The Effects of Cold Storage and Drying on Essential Oil Content and Composition in Oil-Bearing Rose (Rosa damascena Mill.) Flowers

Abstract

Oil-bearing rose (Rosa damascena Mill.) is the most important species, producing a highvalue aromatic oil, which is used in the fragrance and cosmetic industries. The aim of this study was to determine the influence of storage period (1, 2, 3, and 4 weeks at 4oC) and the drying (1, 2, 3, 4, 5, and 6 months under room conditions) on rose oil content and composition. Essential oils produced by Clevenger hydro-distillation were analyzed by GC/MS. Essential oil content of the rose flowers during the storage period decreased from 0.035% to 0.010%. In the same period, while the percentages of monoterpenic alcohols such as citronellol, geraniol and nerol reduced, the percentages of hydrocarbones such as nonadecane, heneicocane and eicosane increased. The amount of dry flowers was 15% of the fresh flowers drying under the room condititons. After drying, the essential oil content of dry flowers was 0.060 %. But after the 6 months later, their essential oil contents continuously decreased to 0.035%. The rose oil disitilled from dry roses had higher percentages of the long-chain hydrocarbones such as nonadecane, nonedecen and heneicocane, and had lower percentages of the monoterpenic alcohols such as citronellol, geraniol and nerol than the oil distilled from fresh flowers.

Keywords

• Oil-bearing rose, Rosa damascena Mill., rose oil, storage, drying

Soğukta Muhafaza ve Kurutmanın Yağ Gülü Çiçeklerinin Uçucu Yağ İçeriği ve Bileşimine Etkileri

Öz

Yağ gülü (Rosa damascena Mill.), sahip olduğu yüksek kalitedeki aromatik bileşenler nedeniyle parfüm ve kozmetik endüstrisinde değerlendirilen en önemli kokulu gül türüdür. Bu çalışmada, muhafaza süresi (4oC’de 1, 2, 3 ve 4 hafta) ve kurutmanın (oda koşullarında 1, 2, 3, 4, 5 ve 6 ay) yağ gülü çiçeklerinin uçucu yağ oranı ve uçucu yağ bileşenleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Gül çiçeklerinin uçucu yağ oranları Clevenger hidro-distilasyon aparatında, uçucu yağ bileşenleri ise GC/MS cihazında belirlenmiştir. Gül çiçeklerinin 4 haftalık depolama sürecinde uçucu yağ oranı %0.035’ten %0.010’a düşmüş, aynı süreçte sitronellol, geraniol ve nerol gibi monoterpenik alkoller hızla azalırken, nonadesan, heneikosan ve eikosan gibi hidrokarbonlar hızla artmıştır. Oda koşullarında kurutulan taze gül çiçeklerinden ortalama %15 oranında kuru çiçek elde edilmiştir. Kurutmadan hemen sonra %0.060 oranında uçucu yağ içeren kuru çiçeklerin, 6 ay sonunda uçucu yağ oranı %0.035’e kadar düşmüştür. Araştırma sonucunda kuru gülden damıtılan gül yağının, taze gül çiçeklerinden damıtılan gül yağına göre nonadesan, nonadesen ve heneikosan gibi uzun zincirli hidrokarbonlar bakımından daha zengin, sitronellol, geraniol ve nerol gibi monoterpenik alkoller bakımından daha fakir olduğu saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Yağ gülü, Rosa damascena Mill., gül yağı, muhafaza, kurutma

