پشت پرده مروری بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی زعفران

در این گزارش به بررسی کامل «مروری بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی زعفران» می‌پردازیم و آخرین اخبار، جزئیات و نکات مهم مربوط به این موضوع را مرور خواهیم کرد.

در ادامه، تمامی اطلاعات موجود درباره این موضوع به صورت یکجا گردآوری شده است تا بتوانید بدون نیاز به مراجعه به منابع مختلف، جزئیات کامل را مطالعه کنید.

زعفران به‌عنوان باارزش‌ترین ادویه جهانی و گیاه دارویی با نیروی کار بالا، به خانواده‌ای به نام Iridaceae تعلق دارد که به‌واسطه طعم و رنگ شگفت‌انگیز و ویژگی‌های دارویی منحصر به فردش به یاد می‌آید و آن را به محصولی استثنائی تبدیل می‌کند. نام "طلای سرخ" از مردمی است که در کشورهای تولیدکننده زعفران زندگی می‌کردند (Shahi, Assadpour, & Jafari, 2016). بیش از 90% تولید جهانی زعفران مربوط به ایران است و پس از آن اسپانیا، هند، یونان، آذربایجان، مراکش و ایتالیا قرار دارند. زعفران حاوی سه گروه از اجزای مؤثر بر رنگ، طعم و عطر آن است (Bazrafshan, Etedali, Moshizi, & Shamili, 2019). فعالیت‌های دارویی آن عمدتاً از گروهی از اجزا به نام کروسن‌ها ناشی می‌شود که مسئول رنگدانه‌های آن هستند (Rajabi, Ghorbani, Jafari, Mahoonak, & Rajabzadeh, 2015).

همان‌طور که در شکل 1 نشان داده شده است، گیاه زعفران از یک پیاز زیرزمینی و گل‌های بالای زمینی تشکیل شده است. بخش‌های اصلی گل شامل رشته‌های قرمز سلطنتی هستند که به‌طور کلی به‌عنوان رشته‌های زعفران شناخته و فروخته می‌شوند؛ در واقع، این‌ها کلاله (معمولاً سه واحد) به طول 25-30 میلی‌متر و به شکل زبر هستند که بر روی تپال‌ها قرار دارند (Shahi et al., 2016). همچنین، بخش مرکزی گل با سه پرچم زرد رنگ تزئین شده است. نام زعفران با کار پرزحمت همراه است به‌دلیل فرآیندی که در آن گل‌های زعفران تازه جمع‌آوری می‌شوند، کلاله جدا می‌شوند و در نهایت خشک می‌شوند. برآورد می‌شود که برای تهیه 1 کیلوگرم کلاله خشک، حدود 140,000 گل زعفران تازه پردازش می‌شود (Gohari, Saeidnia, & Mahmoodabadi, 2013).

این روزها، به‌دلیل شرایط آب و هوایی خشک، کشت زعفران به‌عنوان گیاهی با نیاز آبی کم به سرعت افزایش یافته است، به‌ویژه در ایران (Koocheki, Moghaddam, & Seyyedi, 2019). به‌طور کلی، در چرخه سالانه کشت زعفران سه بار آبیاری انجام می‌شود و در صورت تأمین منابع کافی آب، این تعداد به پنج بار افزایش می‌یابد که منجر به افزایش عملکرد تولید می‌شود.

2- جداسازی و طبقه‌بندی کلاله

علاوه بر عوامل مؤثر بر عملکرد و کیفیت تولید زعفران قبل از مرحله گل‌دهی از جمله تعداد آبیاری‌ها (3-5 بار)، مقدار بارش، دمای حداقل و حداکثر در تابستان و زمستان، و استفاده از کود، عوامل تعیین‌کننده‌ای در ارزیابی زعفران تولیدی وجود دارد (Mollafilabi, 2003; Negbi, 2003). مراحل مختلفی در پردازش زعفران از جمع‌آوری گل‌ها در مزرعه تا خشک کردن کلاله وجود دارد. ویژگی‌های کیفی زعفران به‌طور مستقیم تحت تأثیر این مراحل قرار دارد به‌طوری که تعداد میکروبی و قدرت رنگ به همراه ویژگی ظاهری کلاله (که قیمت هر دسته را تعیین می‌کند) به‌طور قابل توجهی وابسته به فرآیند است.

2-1- جمع‌آوری گل‌ها قبل از تابش نور خورشید

مرحله گل‌دهی زعفران از 15 تا 25 روز متغیر است و تعداد گل‌ها در 7-10 روز پس از ظهور اولین گل به حداکثر می‌رسد. بهترین زمان برای جمع‌آوری گل‌ها، قبل از تابش نور خورشید است که در حالت جوانه‌زنی قرار دارند زیرا در این حالت تابش نور خورشید وجود ندارد و تپال‌ها به‌عنوان یک مانع برای محافظت از کلاله در برابر آسیب‌های فیزیکی در هنگام حمل به کارخانه پردازش عمل می‌کنند (Sepaskhah & Yarami, 2009).

