تأثیر زمان برداشت و روش‌های خشک کردن بر کمیت و کیفیت اسانس گیاه نعناع فلفلی (Mentha piperita) در شرایط آب و هوایی شیروان

علوم باغبانی

مقاله 9، دوره 38، شماره 1 - شماره پیاپی 61، اردیبهشت 1403، صفحه 133-146   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2023.80799.1232

نویسندگان

حمیرا حاتمی¹؛ قربانعلی رسام^{* 2}؛ علیرضا دادخواه¹

¹گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی شیروان، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران

²دانشیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی شیروان، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران

چکیده

به‌منظور افزایش عملکرد اسانس گیاه دارویی نعناع فلفلی (Mentha piperita) دو آزمایش جداگانه با هدف یافتن بهترین زمان برداشت (قبل از گل‌دهی، در زمان گل‌دهی 50 و 100 درصد) و بهترین روش خشک کردن سرشاخه‌­ها (اشعه مایکرو: 90، 180، 360، 600 و 900 وات؛ آون: 40 و60 درجه سانتی­گراد؛ سایه و آفتاب) در سال 1395 در مجتمع آموزش عالی شیروان به‌­ترتیب، بر پایه طرح بلوک­‌های کامل تصادفی و طرح پایه کاملاً تصادفی طراحی و اجرا گردید. اثر زمان برداشت بر ارتفاع بوته، تعداد برگ در بوته، عملکرد تر و خشک گیاه نعناع فلفلی معنی­‌دار (p≤0.01) بود. ارتفاع بوته بعد ازمرحله 50 درصد گل‌دهی اختلاف معنی­‌داری نشان نداد ولی سایر صفات مورد بررسی شامل تعداد برگ در بوته، عملکرد تر و خشک گیاه، بازده و عملکرد اسانس بر حسب وزن تر و خشک و مهارکنندگی رادیکال‌­های آزاد در سرشاخه­های برداشت شده در زمان گل‌دهی کامل بالاترین میزان را داشتند که از نظر آماری اختلاف معنی‌­داری را نشان دادند. عملکرد اسانس بر حسب ماده خشک در مرحله تمام گل 8/1 برابر نسبت به مرحله 50 درصد گل‌دهی و 6/4 برابر نسبت به مرحله قبل از گل‌دهی افزایش نشان داد. درصد اجزای اسانس نیز تحت تأثیر زمان برداشت قرار گرفت و بالاترین میزان آن در مرحله گل‌دهی کامل (92/98 درصد) مشاهده شد که بالاترین میزان در منتول (39/42 درصد) و منتون (13/19 درصد) در میان مراحل برداشت بود. کاربرد اشعه مایکرو کوتاه‌­ترین زمان خشک شدن سرشاخه­‌های نعناع فلفلی را ایجاد کرد بطوری‌که با افزایش توان اشعه مایکرو، زمان خشک کردن کاهش یافت و سرشاخه­‌ها در توان 900 وات در 16/0 ساعت خشک شدند. دماهای 60 و 40 درجه سانتی‌گراد آون به‌ترتیب از نظر آماری در جایگاه دوم و سوم از نظر سرعت خشک شدن با 10 و 6/14 ساعت قرار گرفتند. خشک شدن در آفتاب و در سایه به‌­ترتیب به 46 و 6/109 ساعت زمان برای رسیدن به رطوبت ثابت نیاز داشتند. بیشترین درصد اسانس گیاه نعناع فلفلی در روش خشک کردن در سایه بدست آمد (13/2 درصد) و کمترین میزان در روش خشک کردن با توان 900 و 600 مایکروویو (01/0 درصد) مشاهده شد. پس از روش خشک کردن در سایه بیشترین درصد اسانس گیاه نعناع فلفلی در روش آون 40 درجه (2 درصد) و آفتاب (44/1 درصد) مشاهده شد. مطابق نتایج این مطالعه، برداشت سرشاخه‌­ها در زمان تمام گل و خشک کردن با استفاده از آون در دمای 40 درجه سانتی‌گراد برای گیاه نعناع فلفلی جهت افزایش عملکرد اسانس پیشنهاد می‌­گردد.

