Ultrasonik Destekli Safran Ekstraksiyonu

Ultrason, ekstraksiyon kapasitesi ile iyi bilinir. Bitki materyalinden aktif bileşiklerin, aromaların ve baharatların ultrasonik destekli ekstraksiyonu, ultrasonik olarak üretilen kavitasyon bitki hücrelerini bozduğundan ve hücre içi materyalin kullanılabilir hale gelmesi için kütle transferini arttırdığından çok başarılı bir uygulamadır. Böylece daha verimli bir ekstraksiyon ve daha yüksek verim elde edilir.

Ultrasonik Safran Ekstraksiyonu

Aşağıdaki video, prob tipi sonikatör UP100H kullanılarak safranın verimli ve kullanımı kolay bir şekilde ekstraksiyonunu göstermektedir.
 

Safran, enfes bir baharat

Dünya pazarının en pahalı baharatı olarak bilinen ve narin tadı, acı tadı ve çekici sarı rengiyle ayırt edilen safran (Crocus sativus), temel olarak İran, İspanya, Yunanistan ve Hindistan'da yetiştirilmektedir. Safran, baharat ve renklendirici olarak kullanılmasının yanı sıra, tıbbi bir bitki olarak da saygı görmektedir ve kısa bir zamandan beri crocus sativus, gıda endüstrisi için yeni ve güvenli bir doğal antioksidan kaynağı olarak araştırılmaktadır. Gram başına 14 Euro'ya kadar olan yüksek fiyat için bunun birkaç nedeni vardır: birincisi, 1 kilogram safran baharatı elde etmek için 100.000 ila 200.000 çiğdem çiçeği gerekir; ikincisi, safran çiçeği sonbaharda sadece iki hafta çiçek açar; Üçüncüsü, hasat tamamen el emeği ile gerçekleştirilir. Safran baharatı, safran çiğdeminin çiçeğinin kırmızı damgasından elde edilir. Her safran bitkisi çiçeğinde üç kırmızı damga taşır. Bu üç stigma (bir karpelin alıcı ucu) ve stilleri, safran maddelerini elde etmek için hasat edilir. Kuruduktan sonra bu parçalar mutfakta baharat olarak veya renklendirici olarak kullanılır.

Yüksek kaliteli safran özlerinin üretimi için sonikasyon

Ultrason destekli ekstraksiyon, hücre içi materyalin ve fonksiyonel ve biyoaktif bileşenlerin ekstraksiyonu için kanıtlanmış bir yöntemdir. Ultrasonik radyasyon, 150'den fazla uçucu aromatik maddenin yanı sıra karotenoidler likopen, zeaksantin ve çeşitli α ve β-karotenler gibi uçucu olmayan aktif bileşikler içeren safranın kırmızı stigmasına uygulanabilir.
Safranın yoğun karakteristik aroması özellikle üç bileşikten kaynaklanır: krosin, pikrokrosin ve safranal.

Kadkhodaee ve Hemmati-Kakhki, "Safrandan Aktif Bileşiklerin Ultrasonik Ekstraksiyonu" nu araştırdıkları bir çalışma sunuyorlar. Bu çalışmada, ultrasonikasyonun ekstraksiyon verimini önemli ölçüde artırdığını ve işlem süresini önemli ölçüde azalttığını göstermişlerdir. Aslında, ultrason ekstraksiyonu ile elde edilen sonuçlar, ISO tarafından önerilen geleneksel soğuk su ekstraksiyonundan belirgin şekilde daha iyiydi. Araştırmaları için Kadkhodaee ve Hemmati-Kakhki, Hielscher'ın ultrasonik cihazını kullandılar UP50H. Ultrasonik ışınlamanın avantajını araştırmak için, aynı miktarda safran (0.25g numune) soğuk su ekstraksiyonu ile ekstrakte edilmiştir: Bir numune Hielscher ultrasonik işlemci ile tedavi edilmiştir; diğer numune, ISO tarafından önerilen geleneksel soğuk su ekstraksiyon işlemi ile çalıştırılmıştır. Yukarıda belirtildiği gibi, ultrasonik ekstraksiyon yöntemi ile safran bileşiklerinin göze çarpan derecede daha yüksek bir verimi serbest bırakılmıştır. Artan bir sonikasyon süresi ile, ekstraksiyon süresinin sonuna doğru safranal için% 15'e varan bir gelişme ile artan bir verim elde edilmiştir. Darbeli sonikasyon ile en iyi sonuçlar elde edilmiştir. Bu, kısa darbe aralıklarının sürekli bir ultrasonik tedaviden daha etkili olduğu anlamına gelir, çünkü darbeli bir ultrasonik alanda, iki darbe arasındaki süre, küçük kabarcıkların ve kabarcık çökmesi tarafından üretilen kararsız boşlukların, boyutlarına bağlı olarak, sıvının başlangıç koşullarının geri yüklenmesi için kavitasyon bölgesinden çözülür veya yüzer. (Kadkhodaee ve diğerleri, 2007) Ultrason tarafından üretilen kavitasyonun son derece yoğun lokal koşullarla sonuçlanması gibi, ultrasonik işleme, verimli hücre bozulması ve hücre matrisinin iç kısımlarından daha eksiksiz bir kütle transferi ile daha iyi ekstraksiyon sonuçları sağlar. Ayrıca safrandan fitokimyasalların ve biyofarmasötiklerin geri kazanımı umut verici bir uygulamadır.
Ultrason destekli ekstraksiyonun etkinliği uzun süredir araştırılmaktadır ve iyi bilinmektedir. Hielscher sonicators, araştırma ve endüstriyel üretimde proteinlerin, lipitlerin, fenolik bileşiklerin ve enzimlerin ekstraksiyonu için zaten çok başarılı bir şekilde kullanılmaktadır.

Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:

 

 

Literatür/Referanslar

• Kadkhodaee, R.; Hemmati-Kakhki, A. (2007): Safrandan Aktif Bileşiklerin Ultrasonik Ekstraksiyonu. İçinde: Koochecki, A. ve ark. (düzenle): II. Uluslararası Safran Biyolojisi ve Teknolojisi Sempozyumu. ISHS, İran 2007.
• Ayyıldız, Sena Saklar; Karadeniz, Bülent; Sağcanb, Nihan; Bahara, Banu; Biz, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Yeşil çaydan geleneksel sıcak su ve ultrason destekli yöntemler kullanılarak epigallocatechin gallat ekstraksiyon parametrelerinin optimize edilmesi. Gıda ve Biyoürün İşleme 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. Çiçek ve Yaprak Ekstraktlarının Fitokimyasal Profili ve Badem Ağacı Patojenlerine Karşı Antimikrobiyal Potansiyelleri. Uluslararası Moleküler Bilimler Dergisi, 2023.
• Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Ribes nigrum Tomurcuklarının Polifenolik Fraksiyonunun Ekstraksiyonu için Konvansiyonel Maserasyona Alternatif Bir Yöntem Olarak Darbeli Ultrason Destekli Ekstraksiyon: FINNOVER Projesi Tarafından Önerilen Yeni Bir Gıda Takviyesi Kategorisi. Gıda. 8. 466; 2019