Effect of drying condition and storage time on bioactive compounds of Asparagus racemosus Willd.

Abstract

The aim of this study was to investigate the effect of drying conditions on quality of Shatavari roots, bioactive compounds and energy consumption. Storage time on the quality of dried Shatavari roots was also studied. Fresh and blanched Shatavari roots with a sliced thickness of 3 mm were used for drying. In this study, tray dryer at 60 °C and microwave powers of 1,000 and 1,500 W combined with hot air at 60 °C were applied. The sample was dried until the free water content was less than 0.6. It was found that the drying time of fresh Shatavari roots was 7, 6 and 5 hours, respectively, and the drying time of 6, 5 and 4 hours for blanched Shatavari roots, respectively. After drying, samples were packed in aluminum foil bags, and stored at room temperature (20-35 °C) with 40-60% relative humidity. The quality after drying and storage time for 3 and 6 months was analyzed. The final moisture content and the free water content were in the range of 6.87-7.86 percent wet basis and 0.328-0.378. As the storage time increased, after 6 months, the final moisture content and the free water content were increased in the range of 7.30-8.14 percent wet basis and 0.328-0.378, respectively. The result showed that fresh Shatavari roots dried with a 1,000 W microwave dryer had the highest color values of L*, while the a* and b* values were the lowest. The saponin content, total phenolic content, total flavonoid content, total sugar content and reducing sugar content were highest at drying without blanching of 1,000-W microwave power. For microbiology quality, it was found that the total bacterial content and total yeast and mold content did not exceed standard of herbs. When considering in energy consumption, only the hot air dryer consumed the highest energy consumption with the specific energy consumption (SEC) of 63.30 kW-h and 300.60 MJ/kg, respectively, while increasing microwave power resulted in a lower energy consumption. In terms of energy and quality, drying of fresh Shatavari roots at a microwave power of 1,000 W combined with hot air at 60 °C was the appropriate condition with energy consumption and SEC of 23.58 kW-h and 110.27 MJ/kg. For economic analysis, it was found that if dried Shatavari roots products are sold at 1,900 baht per kilogram, the payback period will be within 3.53 years.

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของสภาวะในการอบแห้งต่อคุณภาพ สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในรากสามสิบ พลังงานที่ใช้ในการอบแห้ง และศึกษาระยะเวลาในการเก็บรักษาต่อคุณภาพของรากสามสิบอบแห้ง รากสามสิบสไลด์หนา 3 มิลลิเมตร มีกระบวนการเตรียมรากสามสิบ 2 แบบ ได้แก่ แบบสด และแบบลวก อบแห้งด้วยเครื่องอบแห้งลมร้อนแบบถาด ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส และอบแห้งด้วยเครื่องอบแห้งไมโครเวฟร่วมกับลมร้อน ที่กำลังไมโครเวฟ 2 ระดับ ได้แก่ 1000 และ 1500 วัตต์ ร่วมกับลมร้อนที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส อบแห้งจนกระทั่งค่าปริมาณน้ำอิสระต่ำกว่า 0.6 พบว่า รากสามสิบแบบสด ใช้เวลาในการอบแห้ง 7 6 และ 5 ชั่วโมง ตามลำดับ และ รากสามสิบแบบลวกใช้เวลาในการอบแห้ง 6 5 และ 4 ชั่วโมง ตามลำดับ หลังการอบแห้งบรรจุในถุงอลูมิเนียมฟอยล์ และเก็บที่อุณหภูมิห้อง (20-35 °C) ความชื้นสัมพัทธ์ร้อยละ 40-60 แล้วนำไปวิเคราะห์คุณภาพหลังการอบแห้ง และหลังการเก็บรักษาในเดือนที่ 3 และ 6 ผลการทดลอง พบว่า ค่าความชื้นสุดท้ายหลังการอบแห้ง มีค่าอยู่ในช่วงร้อยละ 6.87-7.86 ฐานเปียก และค่าปริมาณน้ำอิสระอยู่ในช่วง 0.328-0.378 เมื่อระยะเวลาการเก็บรักษาเพิ่มขึ้น เดือนที่ 6 ค่าความชื้นสุดท้าย และค่าปริมาณน้ำอิสระมีค่าเพิ่มขึ้นอยู่ในช่วงร้อยละ 7.30-8.14 ฐานเปียก และ 0.328-0.378 ตามลำดับ เมื่อพิจารณาคุณภาพหลังอบแห้งรากสามสิบแบบสด ที่กำลังไมโครเวฟ 1000 วัตต์ ร่วมกับลมร้อน 60 องศาเซลเซียส พบว่า ค่าสี มีค่า L* สูงสุด ในขณะที่ค่า a* และค่า b* มีค่าต่ำสุด และคุณภาพด้านเคมี พบปริมาณสารซาโปนิน ฟีนอลิค ฟลาโวนอยด์ น้ำตาลทั้งหมด และน้ำตาลรีดิวซ์ สูงที่สุด ส่วนคุณภาพด้านจุลชีววิทยา พบว่าปริมาณแบคทีเรียทั้งหมด ปริมาณยีสต์และราทั้งหมด มีค่าไม่เกินมาตรฐานของสมุนไพร เมื่อพิจารณาถึงการใช้พลังงาน เครื่องอบแห้งลมร้อนแบบถาดมีค่าการใช้พลังงาน และค่าความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ (SEC) สูงสุด ที่ 63.30 kW-h และ 300.60 MJ/kg ตามลำดับ ในขณะที่การเพิ่มกำลังไมโครเวฟส่งผลให้การใช้พลังงานลดลง เมื่อพิจารณาในแง่ของพลังงาน และคุณภาพ การอบแห้งรากสามสิบแบบสดด้วยกำลังไมโครเวฟ 1000 วัตต์ ร่วมกับลมร้อนที่ 60 องศาเซลเซียส เป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุด โดยใช้พลังงานอบแห้ง 23.58 kW-h และมีค่า SEC 110.27 MJ/kg เมื่อทำการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ พบว่า หากจำหน่ายผลิตภัณฑ์รากสามสิบอบแห้งในราคา 1,900 บาทต่อกิโลกรัม จะใช้ระยะเวลาในการคืนทุนภายใน 3.53 ปี