Losses of essential oils and antioxidants during the drying of herbs and spices. A review

• Autorzy: Prusinowska R. , Smigielski K.

Warianty tytułu

PL

Straty olejków eterycznych oraz związków o właściwościach przeciwutleniających podczas suszenia ziół i przypraw. Przegląd

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Drying is the most common and also the simplest method of preserving fresh plant materials. This process greatly extends the life of the product by the removal of water, which decreases the rate of chemical and enzymatic reactions, or even inhibits them. The drying step can cause a change in appearance, taste, color and consistency, as well as reduce the quantity of essential oils, polyphenols, pigments and vitamins. These changes can be significantly reduced by using suitable drying techniques, depending on the material. The choice of the technique should be based on knowledge of the biological, physical and chemical characteristics of the raw material. The paper presents the effects of drying on the quantitative loss of essential oils and compounds with antioxidant properties, as well as changes in the antioxidant properties of selected herbs and spices dried by different methods. Both, the food industry and the cosmetics or pharmaceuticals industry generates a demand for high-quality raw materials, and hence research is being conducted both on preservation methods and on their impact on the quality of the obtained material. It seems that the new technology of drying material in a fluidized bed, greatly reduces or even eliminates the disadvantages of current procedures.

PL

Suszenie jest najczęściej stosowaną i zarazem najprostszą metodą konserwacji świeżych surowców roślinnych. Proces ten znacznie przedłuża trwałość produktu, poprzez usunięcie wody, co zmniejsza szybkość bądź nawet hamuje reakcje chemiczne i enzymatyczne. Etap suszenia może powodować zmiany w wyglądzie, smaku, kolorze czy konsystencji, jak również obniżać ilość olejków eterycznych, polifenoli, barwników czy witamin. Zmiany te można w znacznym stopniu ograniczyć, stosując odpowiednie techniki suszenia w zależności od suszonego materiału, których dobór powinien wynikać ze znajomości biologicznych, fizycznych i chemicznych właściwości surowca. W pracy przedstawiono wpływ suszenia na straty olejków eterycznych i związków o właściwościach przeciwutleniających oraz zmiany właściwości antyoksydacyjnych wybranych ziół i przypraw, suszonych różnymi metodami. Zarówno przemysł spożywczy jak i kosmetyczny czy farmaceutyczny, wykazuje zapotrzebowanie na surowce wysokiej jakości, i stąd wskazane jest prowadzenie badań zarówno nad metodami utrwalania jak i nad określeniem ich wpływu na jakość uzyskanego surowca. Wydaje się, że nowa technologia suszenia surowców w złożu fluidalnym w znacznym stopniu ogranicza a nawet eliminuje wady obecnie stosowanych procedur.

Słowa kluczowe

EN

essential oil; antioxidant; polyphenol; loss; drying; herb; spice

• Wydawca: -
• Czasopismo: Nauki Inżynierskie i Technologie
• Rocznik: 2015
• Numer: 2(17)
• Opis fizyczny: p.51-62,ref.

Twórcy

autor

Prusinowska R.

• Technical University of Lodz, Lodz

autor

Smigielski K.