با طلوع خورشید، گل‌ها در معرض نور قرار می‌گیرند و دما افزایش می‌یابد که منجر به باز شدن جوانه‌ها می‌شود و بنابراین، نه تنها استحکام فیزیکی تپال‌ها کاهش می‌یابد، بلکه کیفیت کلاله ، به‌ویژه قدرت رنگ آن نیز کاهش می‌یابد. در صورت گسترش این وضعیت، گل‌ها پژمرده شده و سپس خراب می‌شوند. به همین ترتیب، از یک طرف، کلاله به‌وسیله گرده پرچم‌ها آلوده می‌شوند و از طرف دیگر و مهم‌تر، کلاله به پرچم‌ها چسبیده و بنابراین، فرآیند جداسازی شکست خورده و منجر به آسیب‌های فیزیکی و در نهایت کاهش پذیرش بازار می‌شود.

2-2- طبقه‌بندی کلاله

کلاله زعفران بر اساس ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی از جمله قدرت رنگ، ظاهر، طول و قطر و غیره طبقه‌بندی می‌شوند (جدول‌های 1-2). قبل از آن، لازم است که قسمت‌های مختلف کلاله را شناسایی کنیم. کلاله شامل یک بخش قرمز است که حاوی تمام سه جزء بیواکتیو زعفران می‌باشد و یک بخش سفید به نام ریشه. طول ریشه متصل به کلاله و همچنین ویژگی‌های مورفولوژیکی بخش قرمز نقش‌های مهمی در طبقه‌بندی زعفران دارند. اصطلاح "کلاله قوی" به آن‌هایی اشاره دارد که قطرشان ضخیم و طولشان صاف و هموار است؛ و با تغییر ویژگی‌های مورفولوژیکی از این حالت به ساختاری نازک و موج‌دار، کلاله به‌عنوان "کلاله ضعیف" شناخته می‌شود (شکل 3).

2-2-1- زعفران سرگل

زعفران سرگل، که به‌عنوان "سرخ کامل" یا "کوبه‌ای" نیز شناخته می‌شود، شامل کلاله زعفران کاملاً قرمز و برش‌خورده است که هیچ بخشی از ریشه به انتهای آن متصل نیست. قدرت رنگ این نوع زعفران در محدوده 210-260 قرار دارد، که بسته به فرآیند تولید و مقدار کلاله خرد شده متفاوت است. این نوع زعفران به سه گروه سرگل نگین، سرگل درجه 1 و سرگل درجه 2 طبقه‌بندی می‌شود که بر اساس قدرت رنگ، طول و ضخامت کلاله و مقدار کلاله خرد شده مشخص می‌شود، همان‌طور که در شکل 2 نشان داده شده است.

2-2-1-1- سرگل نگین

در زعفرانی که در این گروه طبقه‌بندی می‌شود، کلاله جمع‌آوری‌شده هیچ بخشی از ریشه و همچنین مواد خارجی و کلاله خرد شده را ندارند. معمولاً زمانی که زعفران از یک مزرعه مشابه می‌آید، قدرت رنگ سرگل نگین کمی کمتر از پوشال نگین (که در 2-2-2-1 توضیح داده شده است) است، به‌دلیل حرارتی که در فرآیند تولید سرگل نگین نسبت به پوشال به آن اعمال می‌شود. قدرت رنگ این نوع زعفران در محدوده 240-260 قرار دارد.

2-2-1-2- سرگل درجه 1 و 2

تفاوت‌های بین سرگل نگین و سرگل درجه 1 و 2 به قدرت رنگ و ظاهر کلاله مربوط می‌شود. معمولاً تأمین‌کنندگان تفاوت بین این درجات زعفران را با سطح کلاله خرد شده مشخص می‌کنند. با این حال، برخی تأمین‌کنندگان این تفاوت را با استفاده از کلاله شکننده و ضعیف با قدرت رنگ پایین‌تر در نظر می‌گیرند. قدرت رنگ سرگل درجه 1 و درجه 2 به ترتیب در محدوده 220-240 و 200-220 قرار دارد.

2-2-2- پوشال

زعفران پوشال، که به‌عنوان "منچا" نیز شناخته می‌شود، نوع ویژه‌ای از زعفران است که به‌طور مستقیم از کلاله تازه به‌همراه نوع دسته‌ای تولید می‌شود (که در 2-2-3 توضیح داده شده است)، در حالی که دسته سرگل از این دو نوع با اعمال فرآیندهای اضافی به‌دست می‌آید (شکل 2). دلیل انتخاب این نام به‌دلیل ماهیت حجیم آن است که منجر به چگالی حجمی پایین‌تری نسبت به نوع سرگل می‌شود. این ویژگی فیزیکی نقش مهمی در طراحی بسته‌بندی دارد. کلاله این نوع زعفران به‌هم پیوسته و به یکدیگر متصل هستند. این وضعیت فیزیکی به‌عنوان شاخص کیفیت در نظر گرفته می‌شود. قدرت رنگ زعفران پوشال در محدوده 170-280 قرار دارد که بسته به اندازه ریشه متصل به کلاله قرمز و ویژگی‌های کلاله از نظر قدرت یا ضعف متفاوت است.

