DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-15467-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40858726
تاريخ النشر: 2025-08-26
المؤلف: Chaimae El-Rhouttais وآخرون
الموضوع الرئيسي: الرمان: التركيب والفوائد الصحية
نظرة عامة
تدرس الدراسة فعالية الطلاءات القابلة للأكل المعتمدة على صمغ الزانثان، سواء كانت غير معدلة أو مضاف إليها زيت القرنفل أو زيت القرفة، في الحفاظ على جودة الرمان بعد الحصاد (النوع ‘سفري أولاد عبد الله’) خلال التخزين البارد عند 4 °م لمدة 75 يومًا. تشير النتائج إلى أن كلا الطلاءين حسنا بشكل كبير من جودة الفاكهة مقارنةً بالتحكم غير المطلي، حيث أظهر الطلاء المضاف إليه القرفة (XANCN) أداءً متفوقًا. على وجه التحديد، قلل XANCN بشكل فعال من فقدان الوزن (0 إلى 9.67%)، وثبت pH (4.14 إلى 4.18) والحموضة القابلة للتعادل (TA) (0.18 إلى 0.14)، وقلل من تدهور المحتوى الكلي من الفينولات (TPC) والسعة الكلية لمضادات الأكسدة (TAC) والمحتوى الكلي من الفلافونويدات (TFC).
في الختام، ظهر صمغ الزانثان المضاف إليه زيت القرفة كأكثر الطلاءات فعالية في الحفاظ على جودة الرمان أثناء التخزين، حيث أظهر تغييرات طفيفة في المعايير الرئيسية للجودة. بينما تسلط الدراسة الضوء على إمكانيات هذه الطلاءات القابلة للتحلل كبدائل مستدامة للمحافظات الاصطناعية، فإنها تعترف بالقيود، مثل نقص تقييمات الاستقرار الحسي والميكروبي. يجب أن تتناول الأبحاث المستقبلية هذه الفجوات من خلال تقييم الخصائص الحسية، والسلامة الميكروبية، والتفاعلات الجزيئية بين الطلاءات وسطح الفاكهة، بالإضافة إلى مراقبة مستويات الغاز الداخلية والمركبات المتطايرة لتعزيز فهم آليات الحفظ وتحسين توقعات مدة الصلاحية.
طرق
في هذه الدراسة، تم إعداد أربع حلول طلاء متميزة بناءً على المنهجية الموضحة من قبل ساربونغ وآخرون. وشملت هذه الحلول محلول صمغ الزانثان (XAN)، ومحلول صمغ الزانثان مع 1% زيت قرفة أساسي (XANCN)، ومحلول صمغ الزانثان مع 1% زيت قرنفل أساسي (XANCL)، وحل تحكم (CON) يتكون من ماء مقطر، و1% جليسرين، وTween-20. تم إذابة صمغ الزانثان في 100 مل من الماء مع 3% (وزن/حجم) كلوريد الكالسيوم لتعزيز القابلية للرطوبة، تلاها تسخين عند 40 °م لمدة 60 دقيقة وتليين مع 1% (وزن/حجم) جليسرين.
تم طلاء الرمان بهذه الحلول، وتجفيفها بالهواء لمدة 30 دقيقة، ثم تخزينها عند 4 ± 1 °م مع رطوبة نسبية (RH) تتراوح بين 85-90% لمدة 75 يومًا. تم إجراء قياسات الخصائص التكنولوجية والفيزيائية الكيميائية والبيوكيميائية لتسعة ثمار رمان لكل تركيبة عند خط الأساس (ساعة واحدة بعد الطلاء) وبشكل نصف شهري بعد ذلك حتى نهاية فترة التخزين. تم إجراء كل قياس ثلاث مرات لضمان موثوقية البيانات.
نتائج
تشير نتائج تحليل التباين متعدد المتغيرات (MANOVA) إلى تأثيرات كبيرة للعلاج، ومدة التخزين، وتفاعلاتهما على خصائص مختلفة شكلية، وفيزيائية كيميائية، وبيوكيميائية. يتم تفصيل هذه النتائج في الجدول 1، الذي يقدم النتائج الإحصائية للتحليل. تشير تداعيات هذه النتائج إلى أن كل من طرق العلاج وطول مدة التخزين تلعب أدوارًا حاسمة في التأثير على الخصائص المدروسة، مما يبرز أهمية هذه العوامل في السياق التجريبي المعني.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم جودة الرمان بعد الحصاد من نوع ‘سفري أولاد عبد الله’، مع التركيز على تأثيرات الطلاءات المختلفة على فقدان الوزن، وخصائص اللون، والخصائص الفيزيائية الكيميائية، والبيوكيميائية أثناء التخزين. أشارت النتائج إلى أن فقدان الوزن زاد مع مرور الوقت، حيث فقدت الثمار غير المطلية وزنًا أكبر بكثير (12.06%) مقارنةً بالثمار المطلية، وخاصة تلك المعالجة بصمغ الزانثان (XAN)، التي أظهرت أقل فقدان للوزن (9.67%). قللت الطلاءات بشكل فعال من فقدان الرطوبة من خلال إنشاء حاجز شبه منفذ، مما أدى إلى إطالة مدة الصلاحية والحفاظ على جودة الفاكهة.
