Determination of method and optimum conditions for saffron stigmas drying producted in Kurdistan

Document Type : Research Article

Author

Department of food science and technology, college of food science, Bualisina University

Abstract

Drying process has a major effect on the color, odor and taste of fresh saffron. In this research, effect of traditional including sun and shadow drying and industrial drying methods such as electrical oven at 50 and 80 oC and microwave at 300 and 800 watt on the saffron of Kurdistan province for reaching the optimal condition, was investigated. Results showed that the drying methods had significant effects (p <0.01) on the physiochemical, microbial and sensory properties of saffron.  Crocin content for dried saffron with microwave at 800watt  that was about 171 and for 300 watt was 263.5 and with electric oven at 80 oC  was about 220.5,  respectively, not only were higher than the acceptable level according to national standard of Iran (220), but also they were significantly higher than other methods (p <0.01). The highest level of picrocrocin and safranal content were measured in samples dried with microwave at 800 watt (113.75, 30.25), electronic oven at 80 oC (115.5, 29.05), and shadow (105, 29.35), respectively. The lowest levels of crocin (146.5), picrocrocin (86.7) and safranal (23.4) were measured in sundried saffron. As microwave power level and electronic oven temperature increase, the crosin and picrocrocin contents of saffron increase significantly (p <0.01).  The lowest microbial load was found in saffron dried with microwave at 800 W and then sunlight (p <0.01). Overall, sensory attributes were ranked highest for the samples dried with microwave at 800 W and electronic oven at 80 oC, respectively. However, microwave drying at high power at 800 watt in comparison to other methods, could be the best drying method for saffron due to several advantages including reducing the drying time, keeping qualitative characteristics, decreasing microbial contamination and obtaining the highest score in organoleptic evaluation of dried saffron.

Graphical Abstract

Determination of method and optimum conditions for saffron stigmas drying producted in Kurdistan

Highlights

  • Drying method of saffron has a critical impact on quality characteristics.
  • Industrial drying method of saffron as compared to traditional method showed a higher efficiency.
  • The highest quality of dried saffron was obtained by application of microwave method.

