Anpassung des chemischen Profils flüchtiger organischer Verbindungen in einem kombinierten Trocknungs- / Extraktionsprozess von Salvia officinalis L.

• Antragsteller: Shkelqim Karaj, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenbau, Pflanzenernährung, Agrartechnik ; Biochemie und Biophysik der Pflanzen ; Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 435683764

Der Trocknungsprozess von Arznei- und Gewürzpflanzen ist in der Praxis mit signifikanten Verlusten an ätherischen Ölen verbunden. Die Konservierung der flüchtigen Bestandteile im Pflanzmaterial während und nach dem Trocknungsprozess ist eine Herausforderung und eine wichtige Aufgabe für die Hersteller und Verarbeiter von Arznei- und Gewürzpflanzen. Dieser Forschungsansatz befasst sich daher mit der Extraktion und Modellierung des Übertritts von ätherischem Öl aus Salvia officinalis L. (Echter Salbei) in die Trocknungsluft während des Trocknungsvorgangs. Echter Salbei wird hauptsächlich als Gewürz und Heilpflanze verwendet und ist eine der weltweit wichtigsten und meistgebrauchten Arzneipflanzen. Während des Trocknungsvorgangs verdampft ein erheblicher Teil der volatilen organischen Verbindungen. Das Ausmaß der Verluste hängt von Trocknungstemperatur, Luftgeschwindigkeit, Größe der Pflanzenteile sowie von Aufbereitungsschäden und der entsprechenden Trocknungsmethode ab. Derzeit sind keine aktuellen Studien zu diesem Thema und im Besonderen zur Extraktion von ätherischem Öl aus der Trocknungsluft verfügbar. Von besonderem Interesse ist diesbezüglich die Menge und Qualität der flüchtigen Bestandteile in der Trocknungsluft sowie deren chemische Zusammensetzung bei der Anwendung unterschiedlicher Trocknungstemperaturen und -methoden.Ziel der Untersuchungen bei diesem Forschungsansatz ist die Erfassung der Effekte der Flash Trocknung auf die Farbe, den ätherischen Ölgehalt und die antioxidative Aktivität im getrockneten Produkt sowie die Extraktion und Analyse des ätherischen Öls aus der Trocknungsluft. Die zugrunde liegende Forschungsfrage lautet also, wie der Übertritt von ätherischen Ölen als eine Funktion von Trocknungstemperatur, Luftgeschwindigkeit und Größe der Pflanzenteile, in die Trocknungsluft modelliert werden kann.Die Flash Trocknungsmethode wird in einem speziell für diesen Zweck ausgelegten Labortrockner durchgeführt. Der Trockner wird in kurzer Distanz zu den Ernteflächen aufgebaut, um die Verfügbarkeit von frischem Pflanzmaterial für die Experimente sicher zu stellen. Zur Extraktion der ätherischen Öle wird eine Hydrodestillation (Wasserdampfdestillation nach Clevenger) verwendet. Für die Analyse des ätherischen Öls wird die GC-MS Methode angewandt. Die Farbmessung wird mittels mikroskopischer Aufnahmen anhand der CIE L*a*b* Skala für frisches und getrocknetes Pflanzmaterial durchgeführt. Die antioxidative Aktivität wird durch die Fähigkeit zur Abgabe von Wasserstoff oder durch das einfangen von Radikalen mittels DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl) erfasst.Als Ergebnis wird ein Modell des Zusammenhangs zwischen dem Gehalt an ätherischen Öl im getrockneten Produkt und dem verdampften ätherischen Öl während der Extraktion in die Trocknungsluft, in Abhängigkeit von der Trocknungstemperatur und der Größe der Pflanzenteile in Bezug auf die Qualität des ätherischen Öls, die Farbe und die antioxidative Aktivität, erwartet.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Albanien
• Gastgeber: Professor Dr. Ilirjan Malollari