• Technical University of Lodz, Lodz

Bibliografia

• Arslan D., Özcan M.M., Menges H.O., 2010, Evaluation of drying methods with respect to drying parameters, some nutritional and colour characteristics of peppermint (Mentha x piperita L.), Energy Conversion and Management, 51, 2769-2775.
• Asano Y., Komeda T., Yamada H., 1993 Microbial Production of Theobromine from Caffeine. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 57, 8, 1286-1289.
• Asekun O.T., Grierson D.S., Afolayan A.J., 2007, Effects of drying methods on the quality and quantity of the essential oil of Mentha longifolia L. subsp. Capensis, Food Chemistry, 101, 3, 995-998.
• Betts T.J., 2001, Chemical characterisation of the different types of volatile oil constituents by various solute retention ratios with the use of conventional and novel commercial gas chromatographic stationary phases, Journal of Chromatography A, 936, 33-46.
• Boehm M.E., Bade M., Kunz B., 2002, Quality stabilisation of fresh herbs using a combined vacuum-microwave drying processes, Advanced in Food Science, 24(2), 55-61.
• Bunea A., Andjelkovic M., Socaciu C., Bobis O., Neacsu M., Verhé R., Camp J., 2008, Total and individual carotenoids and phenolic acids content in fresh, refrigerated and processed spinach (Spinacia oleracea L.) Original Research Article. Food Chemistry, 108, 2, 649-656.
• Capecka E., Mareczek A., Leja M., 2005, Antioxidant activity of fresh and dry herbs of some Lamiaceae species, Food Chemistry, 93, 223-226.
• Deng Y., Zhao Y., 2008, Effect of pulsed vacuum and ultrasound osmopretreatments on glass transition temperature, texture, microstructure and calcium penetration of dried apples (Fuji), LWT – Food Science of Technology, 41, 1575-1585.
• Díaz-Maroto M.C., Pérez-Coello M.S., Cabezudo M.D., 2002, Effect of different drying methods on the volatile components of parsley (Petroselinum crispum L.), European Food Research and Technology, 15, 227-230.
• Diplock T.A., Charleux J.L., Crozier-Willi G., Kok F.J., Rice Evans C., Roberfroid M., Stahl W., Viña-Ribes J., 1998, Functional food science and defence against reactive oxidative species, British Journal of Nutrition, 80, 1, 7-112.
• Fatouh M., Metwally M.N., Helali A.B., Shedid M.H., 2006, Herbs drying using a heat pump dryer, Energy Conversion and Management, 47, 15-16, 2629-2643.
• Figiel F., Szumny A., Gutiérrez-Ortíz A., Carbonell-Barrachina A.A., 2010, Composition of oregano essential oil (Origanum vulgare) as affected by drying method, Journal of Food Engineering, 98, 2, 240-247.
• González-Burgos E., Garretero M.E., Gónmez-Serranillos M.P., 2011, Sideritis spp.: Uses, chemical composition and pharmacological activities – A review, Journal of Ethnopharmacology, 135, 209-225.
• Hinneburg I., Dorman H.J.D., Hiltunen R., 2006, Antioxidant activities of extracts from selected culinary herbs and spices, Food Chemistry, 97, 122-129.
• Huopalahti R., Kesalahti E., Linko R., 1985, Effect of hot air and freeze drying on the volatile compounds of dill (Anethum graveolens L.) herb, Agricultural Science in Finland 57, 133-138.
• Jałoszyński K., Figiel A., Wojdyło A., 2008, Drying kinetics and antioxidant activity of oregano, Acta Agrophysica, 11, 81-90.
• Janda-Ulfig K., Ulfig K., 2008, Susze ziołowe i przyprawy jako źródło mikotoksyn, Przemysł Spożywczy, 3: 36-38, 44.
• Kaefer C.K., Milner J.A., 2008, The role of herbs and spices in cancer prevention, The Journal of Nutritional Biochemistry, 9, 347-361.
• Khangholil S., Rezaeinodehi A., 2008, Effect of drying temperature on essential oil content and composition of sweet wormwood (Artemisia annua) growing wild in Iran, Pakistan Journal of Biological Sciences, 11, 6, 934-937.
• Kramkowski R., 2001, Ocena jakości suszu z produktów spożywczych. Maszyny Przetwórstwa Płodów Rolnych, Pleszew, 111-112, http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.ekon-element-000171329895, item 28.
• Kunicka-Styczyńska A., Śmigielski K., 2011, Bezpieczeństwo mikrobiologiczne surowców ziołowych. Przemysł spożywczy,65,6,50-53.Lewicki P.P. 2006, Design of hot air drying for better foods, Trends in Food Science & Technology, 17 (4), 153-163.
• Lisiewska Z., Kmiecik W., Korus A., 2006, Content of vitamin C, carotenoids, chlorophylls and polyphenols in green parts of dill (Anethum graveolens L.) depending on plant height, Journal of Food Composition and Analysis, 19, 134-140.
• Mahecha M.G. Rodríguez M.C., Sandoval E.R., 2010, Evaluation of parsley drying applying osmotic dehydration techniques as pretreatment, Revista Facultad Nacional de Agronomía, Medellín, 63(2), 5693-5705.
