فرآوری پایدار باقیمانده‌های زیستی گل زعفران برای محصولات با ارزش بیورفاینری

پرچم‌ها بیشترین مقدار باقیمانده‌های زیستی زعفران (Crocus sativus L.) را تشکیل می‌دهند. از آنجا که آن‌ها منبع طبیعی پلی‌فنول‌ها با خواص آنتی‌اکسیدانی هستند، می‌توان آن‌ها را پردازش کرد تا محصولات باارزش بیورفاینری برای کاربرد در صنایع داروسازی، آرایشی و غذایی تولید شود، و در عین حال منبع جدیدی از درآمد ایجاد کرده و ضایعات زیستی را کاهش دهد. نگهداری مناسب فرآورده‌های جانبی در بیورفاینینگ اهمیت دارد و خشک‌کردن به طور گسترده در بخش گیاهان دارویی استفاده می‌شود، به ویژه برای گل‌های برداشت شده که به سرعت فاسد می‌شوند.

این مطالعه با هدف بررسی عمیق‌تر ترکیب شیمیایی گیاهی پرچم‌های خشک شده زعفران و تحقیق در مورد اینکه آیا این ترکیب تحت تأثیر روش استخراج قرار می‌گیرد یا خیر، انجام شد. به‌ویژه، خیساندن سنتی با استخراج کمکی به وسیله امواج فراصوت (UAE) مقایسه شد، با استفاده از حلال‌های مختلف (آب و سه غلظت متانول، یعنی ۲۰٪، ۵۰٪ و ۸۰٪).در مقایسه با ادویه، گلبرگ‌های خشک شده زعفران محتوای کمتری از فنول‌های کل (میانگین 1127.94 ± 32.34 میلی‌گرم GAE در 100 گرم وزن خشک) و آنتوسیانین‌ها (تا 413.30 ± 137.16 میلی‌گرم G3G در 100 گرم وزن خشک) نشان دادند، اما فعالیت آنتی‌اکسیدانی بالاتری داشتند که از طریق آزمایش‌های FRAP، ABTS و DPPH اندازه‌گیری شد.

آنالیز HPLC-DAD برخی ترکیبات فنولی (مانند اسید فرولیک، ایزوکوئرسیتین و کوئرسیتین) را شناسایی کرد که قبلاً در گلبرگ‌های تازه زعفران یافت نشده بودند. ویتامین C که پیش‌تر در ادویه کشف شده بود، به طور جالبی در گلبرگ‌های خشک نیز شناسایی شد. از نظر تکنیک استخراج، در اکثر موارد، UAE با حلال‌های ایمن‌تر (مانند آب یا درصد کمی از متانول) نتایج ترکیبات فنولی و ویتامین C مشابهی با ماکسراسیون نشان داد، که امکان بهبود استخراج‌ها را با نصف کردن زمان فراهم کرد.

بدین ترتیب، این مطالعه نشان داد که گلبرگ‌های کلاله زعفران می‌توانند با حفظ کیفیتشان خشک شوند و استخراج‌های سبز می‌توانند برای به دست آوردن بازدهی بالای ترکیبات فیتوشیمیایی آنتی‌اکسیدانی ارزشمند مورد استفاده قرار گیرند، به‌گونه‌ای که نیاز به یک پالایش زیستی پایدار برآورده شود.

“Tepals constitute the most abundant bio-residues of saffron (Crocus sativus L.). As they are a natural source of polyphenols with antioxidant properties, they could be processed to generate valuable biorefinery products for applications in the pharmaceutical, cosmetic, and food industries, becoming a new source of income while reducing bio-waste. Proper storage of by-products is important in biorefining and dehydration is widely used in the herb sector, especially for highly perishable harvested flowers.

This study aimed to deepen the phytochemical composition of dried saffron tepals and to investigate whether this was influenced by the extraction technique. In particular, the conventional maceration was compared with the Ultrasound Assisted Extraction (UAE), using different solvents (water and three methanol concentrations, i.e., 20%, 50%, and 80%). Compared to the spice, the dried saffron tepals showed a lower content of total phenolics (average value 1127.94 ± 32.34 mg GAE 100 g−1 DW) and anthocyanins (up to 413.30 ± 137.16 mg G3G 100 g−1 DW), but a higher antioxidant activity, which was measured through the FRAP, ABTS, and DPPH
assays.

The HPLC-DAD analysis detected some phenolic compounds (i.e., ferulic acid, isoquercitrin, and quercitrin) not previously found in fresh saffron tepals. Vitamin C, already discovered in the spice, was interestingly detected also in dried tepals. Regarding the extraction technique, in most cases, UAE with safer solvents (i.e., water or low percentage of methanol) showed results of phenolic compounds and vitamin C similar to maceration, allowing an improvement in extractions by halving the time.

Thus, this study demonstrated that saffron tepals can be dried maintaining their quality and that green extractions can be adopted to obtain high yields of valuable antioxidant phytochemicals, meeting the requirement for a sustainable biorefining.”