بهینه‌سازی استخراج ترکیب فعال زیستی از گلبرگ‌های زعفران با استفاده از حلال اتانول اسیدی به کمک اولتراسوند: ارزش افزایی به ضایعات مواد غذایی

صنعت زعفران محصولات فرعی بزرگی از جمله گلبرگ‌هایی با ترکیبات فعال زیستی بالقوه تولید می‌کند که ارزان و فراوان هستند و آنها را به جایگزینی جذاب برای کلاله‌های گران قیمت برای استخراج اجزای زیست فعال تبدیل می‌کند. این مطالعه با هدف بهینه‌سازی شرایط استخراج ترکیبات زیست فعال از گلبرگ‌های زعفران خشک شده با خلاء با استفاده از حلال اتانول اسیدی شده با کمک امواج فراصوت انجام شد. سه عامل در نظر گرفته شد: غلظت اتانول (0-96٪)، غلظت اسید سیتریک در حلال نهایی (0-1٪)، و قدرت اولتراسوند (0-400 وات).

این مطالعه اثرات این عوامل را بر پارامترهایی مانند حداکثر فعالیت آنتی اکسیدانی، محتوای آنتوسیانین کل، محتوای فنل کل و محتوای فلاونوئید کل استخراج بررسی کرد. این مطالعه نشان داد که فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره گلبرگ زعفران با غلظت اتانول بالاتر، دوز اسید سیتریک و قدرت اولتراسوند افزایش می یابد، اما افزایش محتوای آب منجر به ترکیبات غیر آنتی اکسیدانی می شود. افزایش دوز اسید سیتریک باعث بهبود استخراج سیانیدین-3-گلوکوزید در سطوح مختلف قدرت اولتراسوند شد. بیشترین استخراج با توان 400 وات اولتراسوند و 1 درصد اسید سیتریک به دست آمد. غلظت اتانول بر استخراج آنتوسیانین تأثیری نداشت. غلظت اتانول بالاتر و دوزهای غلظت اسید سیتریک بیشتر منجر به حداکثر استخراج محتوای فنل کل، با کاهش قابل توجه در استخراج در سطوح خلوص بالاتر شد. این مطالعه نشان داد که افزایش نسبت اسید سیتریک در حلال نهایی بر استخراج فلاونوئید در سطوح غلظت اتانول بالا تأثیری ندارد و بالاترین راندمان در 200 وات توان اولتراسوند مشاهده شد.

مقادیر بهینه پارامترهای مستقل برای استخراج ترکیبات زیست فعال از گلبرگ زعفران شامل غلظت اتانول 96 درصد، غلظت اسید سیتریک 67/0 درصد و توان اولتراسوند 216 وات بود که در نتیجه مقدار مطلوب 82/0 به دست آمد. این عصاره اتانولی اسیدی شده با کمک سونوگرافی می تواند در صنایع غذایی به عنوان یک آنتی اکسیدان طبیعی و منبع رنگدانه استفاده شود.

The saffron industry produces large by-products, including petals with potential bioactive compounds, which are cheap and abundant, making them an attractive alternative to expensive stigmas for extracting bioactive components. This study aimed to optimize the extraction conditions of bioactive compounds from vacuum-dried saffron petals using an ultrasound-assisted acidified ethanol solvent. Three factors were considered: ethanol concentration (0–96%), citric acid concentration in the final solvent (0–1%), and ultrasound power (0–400 watt).

This study examined the effects of these factors on parameters like maximum antioxidant activity, total anthocyanin content, total phenolic content, and the total flavonoid content of the extraction. This study found that saffron petal extract’s antioxidant activity increases with higher ethanol concentration, citric acid dose, and ultrasound power, but that an increased water content leads to non-antioxidant compounds. Increasing the dosage of citric acid improved the extraction of cyanidin-3-glucoside at different ultrasound power levels. The highest extraction was achieved with 400 watts of ultrasound power and 1% citric acid. Ethanol concentration did not affect anthocyanin extraction. Higher ethanol concentration and greater citric acid concentration doses resulted in the maximum extraction of total phenolic content, with a noticeable drop in extraction at higher purity levels.

This study found that increasing the proportion of citric acid in the final solvent did not affect flavonoid extraction at high ethanol concentration levels, and the highest efficiency was observed at 200 watts of ultrasound power. The optimum values of the independent parameters for extracting bioactive compounds from saffron petals included 96% ethanol concentration, 0.67% citric acid concentration, and 216 watts of ultrasound power, resulting in a desirability value of 0.82. This ultrasound-assisted acidified ethanolic extract can be used in the food industry as a natural antioxidant and pigment source.