تأثیر فناوری PEF بر کیفیت زعفران (Crocus sativus L.)

این مطالعه با هدف بررسی استفاده از میدان‌های الکتریکی پالس‌دار (PEF) (۲ کیلوولت/سانتیمتر؛ ۱.۵ کیلوژول بر کیلوگرم) به عنوان پیش‌فرآیند در خشک‌کردن با هوای گرم برای بهبود کیفیت و ویژگی‌های عملکردی زعفران انجام شد. تجزیه و تحلیل قدرت طعم‌دهی، عطر و رنگ‌دهی (E1%λmax)، الگوی کروسین‌ها (UHPLC-MS/MS)، محتوای کل پلی‌فنول‌ها (TPC) و فعالیت آنتی‌اکسیدانی (AOA) پس از فرآوری و در طول نگهداری در دمای اتاق انجام شد. ریزساختار کلاله‌های تازه و فرآوری‌شده نیز ارزیابی شد.

استفاده از PEF قدرت طعم‌دهی، عطر و رنگ‌زایی کلاله‌ها را حدود ۴۱٪ کاهش داد و تولید سافرنال را در طول خشک شدن منفی تحت تأثیر قرار داد؛ با این حال، کلاله‌هایی که با PEF پیش‌فرآوری شده بودند (PD) پس از ۳ ماه نگهداری، ویژگی‌های کیفی مشابه نمونه‌های بدون پیش‌فرآوری (D) نشان دادند.تجزیه و تحلیل کروسین‌ها با روش UHPLC-MS/MS تأثیر منفی PEF بر نسبت کروسین‌های ترانس-سین و همبستگی ضعیف آن با شدت رنگ را نشان داد. PEF بر TPC پرچم‌های تازه تأثیر نگذاشت، اما پس از خشک کردن و پیرایش، PD بالاترین مقدار را در میان نمونه‌ها نشان داد. PEF به طور منفی (−24٪) بر AOA پرچم تازه تأثیر گذاشت، در حالی که در طول خشک شدن باعث افزایش آن شد. از دست دادن AOA در طول پیرایش (تا 86٪) وابسته به فرآیند نبود. تحلیل ریزساختار نشان داد که درمان با PEF سلول‌های پرچم را به شدت تخریب کرده و بنابراین قابلیت استخراج ترکیبات داخل سلولی را افزایش داده است.

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.