تولید رنگ و ترکیبات آنتی اکسیدانی طبیعی از ضایعات گل زعفران

مقدمه

در حال حاضر ايران با توجه به تولید گسترده، بیش از ۸۸/۸درصد تولید جهانی زعفران را به عهده

دارد و به عنوان بزرگ ترين توليدكننده و صادركننده زعفران در جهان به شمار می آید .

درصد وزني اجزاي تشکيل دهنده گل تازه ۸۶/۴۲ درصد گلبرگ و کاسبرگ، ۵/۹۳۵ درصد پرچم و ۷/۶۴۵ درصد کلاله و خامه است که طی جداسازی کلاله از گل زعفران، کلاله از سایر اجزا جدا شده خشک و به بازارهای داخلی و خارجی ارسال می گردد اما باقیمانده گل زعفران شامل کاسبرگ، گلبرگ، خامه و پرچم زعفران محصوالت جانبي توليد زعفران هستند که در

حدود ۱۳۱۰۰۰ تن کاسبرگ و گلبرگ، حدود ۹۸۰۰ تن پرچم حاصل می گردد. این مواد اگرچه حاوي

مقادیر قابل ملاحظه اي ترکیبات با ارزش می باشند اما در حال حاضر بالاستفاده بوده و تنها به مصرف

خوراک دام می رسند یا در محیط زیست رها می شوند.

چنانچه بتوان از این ضایعات محصولات جانبی با ارزش افزوده از جمله انواع رنگ های خوراکی طبیعی و یا ترکیبات نگهدارنده تهیه نمود، علاوه بر جلوگیری از آلودگی محیط زیست، مواد تولید شده دارای ارزش افزوده بالاتری خواهند بود.

یکی از خصوصیات کیفی موادغذایی رنگ است که امروزه نقش مهمی در مقبولیت محصوالت غذایی

دارد. چنانچه محصول غذایی از رنگ مناسبی برخوردار نباشد با کاهش شدید تقاضا مواجه خواهند شد.

سایر خصوصیات کیفی مانند عطر، طعم، بافت و غیره پارامترهایی هستند که پس از مصرف محصول غذایی

ً پس از یکبار خریدن و مصرف کردن آن مورد قضاوت قرار می گیرند .

با توجه به کاربرد گسترده رنگ ها در مواد غذايي و گزارش هايي از مضرات و خطرات انواع شيميايي

رنگ هاي خوراكي، استخراج و خالص سازي عصاره های رنگي از منابع طبيعي ارزان قيمت، مورد توجه

قرار گرفته است. در راستای اين هدف در این مقاله روش های توليد رنگ طبیعی و ترکیبات دارای

خاصیت آنتی اکسیدانی از ضایعات گل زعفران طی مراحل ذیل مورد بررسی قرار گرفته است.

1 -تهیه اجزای گل زعفران:

 در ابتدا مقدار لازم ضایعات گل زعفران )بقایای گل زعفران پس از جدا شدن کلاله یا اصطللاحا

پرکردن( تهیه و بخش های مختلف پرچم، خامه و گلبرگ )شکل1 )از یکدیگر جدا شدند و به طور

جداگانه با استفاده از آون در دمای 50 درجه سلسیوس خشک شدند. ضایعات گل زعفران الف) پرچم ب)خامه ج) گلبرگ (شکل1 )خشک شده با استفاده از دستگاه آسیاب به پودر تبدیل و در بسته های نایلونی به منظور جلوگیری از نفوذ رطوبت، بسته بندی و در محل تاریک و خنک نگهداری شدند.

۲ -استخراج عصاره های رنگی از اجزای گل :

ضایعات گل زعفران حاوی رنگدانه های محلول و نامحلول در چربی هستند لذا با استفاده از حالل

مناسب می توان این دو نوع رنگدانه را جدا نمود.

استخراج آنتوسیانین ها استخراج ترکیبات آنتوسیانینی موجود در گلبرگ، خامه و پرچم گل زعفران با استفاده از حلال )اتانول

اسیدی( انجام شد. نمونه پودر شده و حلال به نسبت 1 به 50 با هم مخلوط شدند .حلال اتانول اسیدی از مخلوط اتانول 70 و اسیدکلریدریک 5/1 نرمال به نسبت 85 به 15 سی سی

بدست آمد. مخلوط به مدت 15 دقیقه با همزن مغناطیسی در دمای محیط هم زده شد. سپس با استفاده از کاغذ صافی واتمن شماره 1 و با پمپ خلع صاف شد (شکل2 .).

