Βελτιστοποίηση της μεθόδου παραλαβής των πτητικών συστατικών του σαφράν Crocus sativus L. με τη μέθοδο της μικροεκχύλισης στερεάς φάσης

Abstract

Το σαφράν είναι ένα καρύκευμα με φαρμακευτικές ιδιότητες, που προέρχεται από τα κόκκινα αποξηραμένα στίγματα του φυτού Crocus sativus L, σημαντικό για την ελληνική οικονομία. Στη χώρα μας καλλιεργείται ευρέως στον Νομό Κοζάνης. Το σαφράν είναι ιδιαίτερα δημοφιλές, κυρίως λόγω των εξαιρετικών οργανοληπτικών του ιδιότητων, αφού συνδυάζει έντονο χρώμα, γεύση και ξεχωριστό άρωμα. Οι ιδιότητες αυτές οφείλονται κυρίως στις κροκίνες, την πικροκροκίνη και τη σαφρανάλη αντίστοιχα. Για την εμπορική εκμετάλλευση του προϊόντος, κρίνεται σημαντική η ανάπτυξη νέων μεθόδων, οι οποίες στοχεύουν στην ταχεία και οικονομική απομόνωση και παραλαβή των πτητικών του συστατικών. Στην παρούσα μελέτη δόθηκε ιδιαίτερη έμφαση στη σαφρανάλη, η οποία εκτός από τη συμβολή της στο άρωμα, αποτελεί και δείκτη ποιότητας του σαφράν. Συγκεκριμένα, η απομόνωση και η παραλαβή των πτητικών συστατικών του κρόκου έγινε με τη μέθοδο μικροεκχύλισης στερεάς φάσης (SPME). Έπειτα, ακολούθησε η ανάλυση των συστατικών αυτών με αέρια χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας (GC-MS), η βελτιστοποίηση της μεθόδου παραλαβής της σαφρανάλης με την ανάπτυξη κατάλληλου μοντέλου με τη χρήση του περιστρεφόμενου κεντρικού σύνθετου σχεδιασμού (RCCD) σε συνδυασμό με την μεθοδολογία επιφανειακής απόκρισης (RSM) Τέλος, πραγματοποιήθηκε ανάλυση δειγμάτων σαφράν σύμφωνα με τις ευρεθείσες βέλτιστες συνθήκες με στόχο την επικύρωση του μοντέλου RCCD-RSM. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε παραλαβή του αιθέριου ελαίου του σαφράν με τη μέθοδο της υδροαπόσταξης (Clevenger). Εφαρμόζοντας τη μεθοδολογία RCCD-RSM επιτεύχθηκε η παραλαβή της σαφρανάλης με μεγάλη εξοικονόμηση στην ποσότητα του δείγματος σαφράν καθώς και στο χρόνο της διαδικασίας ανάλυσης.

Saffron is a spice with medical properties, derived from the red dried stigmas of the plant Crocus sativus L., important for the Greek economy. In our country, it is widely cultivated in the Prefecture of Kozani. Saffron is particularly popular mainly due to its excellent organoleptic properties, since it combines intense colour, taste and unique aroma. These properties are mainly attributed to crocins, picrocrocin and safranal, respectively. For the product’s economic exploitation it is considered important, to develop new methods, which aim to the rapid isolation and recovery of its volatile components. In the present study, special emphasis was given on safranal, which, apart from its contribution to the aroma, is also an indicator of saffron quality. In particular, the extraction of the volatile components of saffron was performed using the solid phase microextraction (SPME) method. Saffron volatile components were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). SPME conditions for the extraction of safranal extraction were optimized by developing a suitable model using the rotatable central composite design (RCCD) combined with the response surface methodology (RSM). Saffron samples were then analyzed according to the optimized conditions with the aim of validating the RCCD-RSM model. In addition, the saffron essential oil was obtained by hydrodistillation (Clevenger). Using the RCCD-RSM methodology, the extraction of safranal was accomplished with significant savings in the saffron sample as well as analysis time.