Keywords

Main Subjects

References

[1] هوشیدری، ف. (1388) گیاهان دارویی استان کردستان. فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد 25، شماره 1، ص 103-92.
[2] اصغری لمجانی، ص.، ایزدی،ع. (1395) واکاوی نقش زعفران در اشتغالزایی خانوارهای روستایی. نشریه پژوهش‌های زعفران، جلد 4، شماره 2، ص 228-210.
[3] زرگری، ع. (1370) گیاهان داوریی. چاپ پنجم، انتشارات دانشگاه تهران. جلد 4، ص 578-574.
[4] Esmaeilian, Y., Galavi, M., Galavi, M., Mashhadi Akbar Boojar, M. (2012). Diurnal variability of stigma compounds of saffron. Annal Biol. Res., 3, 562-1568.
[5] Carmona, M., Zalacain, A, Pardo, J.E., Lopez, E., Alvarruiz, A., Alonso, G.L. (2005). Influence of different drying and aging on saffron constituents. J. Agric Food Chem., 53, 3974-3979.
[6] سازمان ملی استاندارد ایران، 1391. زعفران- ویژگی‌ها. شماره 1-259.
[7] ISO 3632. Saffron (Crocus satiVus L.). Part 1 (Specification) and Part 2 (Test methods); International Organization for Standarization: Gene`ve, Switzerland, 1993.
[8] Alonso, G.L.و Salinas, M.R.و Sanchez-Fernandez, M.A., Garijo, J.N. (2001). Safranal content in Spanish saffron. Food Sci. Technol. Int., 7, 225-229.
[9] Maggi, L.,  Carmona, M., Sánchez, A.M., Alonso, G.L. (2012). Saffron flavor: compounds involved, biogenesis and human perception. Func. Plant Sci. Biotech., 4, 45-55.
[10] Alonso, G.L, Salinas, M.R., Est´ebanez-Infantes, F.J., S´anchez, M.A. (1996). Determination of safranal from saffron (Crocus sativus L.) by Thermal desorption-gas chromatography. J Agric Food Chem., 44, 185–188.
[11] Raina, B.L., Agarwal, S.G., Bhatia, A.K., Gaur, G.S. (1996). Changes in pigments and volatiles of saffron (Crocus sativus L.) during processing and storage. J. Sci. Food Agric., 71, 27–32.
[12] Mounira, L., Bernardo, M., Luigi, C.P., Guido, F., Fatima, G., Khadija, B., Abdelmjid, Z., Luisa, P. (2015). Phytochemical composition of Moroccan saffron accessions by headspace solid-phase microextraction. Am. J. Esse. Oils Nat. Prod., 53, 3974-3979.
[13] Kanakis Charalabos, D., Daferera Dimitra, J., Tarantilis Petros, A., Polissiou Moschos, G. (2004). Qualitative determination of volatile compounds and quantitative evaluation of safranal and 4-hydroxy- 2,6,6-trimethyl-1 cyclohexene-1-carboxaldehyde (htcc) in Greek saffron. J. Agric. Food Chem., 52, 4515-4521.
[14]Gregory, M.J., Menary, R.C., Davies, N.W. )2005(. Effect of drying temperature and air flow on the production and retention of secondary metabolites in saffron. J Agric. Food Chem., 53, 5969–5975.
[15] Maghsoodi,  V.,  Kazemi, A.,  Akhondi, E. (2012). Effect of different drying methods on saffron (Crocus Sativus L) quality. Iran. J. Chem. Chem. Eng., 31, 85-89.
[16] Torki-Harchegani, M., Ghanbarian, D., Maghsoodi, V., Moheb, A. (2017). Infrared thin layer drying of saffron (Crocus sativus L.) stigmas: Mass transfer parameters and quality assessment. Chin. J. Chem. Eng., 25, 426–432.
[17] Tsimidou, M., Biliaderis, C.G. (1997). Kinetic studies of saffron (Crocus satiVus L.) quality deterioration. J. Agric. Food Chem., 45, 2890-2898.
[18] Himeno, H., Sano, K. (1987) Synthesis of crocin, picrocrocin and safranal by saffron stigma-like structures proliferated in vitro. Agric. Bioi. Chem., 51, 2395-2400.
[19] عاطفی، م.، اکبری اوغاز،ع.، مهری، ا. (1392) اثرات خشک‌کردن بر ویژگی‌های شیمیایی و حسی زعفران.  مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، جلد 8، شماره 3، ص 208-201.
[20] سازمان ملی استاندارد ایران، 1391. زعفران- روش‌های آزمون. شماره 2-259.
[21] سازمان ملی استاندارد ایران، 1388. میکروبیولوژی زعفران- ویژگی‌ها. شماره 5689.
[22] سازمان ملی استاندارد ایران، 1393. میکروبیولوژی زنجیره غذایی- روش جامع برای شمارش میکروارگانیسم‌ها قسمت 1: شمارش کلنی در 30 درجه سانتی گراد با استفاده از کشت آمیخته. شماره 1-57272.
[23] Brand-Williams, W., Cuvelier, M. E., Berset, C. (1995). Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT - Food Sci. Technol., 28(1), 25–30.
[24] ISO, (2006). Sensory analysis-Methology-Ranking, International Organization for Standardization, ISO 8587:1988. Geneva, Switzerland.
[25] مظلومی، م.ت.، تسلیمی، ا.، جمشیدی، ا.، عاطفی، م.، حاج سید جوادی، ن، کمیلی فنون، ر. و همکاران . (1386) مقایسه اثرات روش‌های خشک‌کردن به کمک خلاء، انجماد، خورشید، مایکروویو با روشسنتی بر ویژگی‌های زعفران قائن.  مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، جلد 2، شماره 1، ص 76-69.
[26] Sharifi, N., Hojjatoleslamy, M.,  Jafari, M. (2016). Study of qualitative characteristics of saffron cultivatedin different regions of Iran. J. Herb. Drugs, 6, 235-240.
