ضایعات فرآوری زعفران به عنوان یک منبع زیستی از ترکیبات با ارزش افزوده بالا: توسعه یک فرآیند استخراج سبز برای بازیافت پلی‌فنول‌ها با استفاده از حلال یوتکتیک عمیق طبیعی

تحقیق حاضر با هدف بررسی ضایعات فرآوری زعفران (SPW) به‌عنوان یک منبع زیستی انجام شد که می‌توانست برای تولید عصاره‌های غنی از پلی‌فنول‌های آنتی‌اکسیدانی، با استفاده از یک حلال ائوتکتیک عمیق سبز و طبیعی (DES)، بهینه‌سازی شود. در ابتدا، نسبت مولی دهنده باند هیدروژنی/گیرنده باند هیدروژنی ارزیابی شد تا کارآمدترین DES شامل اسید L-لاکتیک/گلیسین (5:1) حاصل شود. مرحله بعدی، بهینه‌سازی فرآیند استخراج با استفاده از روش سطح پاسخ بود. شرایط بهینه به این صورت تعیین شد: غلظت DES برابر با ۵۵% (وزن/حجم)، نسبت مایع به جامد ۶۰ میلی‌لیتر بر گرم و سرعت همزن ۸۰۰ دور در دقیقه. تحت این شرایط، بازده استخراج پلی‌فنول‌های کل به میزان ۱۳۲.۴۳ ± ۱۰.۶۳ میلی‌گرم معادل اسید گالیک در هر گرم از جرم خشک به دست آمد.آزمون دما که در بازه ۲۳ تا ۸۰ درجه سانتی‌گراد انجام شد، نشان داد که عصاره‌ها بیشترین بازده و فعالیت آنتی‌اکسیدانی را در دمای ۵۰–۶۰ درجه سانتی‌گراد دارند. تحلیل کروماتوگرافی مایع-طیف‌سنجی جرمی (LC-MS) عصاره SPW که تحت شرایط بهینه به دست آمده بود، نشان داد که فلاونوئل غالب کمپفرول ۳-O-سوخوروزید و آنتوسیانین اصلی دلفینیدین ۳,۵-دی-O-گلوکوزید است. نتایج نشان دادند که استخراج SPW با استفاده از DES یک روش سبز و کارآمد است و می‌تواند عصاره‌هایی غنی از فلاونوئل‌ها و آنتوسیانین‌ها فراهم کند که به عنوان آنتی‌اکسیدان‌های قوی شناخته می‌شوند.

The current investigation was undertaken to examine saffron processing waste (SPW) as a bioresource, which could be valorized to produce extracts rich in antioxidant polyphenols, using a green, natural deep eutectic solvent (DES). Initially, there was an appraisal of the molar ratio of hydrogen bond donor/hydrogen bond acceptor in order to come up with the most efficient DES composed of L-lactic acid/glycine (5:1). The following step was the optimization of the extraction process using response surface methodology. The optimal conditions thus determined were a DES concentration of 55% (w/v), a liquid-to-solid ratio of 60 mL g−1, and a stirring speed of 800 rounds per minute. Under these conditions, the extraction yield in total polyphenols achieved was 132.43 ± 10.63 mg gallic acid equivalents per g of dry mass. The temperature assay performed within a range of 23 to 80 °C, suggested that extracts displayed maximum yield and antioxidant activity at 50–60 °C. Liquid chromatography-mass spectrometry analysis of the SPW extract obtained under optimal conditions showed that the predominant flavonol was kaempferol 3-O-sophoroside and the major anthocyanin delphinidin 3,5-di-O-glucoside. The results indicated that SPW extraction with the DES used is a green and efficient methodology and may afford extracts rich flavonols and anthocyanins, which are considered to be powerful antioxidants.