گلبرگ‌های زعفران حاوی مجموعه‌ای از پلی‌فنول فعال زیستی، از جمله یک سری گلیکوزیدهای فلاونول و رنگدانه‌های آنتوسیانین هستند که با فرآوری می‌توان آن‌ها را استخراج کرد.
در عصر امروزی، فرآوری گیاهان (میوه، سبزیجات، غده‌ها و غیره) برای تولید موادغذایی گیاهی به عنوان یک نگرانی عمده در نظر گرفته می‌شود چراکه ممکن است مقدار زیادی مواد زائد تولید کنند.
ضایعات فرآوری کارخانه، زیست توده باقیمانده غنی از رطوبت و بارهای میکروبی است و می‌تواند یک خطر مستقیم مرتبط با آلودگی محیط زیست باشد.
از سوی دیگر، تعداد فزاینده‌ای از مطالعات فعلی بر روی بقایای فرآوری مواد غذایی گیاهی وجود طیف گسترده‌ای از ترکیبات فعال زیستی را در بخش‌های مختلف زباله نشان می‌دهد.
این مواد فعال زیستی عمدتاً متابولیت‌های ثانویه گیاهی هستند که متعلق به پلی‌فنول ، کاروتنوئیدها، اسانس‌ها، رزین‌ها و غیره‌اند.
بنابراین، ضایعات و بقایای فرآوری مواد غذایی گیاهی به‌عنوان منابع بسیار امیدوارکننده‌ای از ترکیبات فعال زیستی با کاربرد در فناوری‌های غذایی، دارویی و لوازم آرایشی است.
تا به امروز، توسعه روش‌هایی برای استخراج با کارایی بالا و زمان موثر پلی‌فنول‌ها از ماتریس‌های گیاهی، به دلیل محدودیت‌های ذاتی روش‌های استخراج مرسوم، یک چالش به شمار می‌رود.
ارزش‌گذاری پلی‌فنول به عنوان مواد فعال زیستی در سطوح مختلف تجاری، تحقیقات را به سمت تکنیک‌های استخراج کم هزینه، سازگار با محیط زیست و کارآمد، بر اساس فلسفه سبز سوق داده است.
مفهوم اساسی چنین رویکردی استفاده از حلال‌های جدید و سبز است که فاقد معایبی هستند که مشخصه حلال‌های متداول، فرار و مبتنی بر نفت است.
در این دیدگاه، مایعات در حال ظهور که به عنوان حلال‌های یوتکتیک عمیق (DES) شناخته می‌شوند، به نظر می‌رسد که زمینه جامد برای اجرای فرآیندهای سبز برای تولید عصاره‌های غنی‌شده با پلی‌فنول باشند.
DES مواد جدیدی هستند که می‌توانند با استفاده از مواد طبیعی مانند قندها، پلی‌ال‌ها، اسیدهای آلی و نمک‌های آن‌ها، اسیدهای آمینه و غیره سنتز شوند.
آن‌ها معمولاً از یک دهنده پیوند هیدروژنی (HBD) و یک گیرنده پیوند هیدروژنی (HBA) تشکیل شده‌اند. تحقیقات در حال انجام بر روی این حلال‌ها، شواهد قابل توجهی را ارائه کرده است که نشان می‌دهد آن‌ها می‌توانند در استخراج پلی‌فنول، بسیار موثر باشند و از قدرت حلال‌های معمولی مانند متانول پیشی بگیرند.
از طرف دیگرDES ها فرار نبوده و تولید آن‌ها به منابع فسیلی بستگی ندارد و ویژگی‌های بسیار جذابی از جمله قابلیت تنظیم ترکیب (و در نتیجه تنظیم خواص آن‌ها)، عدم سمیت، قابلیت بازیافت و هزینه کم دارند.
بنابراین، جای تعجب نیست که در طول پنج سال گذشته، تعداد زیادی DES سنتز شده و برای قدرت آن‌ها در استخراج ترکیبات پلی‌فنلی آزمایش شده است.
گیاه Crocus sativus (Iridaceae) که به طور گسترده با نام زعفران شناخته می‌شود، گیاهی چند ساله است که از زمان‌های قدیم به دلیل کاربردهای آشپزی و خواص دارویی آن شناخته شده است.
گرانبهاترین قسمت گیاه، کلاله است که جمع‌آوری و خشک می‌شود تا گران‌ترین ادویه جهان تولید شود.
پس از غربالگری و جداسازی، بقیه گل که اساساً از گلبرگ‌ها و کاسبرگ‌های تمایز نیافته تشکیل شده است، به عنوان ماده باقیمانده رد می‌شود.
با این حال، شواهد در حال ظهور نشان داده است که گلبرگ‌های زعفران حاوی مجموعه‌ای از پلی فنول فعال زیستی، از جمله یک سری گلیکوزیدهای فلاونول و رنگدانه‌های آنتوسیانین هستند.
گزارش شده است که چندین مورد از این ترکیبات دارای فعالیت‌های زیستی مفید متعددی هستند و بر اساس این شواهد، چند روش استخراج با هدف تولید عصاره‌های حاوی پلی‌فنول از ضایعات فرآوری زعفران (SPW) توسعه یافته است.
با این حال، به نظر می‌رسد استفاده از DES هرگز برای استخراج SPW گزارش نشده است. تحقیق حاضر توسعه یک روش استخراج سبز را برای بازیابی موثر پلی‌فنول SPW، با استفاده از یک DES متشکل از اسید L-لاکتیک (HBD) و گلیسین (HBA) را توصیف می‌کند.
این مطالعه شامل سنتز کارآمدترین سیستم با غربالگری طیفی از نسبت‌های مولی HBD: HBA و سپس بهینه‌سازی با استفاده از روش سطح پاسخ و سنجش دما بوده است.
در این پژوهش، ضایعات فرآوری زعفران به عنوان ماده خام برای بازیابی پلی‌فنول آنتی‌اکسیدانی با استفاده از حلال یوتکتیک عمیق طبیعی متشکل از اسید L-لاکتیک و گلیسین استفاده شد.
همچنین نشان داده شد که نسبت مولی HBD:HBA می‌تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد استخراج تأثیر بگذارد، از این رو غربالگری اولیه، مناسب‌ترین نسبت مولی HBD: HBA باید یک گام کلیدی در توسعه فرآیندهای مشابه باشد.
علاوه بر این، بهینه‌سازی سطح پاسخ استخراج پلی‌فنول از SPW به وضوح نشان داد که نسبت حلال/آب و همچنین نسبت مایع به جامد و سرعت هم‌زدن ممکن است بر عملکرد استخراج تأثیر اساسی بگذارد.
بنابراین، این متغیرها باید به طور مناسب تنظیم شوند تا بازده استخراج را به حداکثر برسانند، به همین ترتیب، دماهای بالاتر از 50 تا 60 درجه سانتیگراد تأثیر منفی بر بازده استخراج دارند و این یکی دیگر از پارامترهای فرآیند برجسته است که باید در نظر گرفته شود.
استخراج SPW تحت شرایط بهینه تعریف شده، عصاره‌های غنی از پلی‌فنول‌ها را به دست آورد، فلاونول و آنتوسیانین غالب به ترتیب کامفرول 3-O-سوفوروسید و دلفینیدین 3،5-دی-O-گلوکوزید هستند.
کار آینده باید بر روی پایداری عصاره‌های SPW در DES و همچنین روی زیست‌فعالیت عصاره‌ها تمرکز کند تا به طور کامل، قدرت آن‌ها به عنوان مواد غذایی و مواد آرایشی و فرمول‌های دارویی ارزیابی شود.
