تأثیر فناوری استریلیزاسیون با پرتو گاما و الکترون بر رنگدانه‌ها و ترکیبات فنلی زعفران

کلاله‌های خشک شده زعفران همراه با میکروفلور آلاینده طبیعی در پنج سطح دز (۱، ۲، ۳، ۴ و ۵ کیلوگری) با استفاده از دستگاه‌های پرتو گاما و پرتو الکترون پرتودهی شدند. تغییرات در جمعیت میکروبی (شمارش کلی، کپک و مخمر و آلودگی کلیفرم)، محتوای فنلی کل، فعالیت آنتی‌اکسیدانی، قدرت تلخی، عطر و رنگ زعفران پس از پرتودهی بررسی شد. علاوه بر این، ترکیبات فنلی و گلیکوزیدهای کاروتن با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) سنجش شدند. پرتودهی به طور مؤثری جمعیت‌های میکروبی را حذف کرد، به طوری که در دزهای بالای ۲ کیلوگری هیچ قارچ یا باکتری قابل تشخیصی یافت نشد. علاوه بر این، تیمارهای پرتودهی تأثیر کمی بر شاخص‌های کروسین (رنگ)، پیکروکروسین (تلخی) و سافرانال (عطر) اندازه‌گیری شده با روش ISO 3632 داشتند. از سوی دیگر، نتایج HPLC نشان داد که کاروتنوئیدهای اصلی (پیکروکروسین، ترانس-۴-جی‌جی-کروسین، ترانس-۳-جی‌جی-کروسین، سیس-۴-جی‌جی-کروسین، ترانس-۲-جی‌جی-کروسین، ترانس-کروستین و سافرانال) و ترکیبات فنلی (کاتکول، اسید سالیسیلیک، اسید پارا-هیدروکسی بنزوئیک، وانیلین، اسید جنتیسیک، اسید گالیک، اسید کافئیک، اسید سیرینژیک، اسید فرولیک و اسید پارا-کوماریک) در زعفران می‌توانند به دلیل دزهای بالای پرتو، تغییرات نامطلوبی در ویژگی‌ها تجربه کنند. به طور مشخص، دز ۱ کیلوگری گاما و دز ۲ کیلوگری پرتو الکترون به عنوان مقادیر بهینه برای کاهش بار میکروبی با حداقل آسیب به رنگ، طعم و ترکیبات فنلی و آنتی‌اکسیدانی یافت شدند. علاوه بر این، دز بالای پرتو تأثیر عمیقی بر پایداری و غلظت ترکیبات فنلی در زعفران دارد و به طور بالقوه خواص آنتی‌اکسیدانی و کیفیت کلی آن را تغییر می‌دهد. این مطالعه کارایی دزهای پایین پرتو گاما و الکترون را در حذف بارهای میکروبی و بهبود کیفیت محصول برجسته می‌کند.

Dried stigmas of saffron with the natural contaminant microflora were irradiated at five dose levels (1, 2, 3, 4 and 5 kGy) via a gamma and electron beam irradiator. The changes in the microbial population (total count, mold and yeast and coliform contamination), total phenolic content (TPC), antioxidant activity (AOA), bitterness, aromatic, and coloring strengths of saffron after radiation were investigated. Additionally, phenolic compounds and carotene glycosides were assayed via high- performance liquid chromatography (HPLC). Irradiation effectively eliminated microbial populations, with doses above 2 kGy resulting in no detectable fungi or bacteria. Additionally, radiation treatments had little effect on the crocin (color), picrocrocin (bitterness) and safranal (aroma) indices measured by the ISO 3632 procedure. On the other hand, the HPLC results revealed that major carotenoids (Picrocrocin, trans- 4- GG- crocin, trans- 3- Gg- crocin, cis- 4- GG- crocin, trans- 2- gg- crocin, trans- crocin, and safranal) and phenolic compounds (catechol, salicylic acid, p- hydroxybenzoic acid, vanillin, gentisic acid, gallic acid, caffeic acid, syringic acid, ferulic acid, and p- coumaric acid) in saffron can experience undesirable changes in attributes due to high doses of radiation. Specifically, a gamma dose of 1 kGy and an electron beam dose of 2 kGy were found to be optimal for reducing the microbial load, with minimal damage to color, flavor, and phenolic and antioxidant compounds. Additionally, a high dose of radiation has a profound effect on the stability and concentration of phenolic compounds in saffron, potentially altering its antioxidant properties and overall quality. This study highlighted the effectiveness of low doses of gamma and electron beam irradiation in eliminating microbial loads and enhancing product quality.