كشفت تحليل اللون عن تغييرات كبيرة في قيم L* و a* و b* للرمان، حيث أظهرت الثمار غير المطلية زيادة في البني وتدهور اللون. حافظت الثمار المطلية، وخاصة تلك مع XAN، على معايير لون أكثر استقرارًا طوال فترة التخزين. زاد pH لعصير الفاكهة أثناء التخزين، حيث أظهرت الثمار المطلية قيم pH أقل، مما يشير إلى أن الطلاءات قد تبطئ من شيخوخة الفاكهة عن طريق تعديل الجو الداخلي. بالإضافة إلى ذلك، انخفضت الحموضة القابلة للتعادل (TA) في جميع العينات، لكن الثمار المطلية احتفظت بمستويات TA أعلى، مما يشير إلى أن الطلاءات يمكن أن تؤخر النضج وتحافظ على الأحماض العضوية. أظهرت التحليلات البيوكيميائية أن المركبات الفينولية الكلية (TPC) ومحتوى الأنثوسيانين الكلي (TAC) ومحتوى الفلافونويدات الكلي (TFC) عمومًا انخفضت مع مرور الوقت، لكن الطلاءات المضاف إليها القرنفل أو القرفة أبطأت بشكل فعال هذا التدهور، مما يبرز إمكانيات هذه الطلاءات لتعزيز الجودة الغذائية للرمان أثناء التخزين.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-15467-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40858726
Publication Date: 2025-08-26
Author(s): Chaimae El-Rhouttais et al.
Primary Topic: Pomegranate: compositions and health benefits
Overview
The study investigates the efficacy of xanthan gum-based edible coatings, both unmodified and enriched with clove or cinnamon essential oil, in preserving the postharvest quality of pomegranate (cv. ‘Sefri Ouled Abdellah’) during cold storage at 4 °C for 75 days. The results indicate that both coatings significantly improved fruit quality compared to an uncoated control, with the cinnamon-enriched coating (XANCN) demonstrating superior performance. Specifically, XANCN effectively reduced weight loss (0 to 9.67%), stabilized pH (4.14 to 4.18) and titratable acidity (TA) (0.18 to 0.14), and minimized the degradation of total phenolic content (TPC), total antioxidant capacity (TAC), and total flavonoid content (TFC).
In conclusion, xanthan gum enriched with cinnamon essential oil emerged as the most effective coating for maintaining the quality of pomegranates during storage, exhibiting minimal changes in key quality parameters. While the study highlights the potential of these biodegradable coatings as sustainable alternatives to synthetic preservatives, it acknowledges limitations, such as the lack of sensory and microbial stability assessments. Future research should address these gaps by evaluating organoleptic characteristics, microbial safety, and the molecular interactions between the coatings and fruit surfaces, as well as monitoring internal gas levels and volatile compounds to enhance understanding of the preservation mechanisms and optimize shelf-life predictions.
Methods
In this study, four distinct coating solutions were formulated based on the methodology outlined by Sarpong et al. These included a xanthan gum solution (XAN), a xanthan gum solution with 1% cinnamon essential oil (XANCN), a xanthan gum solution with 1% clove essential oil (XANCL), and a control solution (CON) comprising distilled water, 1% glycerol, and Tween-20. The xanthan gum was dissolved in 100 mL of water along with 3% (w/v) calcium chloride to enhance wettability, followed by heating at 40 °C for 60 minutes and plasticization with 1% (w/v) glycerol.
Pomegranates were coated with these solutions, air-dried for 30 minutes, and subsequently stored at 4 ± 1 °C with 85-90% relative humidity (RH) for a duration of 75 days. Measurements of the technological, physicochemical, and biochemical properties of nine pomegranate fruits per formulation were conducted at baseline (1 hour post-coating) and biweekly thereafter until the end of the storage period. Each measurement was performed in triplicate to ensure reliability of the data.
Results
The results of the multivariate analysis of variance (MANOVA) indicate significant effects of treatment, storage duration, and their interactions on various morphological, physicochemical, and biochemical properties. These findings are detailed in Table 1, which presents the statistical outcomes of the analysis. The implications of these results suggest that both treatment methods and the length of storage time play crucial roles in influencing the studied properties, highlighting the importance of these factors in the relevant experimental context.
Discussion
In this study, the postharvest quality of the pomegranate cultivar ‘Sefri Oulad Abdellah’ was evaluated, focusing on the effects of various coatings on weight loss, color attributes, physicochemical, and biochemical properties during storage. The results indicated that weight loss increased over time, with uncoated fruits losing significantly more weight (12.06%) compared to coated fruits, particularly those treated with xanthan gum (XAN), which exhibited the lowest weight loss (9.67%). Coatings effectively reduced moisture loss by creating a semipermeable barrier, thereby prolonging shelf life and maintaining fruit quality.
Color analysis revealed significant changes in the L*, a*, and b* values of the pomegranates, with uncoated fruits showing increased browning and color degradation. Coated fruits, especially those with XAN, maintained more stable color parameters throughout storage. The pH of the fruit juice increased during storage, with coated fruits exhibiting lower pH values, suggesting that coatings may slow down fruit senescence by modifying the internal atmosphere. Additionally, titratable acidity (TA) decreased in all samples, but coated fruits retained higher TA levels, indicating that coatings can delay ripening and preserve organic acids. Biochemical analyses showed that total phenolic compounds (TPC), total anthocyanin content (TAC), and total flavonoids content (TFC) generally decreased over time, but coatings enriched with clove or cinnamon effectively slowed this degradation, highlighting the potential of these coatings to enhance the nutritional quality of pomegranates during storage.