Η τεχνολογία υπερήχων σε συνδυασμό με βαθιά ευτηκτικά διαλύματα αντικαθιστά την αιθανόλη και ανοίγει νέες προοπτικές για λειτουργικά τρόφιμα και συμπληρώματα διατροφής
Το μαύρο ρύζι είναι από τις πιο πλούσιες φυτικές πηγές ανθοκυανινών, μιας κατηγορίας φυτοχημικών ουσιών με ισχυρή αντιοξειδωτική δράση και δυνητικά υπογλυκαιμικά αποτελέσματα. Παρά τη σημαντική βιοδραστικότητά τους, η αξιοποίηση αυτών των ενώσεων στη βιομηχανία τροφίμων και λειτουργικών τροφίμων παραμένει περιορισμένη, κυρίως λόγω χαμηλών αποδόσεων εκχύλισης με τις συμβατικές μεθόδους. Νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Journal of Food Science επιχείρησε να επιλύσει αυτό το πρόβλημα αναπτύσσοντας μια πράσινη και αποδοτική μέθοδο εκχύλισης που συνδυάζει υπερήχους με βαθιά ευτηκτικά διαλύματα (DES), αποφεύγοντας την καύσιμη και ρυθμιστικά προβληματική αιθανόλη που χρησιμοποιείται συνήθως. Τα βαθιά ευτηκτικά διαλύματα είναι μείγματα δύο ή περισσότερων συστατικών που σχηματίζουν υγρό σε θερμοκρασία πολύ χαμηλότερη από το σημείο τήξης κάθε συστατικού ξεχωριστά. Έχουν αναδειχθεί ως ελκυστική εναλλακτική για πράσινη εκχύλιση βιοδραστικών ουσιών, καθώς είναι βιοαποικοδομήσιμα, μη τοξικά και εύκολα στην παρασκευή. Στη συγκεκριμένη μελέτη δοκιμάστηκε συνδυασμός χλωριούχου χολίνης και γαλακτικού οξέος σε αναλογία 1:2,06, μια επιλογή που βασίστηκε σε πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση των παραμέτρων εκχύλισης.
Τα αποτελέσματα της βελτιστοποίησης
Υπό τις βέλτιστες συνθήκες, που περιελάμβαναν αναλογία στερεού προς υγρό 1:19,8 g/mL, περιεκτικότητα νερού 39,8% και θερμοκρασία υπερήχων 50,8°C, η μέθοδος επέτυχε απόδοση εκχύλισης 37,44 mg ανθοκυανινών ανά γραμμάριο μαύρου ρυζιού. Η απόδοση αυτή ήταν σημαντικά υψηλότερη από εκείνη της συμβατικής εκχύλισης με αιθανόλη υποβοηθούμενης από υπερήχους. Η ανάλυση LC-MS επιβεβαίωσε ότι το κύριο συστατικό του εκχυλίσματος είναι η κυανιδίνη-3-γλυκοσίδη (C3G), η ανθοκυανίνη με τη μεγαλύτερη βιολογική δραστηριότητα στο μαύρο ρύζι. Σε σχέση με την εκχύλιση αιθανόλης, η νέα μέθοδος παρήγαγε εκχυλίσματα με ισχυρότερη αντιοξειδωτική δράση και σημαντικά υψηλότερη ανασταλτική δράση έναντι των ενζύμων α-γλυκοσιδάσης και α-αμυλάσης, που αποτελούν βασικούς στόχους φαρμακευτικής αγωγής και συμπληρωμάτων διατροφής για τη διαχείριση του σακχάρου αίματος.
Το εύρημα αυτό έχει άμεσες εφαρμογές σε δύο κατευθύνσεις. Από τη μία, τα εκχυλίσματα που παράγονται μέσω αυτής της μεθόδου μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας στη διατύπωση διατροφικών συμπληρωμάτων για τη διαχείριση γλυκόζης αίματος, αξιοποιώντας την αποδεδειγμένη ανασταλτική τους δράση στα πεπτικά ένζυμα που υδρολύουν τους υδατάνθρακες. Από την άλλη, το ισχυρό αντιοξειδωτικό και χρωματικό προφίλ τους τα καθιστά κατάλληλα ως φυσικές χρωστικές ουσίες καθαρής ετικέτας για λειτουργικά τρόφιμα. Η αποφυγή της αιθανόλης δεν είναι μόνο περιβαλλοντικά επωφελής αλλά λύνει και ρυθμιστικά προβλήματα που δυσκολεύουν την έγκριση προϊόντων σε αρκετές αγορές. Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι η μέθοδος έχει αποδειχθεί λειτουργική τόσο σε εργαστηριακή όσο και σε πιλοτική κλίμακα, θέτοντας τις βάσεις για βιομηχανική εφαρμογή που θα μετατρέψει το υποαξιοποιημένο μαύρο ρύζι σε προϊόν υψηλής προστιθέμενης αξίας.
