Ультразвукова екстракція шафрану

Ультразвук добре відомий своєю здатністю до екстракції. Ультразвукова екстракція активних сполук, ароматизаторів і спецій з рослинного матеріалу є дуже успішним застосуванням, оскільки кавітація, що генерується ультразвуком, руйнує рослинні клітини та посилює масообмін, завдяки чому внутрішньоклітинний матеріал стає доступним. Таким чином, досягається більш ефективна екстракція і більш високі врожаї.

Ультразвукова екстракція шафрану

У відео нижче продемонстрована ефективна і проста у використанні екстракція шафрану за допомогою зондового сонника UP100H.
 

Шафран – вишукана спеція

Шафран (Crocus sativus), відомий як найдорожча пряність на світовому ринку і відрізняється ніжним ароматом, гіркуватим смаком і привабливим жовтим кольором, культивується в основному в Ірані, Іспанії, Греції та Індії. Крім використання в якості спецій і барвника, шафран також вважається лікарською рослиною, і з недавнього часу крокус (crocus sativus) досліджується як нове безпечне джерело природних антиоксидантів для харчової промисловості. Для високої ціни до 14 євро за грам є кілька причин: по-перше, для досягнення 1 кілограма спеції шафрану потрібно від 100 000 до 200 000 квіток крокусу; по-друге, восени шафран цвіте лише два тижні; і по-третє, збір урожаю повністю здійснюється ручною працею. Пряність шафранова отримують з червоного рильця квітки шафранового крокусу. Кожна рослина шафрану має три червоні рильця на квітці. Ці три рильця (рецептивний кінчик плодолистка) та їхні стилі збирають для отримання речовин шафрану. Після сушіння ці частини використовують як приправу в кухні або як барвник.

Ультразвукова хвороба для виробництва високоякісних екстрактів шафрану

Екстракція за допомогою ультразвуку є перевіреним методом вилучення внутрішньоклітинного матеріалу, функціональних і біоактивних компонентів. На червоні рильця шафрану можна застосовувати ультразвукове випромінювання, яке містить понад 150 летких ароматичних речовин, а також нелетких активних сполук, таких як каротиноїди лікопін, зеаксантин, а також різні α- і β-каротини.
Інтенсивний характерний смак шафрану є результатом особливо трьох сполук: кроцинів, пікрокроцину та сафраналу.

Кадходае і Хемматі-Кахкі представляють дослідження, в якому вони досліджували «Ультразвукову екстракцію активних сполук з шафрану». У цьому дослідженні вони показали, що ультразвук значно збільшив вихід екстракції та значно скоротив час обробки. Фактично, результати ультразвукової екстракції були помітно кращими, ніж при традиційному видобутку холодною водою, запропонованому ISO. Для своїх досліджень Кадходае і Хемматі-Кахкі використовували ультразвуковий апарат Хільшера UP50H. Щоб дослідити переваги ультразвукового опромінення, така ж кількість шафрану (зразок 0,25 г) була екстрагована холодною водою: один зразок був оброблений ультразвуковим процесором Hielscher; інший зразок був запущений за традиційним процесом видобутку холодної води, рекомендованим ISO. Як зазначалося вище, при ультразвуковому методі екстракції був виділений помітно більший вихід шафранових сполук. Зі збільшенням часу ультразвуку було досягнуто збільшення виходу, зі збільшенням до 15% для сафраналу до кінця часу екстракції. Найкращі результати були досягнуті при імпульсному ультразвуковому дослідженні. Це означає, що короткі імпульсні інтервали були більш ефективними, ніж безперервна ультразвукова обробка, оскільки в імпульсному ультразвуковому полі час між двома імпульсами діє як антракт, під час якого маленькі бульбашки і нестабільні порожнини, що утворюються в результаті колапсу бульбашок, в залежності від їх розмірів, розчиняються або випливають із зони кавітації, завдяки чому відновлюються початкові умови рідини. (Kadkhodaee та ін., 2007) Оскільки за допомогою ультразвуку кавітація призводить до високоінтенсивних місцевих умов, ультразвукова обробка забезпечує кращі результати екстракції за рахунок ефективного руйнування клітин і більш повного перенесення маси з внутрішніх частин клітинного матриксу. Крім того, перспективним застосуванням є відновлення фітохімічних і біофармацевтичних речовин з шафрану.
Ефективність екстракції за допомогою ультразвуку досліджена давно і добре відома. Ультразвуки Hielscher вже дуже успішно використовуються для екстракції білків, ліпідів, фенольних сполук і ферментів в науково-дослідних і промислових виробництвах.

Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:

 

 

Література/Список літератури

• Кадходаї, Р.; Хемматі-Кахкі, А. (2007): Ультразвукова екстракція активних сполук із шафрану. В: Кучекі А. та ін (ред.): II. Міжнародний симпозіум з біології та технології шафрану. ISHS, Іран 2007.
• Айїлдіз, Сена Саклар; Караденіз, Бюлент; Сагканб, Ніхан; Бахара, Бану; Ми, Ахмет Абдулла; Аласальвар, Чезареттін (2018): Оптимізація параметрів екстракції галлату епігаллокатехіну за допомогою звичайних методів гарячої води та ультразвуку із зеленого чаю. Переробка харчових продуктів та біопродукції 111 (2018). 37–44.
• Санчес-Ернандес Е., Бальдуке-Гіл Дж., Гонсалес-Гарсія В., Барріусо-Варгас Дж.Дж., Казанова-Гаскон Дж., Мартін-Гіл Дж., Мартін-Рамос П. (2023): Фітохімічне профілювання екстрактів квітів і листя Sambucus nigra L. та їх антимікробний потенціал проти патогенів мигдального дерева. Міжнародний журнал молекулярних наук, 2023.
• Турріні, Федеріка; Донно, Даріо; Беккаро, Габріеле; Зунін, Паола; Пітталуга, Анна; Богджа, Рафаелла (2019): Імпульсна екстракція за допомогою ультразвуку як альтернативний метод звичайної мацерації для екстракції поліфенольної фракції бруньок Ribes nigrum: нова категорія харчових добавок, запропонована проектом FINNOVER. Продукти. 8. 466; 2019