توسعه فرآیند استخراج بدون حلال و دوستدار محیط زیست برای ترکیبات زیست‌فعال زعفران با استفاده از آب زیر بحرانی

استخراج آب زیر بحرانی (SWE) ترکیبات زیست‌فعال اصلی زعفران – پیکروکروسین، سافرنال و کروکسین – انجام شد. تأثیر زمان استخراج (۵–۱۵ دقیقه) و دما (۱۰۵–۱۲۵ درجه سانتی‌گراد) بر کارایی فرآیند از طریق روش سطح پاسخ (RSM) مورد بررسی قرار گرفت. اجزاء از طریق اسپکتروفتومتری در طول موج‌های ۲۵۷، ۳۳۰ و ۴۴۰ نانومتر تعیین شدند، یعنی طول موج‌هایی که پیکروکروسین، سافرنال و کروکسین بیشترین جذب را داشته‌اند. ضریب شکست مولکولی (λmax) برای هر جزء در طول موج مربوطه اندازه‌گیری شد. نتایج ما نشان داد که زمان‌های استخراج متوسط و دماهای پایین بیشترین تأثیر را بر بازده پیکروکروسین و سافرنال دارند که نشان‌دهنده پایداری حرارتی نسبی این دو ترکیب است.محتوای کروکین با افزایش زمان و دما به طور چشمگیری کاهش یافت که حساسیت این جزء به شرایط زیر بحرانی را نشان می‌دهد. دمای استخراج ۱۰۵ درجه سانتی‌گراد و زمان ۷.۳۲ دقیقه به‌عنوان شرایط بهینه به دست آمد که λmax به‌ترتیب ۸۸.۲۶۲، ۴۵.۴۸۲ و ۱۴۵.۲۶ برای پیکروکروسین، سافرنال و کروسین ارائه داد. آنالیز HPLC نشان داد که فرآیند SWE بیشتر کروسین‌های زعفران را تخریب کرده است. GC-MS تنها سافرنال را با زمان ماند ۶.۷۵۲ دقیقه و وزن مولکولی ۱۵۰ شناسایی کرد.

Subcritical water extraction (SWE) of saffron major bioactive compounds – picrocrocin, safranal and crocin– was conducted. The influence of extraction time (5–15 min) and temperature (105–125 °C) on the process efficiency was investigated through response surface methodology (RSM). The components were determined through spectrophotometry at 257, 330 and 440 nm, namely the wavelengths at which picrocrocin, safranal and crocin have the highest absorbance respectively. The molecular extinction coefficient λmax) was measured for each component at its corresponding wavelength. Our results revealed that moderate extraction times and low temperatures had the best impact on the yields of picrocrocin and safranal indicating the partial thermal stability of these two compounds. The crocin content decreased dramatically by increasing time and temperature revealing the sensitivity of this component to subcritical conditions. Extraction temperature of 105 °C and time of 7.32 min were acquired as the optimum conditions which delivered λmax of 88.262, 45.482 and 145.26 for picrocrocin, safranal and crocin, respectively. HPLC analysis demonstrated that SWE process degraded most of saffron crocins. GC-MS identified only safranal with a retention time of 6.752 min and a molecular weight of 150.