2-2-2-1- پوشال نگین

کلاله ضخیم و هموار بدون هیچ بخشی از ریشه و همچنین مواد خارجی و کلاله خرد شده در این گروه طبقه‌بندی می‌شوند. بالاترین قدرت رنگ، بهترین ظاهر و کمترین چگالی حجمی به این دسته از زعفران تعلق دارد. طبق تعریف سازمان ملی استاندارد ایران (INSO)، محتوای کروسین‌های این درجه بالاتر از 200 است. به‌طور کلی، این مقدار در محدوده 220 تا 280 است و ممکن است تا 300 نیز افزایش یابد، که به زمان برداشت، نحوه نگهداری پس از برداشت، آبیاری و غیره بستگی دارد.

2-2-2-2- پوشال درجه 1

اگر کلاله ضخیم و هموار باشند و بخشی کوچک از ریشه به آن‌ها متصل باشد، زعفران به‌عنوان پوشال درجه 1 نامیده می‌شود. بر اساس منابع ISO و INSO، قدرت رنگ این درجه حدود 20 تا 30 واحد کمتر از پوشال نگین است؛ اما در عمل، این تفاوت ممکن است بیشتر باشد.

2-2-2-3- پوشال درجه 2

پوشال درجه 2 زعفرانی است که کلاله شکننده و ضعیف‌تری دارد و بخش قابل توجهی از ریشه به آن متصل است. قدرت رنگ پوشال درجه 2 حدود 20 تا 30 واحد کمتر از پوشال درجه 1 است.

2-2-2-4- پوشال درجه 3

پوشال درجه 3 زعفرانی است که کلاله شکننده‌تر و ضعیف‌تری نسبت به نوع قبلی دارد. قدرت رنگ پوشال درجه 3 حدود 20 تا 30 واحد کمتر از پوشال درجه 2 است.

2-2-3- دسته زعفران

این کلاس از زعفران که به‌عنوان "دسته" نیز شناخته می‌شود، شامل کل رشته (کلاله و ریشه) است و پایین‌ترین قدرت رنگ را دارد. استانداردهای INSO و ISO این کلاس را به‌عنوان درجه 4 و درجه 3 با قدرت رنگ 140 و 120 به ترتیب معرفی می‌کنند.

3- روش‌های خشک کردن زعفران

همان‌طور که در سایر محصولات کشاورزی، پردازش پس از برداشت نقش حیاتی در ویژگی‌های کیفی زعفران دارد و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و میکروبیولوژیکی آن به‌طور قابل توجهی وابسته به فرآیند است. هدف از فرآیند خشک کردن، حفاظت از کروسین‌ها با متوقف کردن واکنش‌های آنزیمی مسئول تخریب بیولوژیکی آن‌ها است که با استفاده از دماهای بالای 60 درجه سانتی‌گراد در کمترین زمان ممکن به دست می‌آید. انتخاب مناسب‌ترین روش خشک کردن یکی از مراحل مهم در پردازش پس از برداشت است تا کلاله زعفران با بالاترین میزان کروسین‌ها تولید شوند و در عین حال بهترین ویژگی‌های مورفولوژیکی کلاله قوی به‌دست آید. به‌طور کلی، در طول فرآیند خشک کردن و بر اساس متغیرهایی مانند روش انتخابی و نوع کلاله ، میزان رطوبت کلاله تا 8-10 درصد کاهش می‌یابد.

روش‌های خشک کردن زعفران شامل روش‌های سنتی (خشک کردن در آفتاب) و مدرن (مانند خشک کردن به روش انجماد، خشک کردن با مایکروویو و غیره) است که بر اساس تجهیزات موجود انتخاب و اعمال می‌شود. تفاوت اصلی این روش‌ها به دمای اعمال شده در فرآیند مربوط می‌شود. جدول 3 به‌طور خلاصه مطالعات مختلفی را در مورد خشک کردن زعفران و کاربرد تکنیک‌های مختلف خشک کردن ارائه می‌دهد (Acar, Sadikoglu, & Ozkaymak, 2011; Maghsoodi, Kazemi, & Akhondi, 2012; Raina, Agarwal, Bhatia, & Gaur, 1996; Tong et al., 2015).

منبع:

Jafari, S. M., Tsimidou, M. Z., Rajabi, H., & Kyriakoudi, A. (2020). Bioactive ingredients of saffron: Extraction, analysis, applications. In Saffron (pp. 261-290). Woodhead Publishing.

ارتباط با ما از طریق آیدی تلگرام با آدرس زیر:

https://t.me/PySpri