پیش‌تیمار مایکروویو برای استخراج آنتوسیانین‌ها از گل‌های زعفران: ارزیابی کیفیت محصول

پتانسیل گل‌های زعفران به عنوان منبعی از پلی‌فنول‌ها و به ویژه آنتوسیانین‌ها برای استخراج ترکیبات زیست‌فعال و تولید یک رنگ آبی مورد تحلیل قرار گرفت. پیش‌تصفیه با مایکروویو، پیش از فرآیند متداول استخراج جامد–مایع، به عنوان یک گام ممکن برای افزایش بازده پیشنهاد شد. اثربخشی پیش‌تصفیه با مایکروویو از نظر افزایش بازده و بهبود کیفیت محصول نهایی ارزیابی شد. متغیرهای عملیاتی بررسی‌شده شامل دمای پیش‌تصفیه (۶۰–۱۲۰ درجه سانتی‌گراد) و نسبت جامد به مایع (۰٫۳۰–۰٫۵۰ گرم/میلی‌لیتر) بودند.

یافته شد که افزودن پیش‌پردازش مایکروویو به فرایند معمولی، امکان کاهش زمان استخراج تا ۱۲ برابر و بهبود چشمگیر ویژگی‌های محصول نهایی را فراهم می‌کند، با استفاده از چگالی‌های انرژی مایکروویو به اندازه ۰.۱۶–۰.۵۴ کیلوژول بر میلی‌لیتر. کیفیت عصاره از نظر غنای پلی‌فنول‌ها (افزایش ۲۵٪)، ترکیب محصول (۸۰٪ آنتوسیانین‌ها دل‌فسینیدین بودند)، ظرفیت آنتی‌اکسیدانی (افزایش یافته توسط پیش‌پردازش) و رنگ (تغییرات در طیف قرمز و آبی بسته به شرایط) ارزیابی شد. در نهایت، پیش‌پردازش مایکروویو که در آن ماده تا دمای ۶۵ درجه سانتی‌گراد با نسبت حلال ۰.۳۰ گرم بر میلی‌لیتر حرارت داده می‌شود، به‌عنوان بهینه برای حداکثر کردن کارایی فرایند و کیفیت محصول انتخاب شد.

“The potential of saffron flowers as a source of polyphenols, and in particular anthocyanins, for the extraction of bioactive compounds and the production of a cyanic colorant was analyzed. A microwave pretreatment, prior to the conventional solid–liquid extraction process, was proposed as a feasible intensification step. The effectiveness of microwave pretreatment was assessed in terms of increased yield and improved quality of the final product. The operational variables studied were the pretreatment temperature (60–120 ◦C) and the solid–liquid ratio (0.30–0.50 g/mL).

It was found that the addition of the microwave pretreatment to the conventional process allowed one to reduce extraction time by up to 12 times and to greatly improve the characteristics of the final product, using microwave energy densities as low as 0.16–0.54 kJ/mL. The extract quality was evaluated in terms of polyphenol richness (25% increase), product composition (80% of the anthocyanins was delphinidin), antioxidant capacity (boosted by the pretreatment) and color (variations in red and blue hue depending on conditions). To conclude, a microwave pretreatment in which the material is heated to a temperature of 65 ◦C with a solvent ratio of 0.30 g/mL was selected as the optimum to maximize process efficiency and product quality.”