ارزیابی شرایط استخراج عصاره زعفران در سیستمهای حلال دوتایی و سه تایی و تعیین شرایط بهینه

محورهای موضوعی : میکروبیولوژی مواد غذایی

بهروز قرآنی ¹ (استادیار گروه نانوفناوری موادغذایی، پژوهشکده علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایران)
رسول کدخدایی ² (دانشیار گروه نانوفناوری موادغذایی، پژوهشکده علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایران)
بهاره عمادزاده ³ (استادیار گروه نانوفناوری موادغذایی، پژوهشکده علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایران)
علیرضا صادقیان ⁴ (استادیار گروه فرآ وری موادغذایی، پژوهشکده علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایران)

تاریخ دریافت : 1395/12/01 تاریخ پذیرش : 1395/12/01 تاریخ انتشار : 1396/01/01

کلید واژه: استخراج, پیکروکروسین, زعفران, سافرانال, کروسین,

چکیده مقاله :

مقدمه: زعفران گرانبهاترین ادویه دنیا است و عصاره حاصل از این ادویه ارزشمند نه تنها دارای خواص ارزشمند تغذیه ای بلکه دارای کاربردهای گوناگون در فرمولاسیون محصولات غذایی می باشد. ارایه روش مناسب در استخراج ترکیبات موثره آن، با توجه به کاربرد آن در محصولات غذایی و به گونه ای که بالاترین بازده اقتصادی را ایجاد کند امری مهم تلقی می شود. هدف از مطالعه حاضر، دستیابی به اقتصادی ترین روش استخراج ترکیبات مؤثره زعفران می باشد. مواد و روشها: در این بررسی، شرایط استخراج کروسین، سافرانال و پیکروکروسین در سیستم های حلال دوتایی (آب- استن و آب- اتانل) و سه تایی (آب- استن- اتانل) و در نسبتهای مختلف حلالها به هم و نسبتهای متفاوت از حلال به زعفران بررسی گردید. حجمی/وزنی زعفران و بکارگیری سیستم حلال سه 1 به 12 و با نسبت 2:3 یافته ها: استفاده از سیستم حلال دوتایی اتانل- آب به نسبت تایی آب - استن- اتانل به نسبت ساعت به عنوان بهترین شرایط در 16 و زمان 25° C به ازای هر گرم زعفران در دمای 15 و 45 ،40 های و 35/17 ،229/05 استخراج ترکیبات موثره زعفران بدست آمدند. مقادیر کروسین، سافرانال و پیکروکروسین برای حلال دوتایی به ترتیب در عصاره آبی زعفران اندازه گیری شد. 13/6 و 40/03 ،272/96 و برای حلال سه تایی به ترتیب برابر 75/53 نتیجهگیری: در فرمول های غذایی، بر مبنای نیاز به رنگ، عطر و طعم مطلوب و با توجه به مسائل اقتصادی از هریک از روشهای استخراج پیشنهادی میتوان استفاده کرد.

چکیده انگلیسی:

Introduction: Saffron with the botanical name of Crocus sativus L., is the most expensive spice in the world. Introduction of a suitable method for the extraction of these bioactive compounds, as well as the technological and economical issues are important points to be considered. The aim of this study is to develop the most economical method to extract the bioactive compounds of saffron. Materials and Methods: In the present study the extraction conditions of crocin, safranal and picrocrocin in the binary solvent system (water: ethanol and water: acetone) as well as ternary solvent system (water: acetone : ethanol) were investigated  in terms of  different ratios of solvents and different ratios of solvent to saffron. Results: The best extraction conditions were found with the binary solvent system of ethanol: water; 3:2 with a solvent ratio of 12 ml per gram of saffron and also applying the ternary solvent system of water: acetone: ethanol (40:45:15) per gram of saffron at 25° C for 16 hours to extract the optimal saffron bioactive compounds. The amount of crocin, safranal and picrocrocin in the aqueous extract of saffron were measured 229.05, 35.17 and 75.53 respectively for the binary solvent system of ethanol: water and 272.96, 40.03 and 13.6 respectively for the ternary solvent system of water: acetone: ethanol (40:45:15). Conclusion: Based on the need for the desired color and flavor in various food processing, and considering the economical aspects, each of the proposed extraction method might be used.  

منابع و مأخذ:

آخوند زاده، ش.، محمدی، م.، خانی، م.، جمشیدی، الف.، دلیری همپا، ع. و باستانی، ش. (1382). عصاره­گیری، فرمولاسیون و اثر بخشی گیاه زعفران به عنوان یک داروی ضد افسردگی در مقایسه با ایمی پرامین، گیاهان دارویی، دوره2، شماره 8، صفحات 55-62.

بی نام. (1389). زﻋﻔﺮان ـ وﻳﮋﮔﻲﻫﺎ، اﺳﺘﺎﻧﺪارد ﻣﻠﻲ اﻳﺮان، ﺷﻤﺎره 1-259 ، ﺗﺠﺪﻳﺪ ﻧﻈﺮ سوم.

جانیان زاده، م. و زارعی جلیانی، ح. (1388). اثرات رنگیزه کاروتنوئیدی زعفران بر پلیمریزاسیون میکروتوبول­ها و رشد سلول­هایHela ؛ دانش زیستی ایران، دوره 4، شماره 1، صفحات 39-31.