رسوب حاصله تحت همان شرایط دوباره عصاره گیری شد. با قرار دادن عصاره در دمای 50 تا 55 درجه سلسیوس حلال حذف شد. همچنین به منظور حذف حلال و به حداقل رساندن آسیب به مواد موثره از دستگاه تبخیرکننده دوار در دمای 40 درجه سانتي گراد تحت خلع استفاده شد. پس از اینکه عصاره کامل خشک شد در ظروف شيشه اي تيره رنگ در یخچال نگهداري شدند.

برای استخراج کاروتنوئیدهای محلول در چربی از حلال های غیر قطبی استفاده شد. برای استخراج

رنگ از مخلوط سه حلال هگزان نرمال، پترولیوم اتر یا مخلوط حلال های هگزان نرمال، استون، اتانل

به نسبت 1:1:2 به نسبت 1:10 نمونه به حلال، استفاده شد.استخراج به مدت 2 ساعت و در دمای محیط همراه با همزدن در تاریکی انجام شد. نمونه ها توسط کاغذ صافی واتمن شماره 1 صاف شدند، سپس به آنها به مقدار 20 درصد حجم حلال مورد استفاده آب مقطر دیونیزه اضافه و نمونه ها به دو فاز آلی و آبی تقسیم شدند. فاز بالایی فاز غیرقطبی و حاوی کاروتنوئیدهای محلول در چربی و فاز پائینی فاز آبی حاوی کاروتنوئیدهای محلول در آب بود. حلال های کاروتنوئید ها توسط جریان هوا و یا توسط دستگاه تبخیر گردان تحت خلع در دمای 40 درجه سلسیوس حذف شدندو عصاره حاصله در ظروف تیره رنگ در مکانی سرد و خشک نگهداری شد .

3 -استخراج آنتی اکسیدان های طبیعی:

به منظور استخراج آنتی اکسیدان های طبیعی از  روش استخراج با حلال استفاده شد. به این منظور،

نمونه با اتانول 80 درصد به نسبت چهار برابر وزن نمونه به مدت 48 ساعت همزده شد. پس از 24 ساعت اول مخلوط صاف شده و روی صافی مجددا اتانول اضافه شد و همزدن تا 24 ساعت دیگر ادامه یافت. زیر صافی ها با یکدیگر مخلوط شده و حلال با استفاده از دستگاه تبخیر گردان و آون تحت خلع حذف و عصاره حاصل در ظروف تیره رنگ در مکانی سرد و خشک نگهداری شدند .

1 -محاسبه بازده استخراج:

راندمان استحصال زعفران از تقسیم وزن کلاله های خشک شده زعفران بر وزن کلاله های تر(مرطوب) اولیه ضرب در 100 بدست آمد.

از تقسیم وزن عصاره خشک بر وزن ماده اولیه مقدار کل ماده خشک عصاره استخراج شده محاسبه و

به صورت درصد بیان شد .

2 -اندازه گیری میزان ترکیبات آنتوسیانینی کل:

اندازه گیری آنتوسیانین به روش pH افتراقی مطابق روش گیستی و رالستاد، انجام گرفت. به این

منظور از دو بافر با HP یک (kcl-HCL) و

 ۴/۵( استات سدیم) استفاده شد. نمونه با بافرها به حجم رسیدند سپس در دو طول موج520 و700نانومتر میزان جذب را یکبار با بافر 1 و بار دیگر با بافر 2 قرائت شدند.

5 -اندازه گیری میزان ترکیبات کاروتنوئیدی کل:

نمونه های خشک شده ابتدا به نسبت 1 به 20 رقیق شد، سپس طیف جذبی آنها توسط اسپکتروفتومتر در محدوده طول موج 350 تا 500 نانومترتهیه و در طول موج ماکزیمم جذب، میزان جذب هر یک از نمونه ها قرائت شد.

نتیجه گیری کلی:

شکل 1 راندمان استخراج و میزان آنتوسیانینهای کل موجود در ضایعات زعفران را نشان می دهد.