[27] Basker D, Palevirch D, Putievsky E. (1993). Saffron the costiest spice: drying and quality and price; Acta Hort., 344, 86-97.
 [28] Ahmadian, R., Hosseni, F.,  Salami, M. (2016). Investigation of physicochemical properties and microbial contamination of saffron style. JPHS., 6, 235-240.
[29] Tong, Y., Zhu, X., Yan, Y., Liu, R., Gong, F., Zhang, L., Hu, J., Fang, L., Wang, R., Wang, P. (2015). The influence of different drying methods on constituents and antioxidant activity of saffron from china. Int. J. Anal. Chem., 2015, Article ID 953164, 8 pages.
[30] Acar, B., Sadikoglu, H., Ozkaymak, M. )2011(. Freeze Drying of Saffron (Crocus sativus L.). Drying Technol., 29, 1622-1627.
[31] شمایی، س.، امام جمعه، ز.(1389) اثر پیش تیمار و روش‌های مختلف خشک‌کردن بر روند خشک شدن، بافت، رنگ، مقدار و سرعت باز جذب آب ورقه‌های قارچ دکمه‌‌ای (Agaricus bisporus).  پژوهش‌های علوم و صنایع غذایی ایران، جلد 6، شماره 3، ص 200-193.
[32] Del Campo, C.P., Carmona, M., Maggi, L., Kanakis, C.D., Anastasaki, E. G., Tarantilis, P.A., Polissiou, M.G. Alonso, G.L. (2010). Effects of mild temperature conditions during dehydration procedures on saffron quality parameters. J. Sci. Food Agric., 90, 719–725.
[33] بلندی، م.، شهیدی ، ف.، صداقت، ن.، فرهوش، ر.، قاسم زاده، ر. (1388) بررسی اثر دما، فعالیت آبی و مدت نگه‌داری بر شدت رنگ، عطر و تلخی کلاله زعفران.  علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، جلد 13، شماره 47، ص 66-61.
[34] سالاری، ر.،حبیبی نجفی، م. ب.، کاراژیان، ح.، وزیرزاده ، ب. (1389) ارزیابی تغییرات فیزیکوشیمیایی و میکروبی زعفران طی دوره نگه‌داری یک ساله.  مجله علوم و فناوری غذایی، جلد 2، شماره 1، ص 43-35.
[35] Saeidirad, M.H., Sharayei, P, Zarifneshat, S. (2014). Effect of drying temperature, air velocity and flower types on dried saffron flower quality. Agric. Eng. Int., 16, 251–254.
[36] Assimopoulou, A.N., Sinakos, Z, Papageorgiou, V. P. (2005). Radical scavenging activity of crocus sativus
extract and its bioactive constituents; Phytother. Res., 19, 997–1000.
[37] Chen, Y., Zhang, H., Tian, X.  Zhao, C., Cai, L. Liu, Y., Jia, L., Yin, H.Z., Chen, C. (2008). Antioxidant potential ofcrocins and ethanol extracts of Gardenia jasminoides ELLIS and Crocus sativus L.: a relationship investigation between antioxidant activity and crocin contents. Food Chem.,109, 484–492.
[38] Cosano, I., Pintado, C., Acevedo, O., Novella, J.L., Alonso, G.L., Carmona, M., de la Rosa. C., Rotger, R. (2009). Microbiological quality of saffron from the main producer countries.  J. Food Prot., 72, 2217-20.
[39] Khazaei, N., Jouki, M., Kalbasi, A., Tavakolipour, H., Rajabifar, S., Sedeh, F.M., Jouki, A. (2011). Study of microbial critical points of saffron from farm to factory in Iran. Int. Scholarly  Sci. Res. & Innov., 5, 293-296.
[40] میرمصطفایی، س.، عزیزی، م.، بحرینی، م.، آرویی، ح.، عروجعلیان، ف. (1392) تأثیر روش‌های مختلف خشک‌کردن بر سرعت کاهش وزن، میزان اسانس و بار میکروبی نعناع فلفلی.  نشریه پژوهش‌های تولید گیاهی، جلد 20، شماره 4، ص 147-133.
[41] Janković, S.M.,  Milošev, M.Z., Novaković, M. L. J. (2014). The effects of microwave radiation on microbial cultures.  Hospital Pharmacol., 1, 102-108.
[42] Hosseini Nejad, M. (2004). Evaluation of quality characteristics and microbial contamination of saffron samples dried by microwave. Acta Hortic., 650, 345-353.
[43] Ordoudi S, Tsimidou M. (2004). Saffron quality: effect of agricultural practices, processing and storage. In: Dris R, editor. Harvest and quality evaluation of food crop. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Publisher. p 209–60.
[44] Pardo, J. E., Zalacain, A., Carmona, M., Lopez, E., Alvaruiz, A., Alonso, G. L. (2002). Influence of the type of dehydration process on the sensory properties of saffron spice. Ital. J. Food Sci., 4, 413-422.
[45] آقایی، ز.، جعفری، س. م.، قربانی، م.، همتی، خ. (1396) تأثیر روش‌های مختلف خشککردن بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و حسی زعفران.  علوم و صنایع غذایی، جلد 65، شماره 14، ص 138-129.
[46] خرم دل، س.، شباهنگ، ج.، قربانی، م.، اسدی، ق. (1392) ارزیابی اثر روش‌های خشک‌کردن بر کمیت و کیفیت مهم‌ترین مواد مؤثره اسانس گونه‌های آویشن، بابونه، بادرنجبویه، ترخون و نعنا فلفلی.  اکوفیتو شیمی گیاهان دارویی ، جلد 1، شماره 1، ص 48-36.
[47] همتی کاخکی، ع. (1380) بررسی تاثیر روش‌های مختلف خشکانیدن در حفظ کیفیت زعفران.  پژوهش و سازندگی، جلد 14، شماره 2، ص 35-32.
Innovative Food Technologies
Volume 6, Issue 1
November 2018
Pages 31-44

Files

History

  • Receive Date: 21 February 2018
  • Revise Date: 19 April 2018
  • Accept Date: 23 April 2018

Share

How to cite

Statistics