• Makała H., 2010, Przyprawy do żywności, charakterystyka i właściwości, Przemysł Spożywczy, 64, 32-35.
• Manzocco L., Calligaris S., Mastrocola D., Nicoli M.C., Lerici C.R., 2001, Review of non-enzymatic browning and antioxidant capacity in processed foods, Trends in Food Science & Technology, 11, 340- 346.
• Newerli-Guz J., 2012, Przeciwutleniające właściwości majeranku ogrodowego Origanum majorana L, Problemy Higieny i Epidemiologii, 93(4), 834-837.
• Nowacka M., Łuczywek K., Witrowa-Rajchert D., 2011, Wpływ parametrów suszenia mikrofalowego na zawartość polifenoli w wybranych ziołach, Nauka i Przemysł, 65, 51-53.
• Negi P.S., Roy S.K., 2001, Effect of drying conditions on quality of green leaves during long term storage. Food Research International, 34. 283–287.
• Omidbaigi R., Sefidkon F., Kazem F., 2004, Influence of drying methods on the essential oil content and composition of Roman chamomile, Flavour and Fragrance Journal, 19, 3, 196-198.
• Orphanides A., Goulas V., Gekas V., 2013, Effect of drying method on the phenolic content and antioxidant capacity of spearmint, Czech Journal of Food Science, 31, 5, 509-513.
• Ozcan M., Arslan D., Unver A., 2005, Effect of drying methods on the mineral content of basil (Ocimun basilicum L.), Journal of Food Engineering, 69, 375-379.
• Ozkan I.A., Akbudak B., Akbudak N., 2007, Microwave drying characteristics of spinach, Journal of Food Engineering, 78 (2), 557-583.
• Pichersky E., Noel J.P., Dudareva N., 2006, Biosynthesis of plant volatiles: Nature’s diversity and ingenuity, Science, 311, 808-811.
• Prabhanjan D.G., Ramaswamy H.S., Vijaya Raghavan G.S., 1995, Microwave-assisted convective air drying of thin layer carrots, Journal of Food Engineering, 25, 283-293.
• Prusinowska R., Śmigielski K., 2014, Composition, biological properties and therapeutic effects of lavender (Lavandula angustifolia L.). A review, Herba Polonica, 60, 2, 56-66.
• Rudy S., Krzykowski A., Piędzia S., 2011, Analiza wpływu sposobu suszenia na zawartość olejków eterycznych w suszu z liści pietruszki, Inżynieria Rolnicza 1 (126), 237-343.
• Schweiggert U., Reinold C., Schieber A., 2007, Conventional and alternative processes for spice production – a review, Trends in Food Science and Technology, 18, 260-268.
• Sellami I.H., Wannes W.A., Bettaieb I., Berrima S., Chahed T., Marzouk B., Limam F., 2011, Qualitative and quantitative changes in the essential oil of Laurus nobilis L. leaves as affected by different drying methods, Food Chemistry, 126, 691-697.
• Singh M., Raghavan B., Abraha M.K.O., 1996, Processing of marjoram (Majorana hortensis Moench.) and rosemary (Rosmarinus officinalis L.). Effect of blanching methods on quality, Food/Nahrung, 40, 264-266.
• Sloan A.E., 2004, New rules for ready-to-eat, Food Technology, 58, 16.
• Śledź M., Witrowa-Rajchert D., 2012, Zmiany zawartości chlorofilu oraz polifenoli podczas przechowywania suszonych mikrofalowo-konwekcyjnie liści pietruszki, Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 570, 97-106.
• Śmigielski K., Prusinowska R., Raj A., Sikora M., Wolińska K., Gruska R., 2011, Effect of drying on the composition of essential oil from Lavandula angustifolia, Journal of Essential Oil Bearing Plants, 14 (5), 532-542.
• Śmigielski K., Sikora M., Stawczyk J., Piątkowski M., Krosowiak K., Nowy komponent preparatów kosmetycznych, patent R.P., P-218298 (2014).
• Śmigielski K., Sikora M., Stawczyk J., Piątkowski M., Krosowiak K., Sposób suszenia świeżych surowców roślinnych, patent R.P., P-392734 (2012).
• Święcicka I., Hauschild T., 1996, Genus of Bacillus – occurrence and role in natural environments, Postępy w Mikrobiologii, 35, 27-41.
• Szumny A., Figiel A., Gutiérrez-Ortíz A., Carbonell-Barrachina A.A., 2010, Composition of rosemary essential oil (Rosmarinus offi cinalis) as affected by drying method, Journal of Food Engineering, 97, 2, 253-260.
• Vega-Mercado H., Angora-Nieto M.M., Bartosa-Cánovas G.V., 2001, Advanced in dehydration of food, Journal of Food Engineering, 49, 271-289.
• Venskutonis R., 1996, Infl uence of drying and irradiation on the composition of volatile compounds of thyme (Thymus vulgaris L.), Flavour and Fragrance Journal, 11, 123-128.
• Wargovich M.J., Woods C., Hollis D.M., Zander M.E., 2001, Herbals, cancer prevention and health, Journal of Nutrition, 131, 3034-3036.
• Witrowa-Rajchert D., Hankus M., Pawlak E., 2009, Wpływ metody suszenia na zawartość chlorofilu i barwę oregano oraz bazylii, Inżynieria i aparatura chemiczna, 1:70-71.
• Zheng W., Shiow Y., 2001, Antioxidant activity and phenolic compounds in selected herbs, Journal of Agriculture and Food Chemistry, 49, 5165-5170.