کلیدواژه‌ها

آون؛ اشعه مایکرو؛ گلدهی کامل؛ منتول؛ منتون

مراجع

1. Ahmadi, E. (2007). The effect of different drying and storage methods on the content and composition of peppermint essential oil (Mentha piperita). Rezaieh Faculty of Agriculture and Animal Husbandry, Urmia University, Urmia, Iran.
2. Akbarinia, A., Sharifi Ashoorabadi, E., & Mirza M. (2010). Study on drug yield and essential oil content and composition of Thymus daenensis under cultivated condition. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 26(2), 205-212. https://doi.org/10.22092/ijmapr.2010.6863
3. Arslan, D., Özcan, M.M., & Mengeş, H.O. (2010). Evaluation of drying methods with respect to drying parameters, some nutritional and colour characteristics of peppermint (Mentha x piperita). Energy Conversion and Management, 51(12), 2769–2775. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2010.06.013
4. Azizi, M., Rahmati M., Ebadi, M.T., & Hasanzadeh khayyat, M. (2009). The effects of different drying methods on weight loss rate, essential oil and chamazolene contents of chamomile (Matricaria recutita) flowers. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 25(2), 182-192. https://doi.org/10.22092/ijmapr.2009.7239
5. Bertome, J., Isabel Arrillage, M., & Segura, J. (2007). Essential oil variation whit in and among natural population of Lavandula latifolia and its relation to their ecological areas. Biochemical Systematics and Ecology, 35, 479-488.
6. Blanco, M.C.S.G., Ming, L.C., Marques, M.O.M., & Bovi, O.A. (2002). Drying temperature effects in peppermint essential oil content and composition. Acta Horticulturae, 569, 95-98. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2002.569.15
7. Blose, N. (2001). Herb Drying Handbook: Includes Complete Microwave Drying Instructions. New York: Sterling Publishing Co. Inc.
8. Chalchat, J.C., Garry, R.P., & Michet, A. (1997). Variation of the chemical composition of essential oil of Mentha piperita during the growing time. Journal of Essential Oil Research, 9(4), 463-465. https://doi.org/10.1080/10412905.1997.9700750
9. Delaquis, D.J., Stanich, K., Girard, M., & Mazza, G. (2002). Antimicrobial activity of individual and mixed fractions of dill, cilantro, coriander and eucalyptus essential oils. International Journal of Food Microbiology, 74(1-2), 101-109. https://doi.org/10.1016/s0168-1605(01)00734-6
10. Diaz-Maroto, M.C., Perez-Coello, M.S., & Cabezudo, M.D. (2002). Effect of drying method on the volatiles in bay leaf (Laurus nobilis). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50(16), 4520–4. https://doi.org/10.1021/jf011573d
11. Ebadi, M.T., Azizi, M., Sefidkon, F., & Ahmadi, N. (2015). Influence of different drying methods on drying period, essential oil content and composition of Lippia citriodora Journal of Applied Research on Medicinal and Aromatic Plants, 2(4), 182-187. https://doi.org/10.1016/j.jarmap.2015.06.001
12. Ebrahimzadeh, M.A., Nabavi S.F., Nabavi, S.M., & Eslami, B. (2010). Antioxidant and antihemolytic activities of Mentha piperita. Pharmacologyonline, 1, 744-752.
13. Edris, A.E., Shalaby, A.S., Fadel, M.A., & Wahab, A. (2003). Evaluation of a chemo type of spearmint (Mentha spicata) grown in Siwa Oasis, Egypt. European Food Research and Technology, 218, 74–78. https://doi.org/10.1007/s00217-003-0802-4
14. Ekechukwu, O.V., & Norton, B. (1999). Review of solar-energy drying systems II: an overview of solar drying technology. Energy Convers Manage, 40, 615–655. https://doi.org/10.1016/S0196-8904(98)00093-4
15. Fathi, E., Sefidkon, F., Bakhshi Khaniki1, Gh. Abravesh, Z., & Assareh, M.H. (2009). The effects of drying and distillation methods on essential oil content and composition of Eucalyptus largiflorens. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 25(1), 64-74.
16. Işcan, G., Kirimer, N., Kürkcüoğlu, M., Başer, K.H., & Demirci, F. (2002). Antimicrobial screening of Mentha piperita essential oils. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50(14), 3943-6. https://doi.org/10.1021/jf011476k
17. Jaimand, K., Rezaee, M.B., & Askari, F. (2003). Comparative of two steam distillation apparatus (New design) and identification of chemical constituents on Mentha x piperita Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 18(1), 11-22.
18. Jaimand, K., Rezaee, M.B., & Nabi, G.R. (2000). Essential oils composition of two cultivars of Mentha piperita Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 6(1), 13-27.
19. Khorshidi, J., Omidbaigi, R., Sefidkon, F., Rostaei, A., & Fakhr Tabatabaei, M. (2009). The effect of climate and harvesting time on the quality of essential oil of Thymus daenensis Celak. Scientific Conference on the Development of Iranian Medicinal Plants Industry, March, Tehran. https://doi.org/10.22059/ijhs.2017.227727.1187
20. Kizil, S., Haşimi, N., Tolan, V., Kilinç, E., & Yüksel, U. (2010). Mineral content, essential oil components and biological activity of two Mentha species ( piperita L., M. spicata L.). Turkish Journal of Field Crops, 15(2), 148–153.