جاهد، ع.، حداد خدا پرست، م. ح.، بهزاد، خ.، الهی، م. و کوچکی. آ. (1391). بهینه یابی شرایط تصفیه شربت خام چغندر قند با استفاده از بنتونیت با روش سطح پاسخ  (RSM)، نشریه پژوهش­های علوم و صنایع غذایی ایران ، جلد 8 ، شماره 1، صفحات 72-60 .

حیدری، س. (1391). بررسی روش­های مختلف استخراج ترکیبات فعال از نمونه­های زعفران؛ اولین همایش ملی آخرین دستاوردهای پژوهشی زعفران ایران، تربت حیدریه .

رزاﻗﻲ، ر. و ﻧـﻮرﺑﺨﺶ، ر. (1382). ﺑﺮرﺳﻲ اﺛﺮات ﺿﺪ ﻣﻴﻜﺮوﺑﻲ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﻛﻼﻟﻪ زﻋﻔﺮان. ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﻣﻘﺎﻻت ﺳﻮﻣﻴﻦ ﻫﻤـﺎﻳﺶ ﻣﻠﻲ زﻋﻔﺮان اﻳﺮان، ﻣـﺸﻬﺪ. اﻧﺘـﺸﺎرات داﻧـﺸﮕﺎه ﻓﺮدوﺳﻲ ﻣﺸﻬﺪ. ﺻﻔﺤﺎت 240-239 .

رجب زاده، ق.، ملک زاده ، غ. و شریف، ع. (1387). بررسی تأثیر نوع حلال و روش استخراج بر میزان اولئورزین به دست آمده از زعفران. مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران، سال سوم، شماره اول، صفحات 64-57.

سالاری، ر.، حبیبی نجفی، م. ب.، کاراژیان، ح. و وزیرزاده، ب. (1389). ارزیابی تغییرات فیزیکوشیمیایی و میکروبی زعفران طی دوره ی نگه داری یکساله، نوآوری در علوم و فناوری غذایی، سال دوم، شماره اول، صفحات 43-35.

کریمی، غ.، طیبی، ن.، حسین زاده، ح. و شیرزاد، ف. (1383). بررسی سمیت تحت حاد عصاره آبی کلاله و گلبرگ زعفران در موش صحرایی ، گیاهان دارویی، سال سوم، شماره 12، صفحات 36-29.

کوچکی، الف. (1387). بررسی برخی خواص رئولوژیکی و کارکردی صمغ قدومه شیرازی ) Alyssum homalocarpum) و تاثیرآن بر کیفیت نان، پایان نامه دکتری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد .

مهدوی خزاعی، ک.، همتی کاخکی، ع.، قربانی، م. و جعفری، س. م. (1391). بهینه سازی فرایند استخراج به کمک امواج مایکروویو آنتوسیانین های گلبرگ گل زعفران. اولین همایش ملی آخرین دستاوردهای پژوهشی زعفران ایران، تربت حیدریه ، 15 آذر 1391.

همتی کاخکی، ع. (1380). بهینه سازی عوامل موثر بر تولید رنگ خوراکی از گلبرگ زعفران، علوم و صنایع کشاورزی، دوره 15، شماره 2، صفحات 20-13.

 یگانه، م.، خنافری، آ.، فلاحیان، م. و شریفان، الف. (1389). بررسی نقش بیولوژیک عصاره ی زعفران در تحریک فعالیت ضد میکروبی انتروکوکوس هایرائی، فصلنامه علوم و فناوری غذایی واحد سبزوار، سال دوم، شماره 2، صفحات 35-25.

Agarwal, S. G., Agnihotri, V. K., Qazi, G. N., Suri, O. P. & Thappa, R. K. (2004). Method for the extraction of Saffron pigments and flavor concentrate.U.S. Patent.7, 070,823.

Alonso, G. L., Varoa n, R., Goamez, R., Navarro, F. & Salinas, M. R. (1990). Auto-oxidation in saffron at 40º C and 75% relative humidity. Journal of Food Science, 55(2), 595-596.

Fernandez, E. G. (2002). Process for obtaining an extract of Saffron. U.S. Patent.6, 458,399.

Hadizadeh, F., Mohajeri, S. A. & Seifi, M. (2010). Extraction and purification of crocin from saffron stigmas employing a simple and efficient crystallization method. Pakistan Journal of Biological Sciences., 13 (14), 691-698.

Kadkhodaee, R. & Hemmati Kakhki, A. (2006). Ultrasonic extraction of active compounds of saffron. Acta Horticulture, 739, 417-425.

Koocheki, A., Taherian, A. R., Razavi, S. M. A. & Bostan, A. (2009). Response surface methodology for optimization of extraction yield, viscosity, hue and emulsion stability of mucilage extracted from Lepidium perfoliatum seeds. Food Hydrocolloids, 23(8), 2369–2379.

Morimoto, S., Umezaki, Y., Shoyama, Y., Saito, H., Nishi, K., & Irino, N. (1994). Post-harvest degradation of carotenoid glucose ester in saffron. Planta Medica, 60(5), 438-440.

Raina, B. L., Agarwal, S. G., Bhatia, A. K. & Gaur, G. S. (1996). Changes in pigments and volatiles of saffron (Crocus sativus L.) during processing and storage. Science of Food and Agriculture, 71(1), 27-32.

Selim, K., Tsimidou, M. & Biliaderis, C. G. (2000). Kinetic studies of degradation of saffron carotenoids encapsulated in amorphous polymer matrices. Food Chemistry, 71(2), 199-206.