References

1. Antonelli, A., Fabbri, C., Giorgioni, M.E. and Bazzocchi, R. 1997. Characterisation of 24 old garden roses from their volatile compositions. J. Agric. Food Chem. 45, 4435.
2. Arıdoğan, B.C, Baydar, H., Kaya, S., Demirci, M., Özbaşlar, D. and Mumcu, E. 2002. Antimicrobial activity and chemical composition of some essential oils. Archives of Pharmacal Research. 25, 860-864.
3. Başer, K.H., Kürkçüoğlu, M. ve Konur, O.Z. 1990. Türk gül yağının üretimi ve özellikleri. Anadolu Üniversitesi, Tıbbi Bitkiler Araştırma Merkezi, Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Bülteni, Gül Özel Sayısı 4, 13-15.
4. Baydar, H. 2006. Oil-bearing rose (Rosa damascena Mill.) cultivation and rose oil industry in Turkey. Euro Cosmetics. 14, 13-17.
5. Baydar, H. ve Göktürk Baydar, N. 2001. Yağ gülü (Rosa damascena Mill.)’nde verim ve kalite üzerine hasat dönemi, distilasyon için bekleme süresi ve distilasyon aşamalarının etkisi, IV. Tarla Bitkileri Kongresi, s. 117-122.
6. Baydar, H. and Göktürk Baydar, N. 2005. The effects of harvest date, fermantation duration and tween 20 treatment on essential oil content and composition of industrial oil rose (Rosa damascena Mill.). Industrial Crops and Products. 21, 251-255.
7. Baydar, H., Erbaş, S., Kineci, S. ve Kazaz, S. 2007. Yağ Gülü’nde (Rosa damascena Mill.) Damıtma Suyuna Katılan Tween-20’nin Taze ve Fermente Olmuş Çiçeklerin Gül Yağı Verimi ve Kalitesi Üzerine Etkisi. SDÜ Ziraat Fakültesi Dergisi 2(1), 15-20.
8. Baydar, H., Schulz, H., Krüger, H., Erbaş, S and Kineci, S. 2008. Influences of fermentation time, hydro-distillation time and fractions on essential oil composition of Damask rose (Rosa damascena Mill.) Journal of Essential Oil Bearing Plants. Journal of Essential Oil Bearing Plants. 11 (3), 224-232.

9. Buccellato, F. 1980. An anatomy of rose. Perfum. Flav. 5 (82), 29-32.
10. Göktürk Baydar, N. and Baydar, H. 2005. Essential oil compositions of Turkish oil rose (Rosa damascena Mill.) products. 36th International Symposium on Essential Oils, 5-7 September 2005, Budapest-Hungary.
11. Guterman, I., Shalit, M., Menda, N., Piestun, D., Yelin, M.D., Shalev, G., Bar, E., Davydov, O., Ovadis, M., Emanuel, M., Wang, J., Adam, Z., Pichersky, E., Lewinsohn, E., Zamir, D., Vainstein, A. and Weiss, D. 2002. Rose Scent: Genomics approach to discovering novel floral fragrance–related genes. The Plant Cell. 14, 2325–2338.
12. Jabbarzadeh, Z., Khosh-Khui, M. 2005. Factors affecting tissue culture of Damask rose (Rosa damascena Mill.). Scientia Horticulturae. 105, 475-482.
13. Kazaz, S. 1997. Hasat zamanı ve hasat sonrası bekleme süresinin yağ gülünde (Rosa damascena Mill.) yağ miktarı ve kalitesine etkileri üzerine bir araştırma. SDÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Isparta.
14. Kürkçüoğlu, M. and Başer, H.C. 2003. Studies on Turkish rose concrete, absolute and hydrosol. Chemistry of Natural Compounds. 39 (5), 457-464.
15. Nikolov, N., Tsutsulova, A. and Nenov, N. 1977. Bulgarian rose oil and other essential oils. Medico Biologic Information 2, p.42-50.
16. Nilsson, O. 1997. Rosa. In: Davis PH, editor. Flora of Turkey and The East Aegean Islands. Edinburgh: Edinburgh University Pres, 4, pp 106-128.
17. Özkan, G., Sağdıç, O., Baydar, N.G. and Baydar, H. 2004. Antioxidant and antibacterial activities of Rosa damascena flower extracts. Food Science and Technology. 10 (4), 277-281
18. Satikov, V., Balinova-Tsvetkova, A., Decheva, R. and Kalaidjiev, I.V. 1974. Rose flower storage conditions and their influence on the quantity and quality of rose oil. In: Proc. 6th Int. Congress Ess. Oils, San Francisco, USA.
19. Senapati, S.K. and Rout, G.R. 2008. Study of culture conditions for improved micropropagation of hybrid rose. Hort. Sci. (Prague), 35(1), 27–34.
20. Tucker, A.O. and Maciarello, M. 1988. Nomenclature and chemistry of Kazanlak Damask Rose and some potential alternatives from the horticultural trade of North America and Europe. In: Flavors and Fragrances: A World Perspective. Elsevier, Amsterdam, pp. 99-104.
21. Weiss, E.A.1997. Essential oil crops. In: Rosaceae. CAB International. Wallingford, Oxon, UK, pp. 393–416.