21. Lemos, D.R.H., Rocha, R.P., Melo, E.C., Visser, E., & Pinheiro, A.L. (2008). Influence of drying air temperature on the essential oil content from Melaleuca alternifolia Cheel. In: CIGR-International Conference of Agricultural Engineering, XXXVII Congresso Brasileiro de Engenharia Agricola, Brazil, 31 August-4 September. https://doi.org/10.15871/1517-8595%2Frbpa.v13n3p257-261
22. MirAhmadi, F., Omidbaigi, R., Sefidkon, F., Rostaei, A., & Fakhr Tabatabaei, M. (2009). Comparison of the quality of essential oil of Thymus fedtschenkoi in different stages of growth. Scientific Conference on the Development of Iranian Medicinal Plants Industry, March, Tehran.
23. Mumivand, H., Rezaei Nejad, A.H., Taghipour, Sh., Sepahvand, K., Moradi, B. (2020).Effect of different drying methods on drying time and some phytochemical characteristic of Pelargonium (Pelargonium graveolens). Journal of Horticultural Science, 33(4), 655-668.
24. Nikkhah, F., Sefidkon, F., & Sharifi Ashoorabadi, E. (2009). The effect of distillation methods and plant growth stages on the essential oil content and composition of Thymus vulgaris Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 25(3), 309-320. https://doi.org/10.22092/ijmapr.2009.7146
25. Noruzi, F., Hojjati, M., Jooyandeh, H., & Barzegar, H. (2017). Study of the possibility of application oftarragonessential oil in mayonnaise as a natural additive. Journal of Food Research, 28(3), 85-99.
26. Omidbaigi, R. (2005). Production and Processing of Medicinal Plants (Volume 1). Tehran: Behnashr Publication, Iran.
27. Padmini, E., Valarmathi, A., & Usha Rani, M. (2010). Comparative analysis of chemical composition and antibacterial activities of Mentha spicata and Camellia sinensis. Asian Journal of Experimental Biological Sciences, 1(4), 772–781.
28. Rahmati, M., Azizi, M., Ebadi, M.T., & Hasanzadeh Khayat, M. (2010). Study on the effects of different drying methods on weight loss rate, essential oil and chamazolene contents of chamomile (Matricaria recutita Germania (Diploid)) flowers. Journal of Horticultural Science, 24(1), 29-37.
29. Risch, S.J. (1997). Spices: sources, processing, and chemistry. American Chemical Society.
30. Rocha, S.F.R., Ming, L.C., & Marques, M.O.M. (2000). Influence of five drying temperatures on themedicines (phytotherapeutic agents). Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 33, 179-189. https://doi.org/10.5897/JMPRx11.001
31. Sadegi, T. (2007). Evaluation of the antioxidant effect of Iranian oregano essential oil. Dissertation of general veterinary course, final report of research project. Faculty of Veterinary Medicine. University of Tehran.
32. SAS Institute Inc. (1989). SAS/STAT User’s Guide, Version 9.4. SAS Institute, Inc., Cary.
33. Sefidkon, F., Abbasi, K., & Bakhshi Khaniki, G.B. (2006). Influence of drying and extraction method on yield and chemical composition of the essential oil of Satureja hortensis. Food Chemistry, 99(1), 19-23. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.07.026
34. Soysal Y., Oztekin S., & Eren, O. (2006). Microwave drying of parsley: modelling, kinetics, and energy aspects. Biosystems Engineer, 93(4), 403- 413. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2006.01.017
35. Sulieman, A.M.E., Abdelrahman, S.E., & Abdel Rahim, A.M. (2011). Phytochemical analysis of local spearmint (Mentha spicata) leaves and detection of the antimicrobial activity of its oil. Journal of Microbiology Research, 1(1), 1−4. https://doi.org/10.5923/j.microbiology.20110101.01
36. Sweetie, R., Kanatt, R.C., & Arun, S. (2007). Antioxidant potential of mint (Mentha spicata) in radiation –processed lamb meat. Food Chemistry, 100, 451-458. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.09.066
37. Tabatabaei Yazdi, F., Alizadeh Behbahani, B., Vasiee, A.R., Mortazavi, S.A.,& Shahidi, F. (2018). Evaluation antioxidant activity, phytochemical constituents and antimicrobial of Mentha piperita essential oil on some infectious and poisonous microorganisms. Journal of Food Science and Technology, 76(15), 67-76. http://dx.doi.org/10.30699/ijmm.13.3.210
38. Vega-Gálvez, A., Scala, K.D., KLemus-Mondaca, R., Miranda, M., López, J., & Perez-Won, M. (2009). Effect of air-drying temperature on physico-chemical properties, antioxidant capacity, colour and total phenolic content of red pepper (Capsicum annuum var. Hungarian). Food Chemistry, 117(4), 647- 53. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.04.066
39. Yadegari, M., Amirfakhriyan, Z., & Mohammadkhani, A. (2013). The effects of different drying methods on essential oil content and composition and marketing of Lippia citriodora Journal of Applied Science and Agriculture, 8(5), 624−628.
40. Yadegarinia, D., Gachkar, L., Rezaei, M.B., Taghizadeh, M., Astaneh, S.A., & Rasooli, I. (2006). Biochemical activities of Iranian Mentha piperita and Myrtus communis L. essential oils. Phytochemistry, 67(12), 1249-1255. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2006.04.025
41. Yazdani, D., Shahnazi, S., Jamshidi, A., Rezazadeh, S., & Mojab, F. (2006). Study on variation of essential oil quality and quantity in dry and fresh herb of Thyme and Tarragon. Journal of Medicinal Plants, 5(17), 7-15.