میدان‌های الکتریکی پالسی (PEF) به عنوان پیش‌تیمار خشک کردن هوای گرم: اثر بر کیفیت و ویژگی‌های عملکردی زعفران

این مطالعه با هدف بررسی استفاده از میدان‌های الکتریکی پالسی (PEF) (۲ کیلوولت/سانتی‌متر؛ ۱.۵ کیلوبحرکت کیلوژول بر کیلوگرم) به‌عنوان پیش‌درمان برای فرآیند خشک‌کردن با هوا داغ به منظور بهبود کیفیت و ویژگی‌های عملکردی زعفران انجام شد. تحلیل قدرت طعم‌دهی، عطر و رنگ‌دهی (E1%λmax)، الگوی کروسین‌ها (UHPLC-MS/MS)، محتوای کل پلی‌فنول‌ها (TPC) و فعالیت آنتی‌اکسیدانی (AOA) پس از پردازش و طی دوره پیرایش در دمای اتاق انجام شد.

ساختار میکروسکوپی کلاله‌های تازه و پردازش‌شده نیز ارزیابی گردید. PEF باعث کاهش (تقریباً −۴۱٪) قدرت طعم‌دهی، عطر و رنگ‌دهی کلاله‌ها شد و تولید سافرنال در طی خشک‌کردن را تحت تأثیر منفی قرار داد؛ با این حال، کلاله‌هایی که پیش‌درمان با PEF (PD) شده بودند، پس از ۳ ماه پیرایش، ویژگی‌های کیفی مشابه نمونه پیش‌درمان‌نشده (D) نشان دادند.

تحلیل کروسین‌ها با استفاده از UHPLC-MS/MS اثر منفی PEF بر نسبت کروسین‌های ترنس-سیس را نشان داد و همبستگی ضعیفی با شدت رنگ نشان داد. PEF تأثیری بر TPC خامه‌های تازه نداشت، اما پس از خشک شدن و کهنگی، PD بالاترین مقدار را در میان نمونه‌ها نشان داد. PEF به‌طور منفی (−24٪) AOA خامه‌های تازه را تحت تأثیر قرار داد در حالی که افزایش آن را در طول خشک شدن تسهیل کرد. کاهش AOA در طول کهنگی (تا 86٪) مستقل از فرآیند بود. تحلیل میکروساختار نشان داد که درمان PEF به‌طور قوی سلول‌های خامه‌ها را مختل کرده و در نتیجه قابلیت استخراج ترکیبات داخل سلولی را افزایش داد.

“This study aimed to investigate the use of pulsed electric fields (PEF) (2 kV/ cm; 1.5 KJ kg−1) as pre-treatment to the hot air drying process for the improvement of quality and functional properties of saffron. Analysis of flavouring, aroma and colouring strength (E1%λmax), crocins pattern (UHPLC-MS/MS), total polyphenol content (TPC) and antioxidant activity (AOA) were performed after processing and during aging at room temperature. Microstructure of fresh and processed stigmas was also assessed.

PEF decreased (≈ −41%) the flavour, aroma and colouring strength of stigmas and negatively influenced the safranal production during drying; nevertheless, stigmas pre-treated by PEF (PD) after 3 months of aging showed quality properties similar to those of not pre-treated sample (D).

Analysis of crocins by UHPLC-MS/MS highlighted a negative effect of PEF on trans-cis crocins ratio and showed poor correlation with colour strength. PEF did not influence the TPC of fresh stigmas but after drying and aging PD showed the highest value among the samples. PEF negatively influenced (−24%) the AOA of fresh stigma while favored its increase during drying. Loss of AOA during aging (up to 86%) was processing independent. Microstructure analysis showed that PEF treatment strongly impaired the stigmas’ cells, thus enhancing the extractability of intracellular compounds.”