуковая экстракция активных соединений, ароматизаторов и специй из растительного сырья является очень успешным применением, поскольку ультразвуковая кавитация разрушает растительные клетки и улучшает массообмен, так что внутриклеточный материал становится доступным. Таким образом, достигается более эффективная добыча и более высокий выход продукции.

Ультразвуковая экстракция шафрана

На видео ниже показана эффективная и простая в использовании экстракция шафрана с помощью ультразвукового аппарата зондового типа UP100H.
 

Шафран, изысканная специя

Шафран (Crocus sativus), известный как самая дорогая пряность на мировом рынке и отличающийся нежным ароматом, горьковатым вкусом и привлекательным желтым цветом, в основном культивируется в Иране, Испании, Греции и Индии. Помимо использования в качестве пряности и красителя, шафран также считается лекарственным растением, а с недавнего времени крокус посевной исследуется как новый безопасный источник природных антиоксидантов для пищевой промышленности. Для высокой цены до 14 евро за грамм есть несколько причин: во-первых, для получения 1 килограмма пряности шафрана требуется от 100 000 до 200 000 цветков крокуса; во-вторых, осенью шафран цветет всего две недели; и в-третьих, сбор урожая полностью выполняется ручным трудом. Пряность шафран получают из красного рыльца цветка крокуса шафрана. Каждое растение шафрана несет на цветке три красных рыльца. Эти три рыльца (рецептивный кончик плодолистика) и их стили собирают для получения веществ шафрана. После сушки эти части используются в качестве приправы в кухне или в качестве красителя.

Ультразвуковая обработка для производства высококачественных экстрактов шафрана

Ультразвуковая экстракция является проверенным методом экстракции внутриклеточного материала, а также функциональных и биологически активных компонентов. Ультразвуковое излучение может быть применено к красному рыльцу шафрана, которое содержит более 150 летучих ароматических веществ, а также нелетучие активные соединения, такие как каротиноиды ликопин, зеаксантин и различные α- и β-каротины.
Интенсивный характерный вкус шафрана обусловлен, в частности, тремя соединениями: кроцинами, пикрокроцином и сафраналом.

Кадходаи и Хеммати-Кахки представляют исследование, в котором они изучали «Ультразвуковую экстракцию активных соединений из шафрана». В этом исследовании они показали, что ультразвуковое исследование значительно увеличило выход экстракции и значительно сократило время обработки. На самом деле, результаты ультразвуковой экстракции были заметно лучше, чем при традиционной экстракции холодной водой, предложенной ISO. Для своих исследований Кадходаи и Хеммати-Кахки использовали ультразвуковое устройство Хильшера UP50H. Чтобы исследовать преимущества ультразвукового облучения, такое же количество шафрана (образец 0,25 г) было извлечено путем экстракции холодной водой: один образец был обработан ультразвуковым процессором Hielscher; другой образец был запущен с использованием традиционного процесса экстракции холодной водой, рекомендованного ISO. Как указано выше, при ультразвуковом методе экстракции был высвобожден заметно более высокий выход соединений шафрана. С увеличением времени обработки ультразвуком был достигнут повышенный выход, при этом до 15% улучшения сафранала к концу времени экстракции. Наилучшие результаты были достигнуты при использовании импульсной ультразвуковой обработки. Это означает, что короткие интервалы импульсов были более эффективными, чем непрерывная ультразвуковая обработка, поскольку в импульсном ультразвуковом поле время между двумя импульсами действует как перерыв, во время которого мелкие пузырьки и нестабильные полости, образующиеся при схлопывании пузырьков, в зависимости от их размеров, растворяются или всплывают из зоны кавитации, так что исходные условия жидкости восстанавливаются. (Кадходаи и др., 2007) Поскольку кавитация, генерируемая ультразвуком, приводит к высокоинтенсивным локальным условиям, ультразвуковая обработка обеспечивает лучшие результаты экстракции за счет эффективного разрушения клеток и более полного массопереноса из внутренних частей клеточного матрикса. Также многообещающим применением является восстановление фитохимических и биофармацевтических препаратов из шафрана.
Эффективность ультразвуковой экстракции исследована в течение длительного времени и хорошо известна. Ультразвуковые аппараты Hielscher уже очень успешно используются для экстракции белков, липидов, фенольных соединений и ферментов в научных исследованиях и промышленном производстве.

В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов:

 

 

Литература/Литература

• Кадходаи, Р.; Хеммати-Кахки, А. (2007): Ультразвуковая экстракция активных соединений из шафрана. In: Koochecki, A. et al. (edit): II. Международный симпозиум по биологии и технологии шафрана. ISHS, Иран 2007.
• Айылдыз, Сена Саклар; Карадениз, Бюлент; Сагканб, Нихан; Бахара, Бану; Мы, Ахмет Абдулла; Аласальвар, Чезареттин (2018): Оптимизация параметров экстракции галлата эпигаллокатехина с использованием обычной горячей воды и ультразвуковых методов из зеленого чая. Переработка пищевых продуктов и биопродуктов No 111 (2018). 37–44.
• Санчес-Эрнандес Э., Бальдуке-Хиль Х., Гонсалес-Гарсия В., Барриусо-Варгас Х.Х., Казанова-Гаскон Х., Мартин-Хиль Х., Мартин-Рамос. (2023): Фитохимическое профилирование экстрактов цветов и листьев Sambucus nigra L. и их антимикробный потенциал против патогенов миндальных деревьев. Международный журнал молекулярных наук, 2023.
• Туррини, Федерика; Донно, Дарио; Беккаро, Габриэле; Зунин, Паола; Питталуга, Анна; Богджа, Рафаэлла (2019): Импульсная ультразвуковая экстракция как альтернатива традиционной мацерации для экстракции полифенольной фракции шишек Ribes nigrum: новая категория пищевых добавок, предложенная в рамках проекта FINNOVER. Продукт. 8. 466; 2019