PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2017 | nr 4 (27) | 66--78
Tytuł artykułu

Effect of Pulsed Electric Field (PEF) on Mass Transfer and Quality Parameters of Osmodehydrated Fruits - a Review

Warianty tytułu
Wpływ pulsacyjnego pola elektrycznego (PEF) na wymianę masy i jakość owoców odwodnionych osmotycznie - przegląd badań
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Recently the development of intermediate moisture food products has received huge attention due to the consumer demand for minimally processed products. The removal of moisture is a very important unit operation in food processing, since it enables to stabilize food products and improve their quality retention during storage. Osmotic dehydration (OD) is a useful technology to partially remove water from food material such as fruit and vegetables prior to other stabilising techniques e.g. drying or freezing, at the same time a counter-current solute inflow into the tissue takes place. Unfortunately the cellular membrane exerts high resistances to transfers, therefore the OD is a very long process. There are many pre-treatments that can be used in order to accelerate the mass transfers. Pulsed electric field (PEF) has been recently considered as an alternative pre-treatment method allowing non-thermal damage the cell membranes prior to OD. PEF treatment leads to the electroporation of the cell membrane by applying an external electric field, in the form of short pulses, to the cellular tissue placed between two electrodes. Electroporation of the cell membranes could promote reversible or irreversible pore formation and cell disintegration, depending on both the intensity of the electric field strength applied and the characteristics of the raw materials. The formation of the pores facilitates the water removal from the tissue. Moreover, since PEF is a non-thermal technology it allows to maintain a high quality level in terms of colour and the nutritional value of the final product.(original abstract)
W ostatnich latach duży nacisk jest kładziony na otrzymywanie produktów spożywczych o zredukowanej wilgotności z uwagi na zainteresowanie konsumentów produktami o małym stopniu przetworzenia. Usuwanie wilgoci jest bardzo ważną operacją jednostkową w przetwarzaniu żywności, ponieważ umożliwia stabilizację produktów spożywczych i poprawę ich jakości podczas przechowywania. Odwadnianie osmotyczne (OD) jest przydatną technologią do częściowego usuwania wody z artykułu spożywczego, jak owoce i warzywa, jako obróbka wstępna przed procesami takimi jak suszenie lub zamrażanie. Jednocześnie następuje przepływ substancji osmotycznej do tkanki. Niestety, błona komórkowa ma wysoką oporność na przepływ wody czy substancji osmotycznej, dlatego też OD jest bardzo długim procesem. Istnieje wiele operacji wstępnych, które można wykorzystać w celu przyspieszenia przepływu masy. Pulsacyjne pole elektryczne (PEF) zostało ostatnio zaproponowane jako alternatywna metoda wstępnej obróbki pozwalająca na uszkodzenie membran komórkowych przed OD, bez udziału wysokich temperatur. Aplikacja PEF prowadzi do elektroporacji błony komórkowej przez zastosowanie zewnętrznego pola elektrycznego, w postaci krótkich impulsów, na tkankę komórkową umieszczoną między dwiema elektrodami. Elektroporacja błon komórkowych może sprzyjać odwracalnemu lub nieodwracalnemu tworzeniu się porów i dezintegracji komórkowej, która zależy zarówno od natężenia zastosowanego pola elektrycznego, jak i charakterystyki surowców. Tworzenie się porów ułatwia usuwanie wody z tkanki. Ponadto, biorąc pod uwagę, iż PEF jest technologią nietermiczną, pozwala ona zachować wysoką jakość (kolor i wartość odżywcza) produktu końcowego.(abstrakt oryginalny)
Słowa kluczowe
Twórcy
  • University of Bologna, Italy
Bibliografia
  • Ade-Omowaye B.I.O., Angersbach A., Taiwo K.A., Knorr D., 2001, Use of pulsed electric field pre- -treatment to improve dehydration characteristics of plant based foods, Trends in Food Science and Technology, 2(8), pp. 285-295.
  • Ade-Omowaye B.I.O., Rastogi N.K., Angersbach A., Knorr D., 2002, Osmotic dehydration of bell peppers: influence of high intensity electric field pulses and elevated temperature treatment, Journal of Food Engineering, 54(1), pp. 35-43.
  • Ade-Omowaye B.I.O., Rastogi N.K., Angersbach A., Knorr D., 2003, Combined effects of pulsed electric field pre-treatment and partial osmotic dehydration on air drying behaviour of red bell peppers, Journal of Food Engineering, 60(1), pp. 89-98.
  • Ade-Omowaye B.I.O., Talens P., Angersbach A., Knorr D., 2003, Kinetics of osmotic dehydration of red bell peppers as influenced by pulsed electric field pretreatment, Food Research International, 36(5), pp. 475-483.
  • Amami E., Fersi A., Khezami L., Vorobiev E., Kechaou N., 2007, Centrifugal osmotic dehydration and rehydration of carrot tissue pre-treated by pulsed electric field, LWT - Food Science and Technology, 40(7), pp. 1156-1166.
  • Amami E., Khezami L., Jemai A. B., Vorobiev E., 2014, Osmotic dehydration of some agro-food tissue pre-treated by pulsed electric field: impact of impeller's Reynolds number on mass transfer and color. Journal of King Saud University - Engineering Sciences, 26(1), pp. 93-102.
  • Amami E., Vorobiev E., Kechaou N., 2006, Modelling of mass transfer during osmotic dehydration of apple tissue pre-treated by pulsed electric field, LWT - Food Science and Technology, 39(9), pp. 1014-1021.
  • Barba F.J., Galanakis C.M., Esteve M.J., Frigola A., Vorobiev E., 2015, Potential use of pulsed electric technologies and ultrasounds to improve the recovery of high-added value compounds from black- -berries, Journal of Food Engineering, 167, pp. 38-44.
  • Barba F.J., Parniakov O., Pereira S.A., Wiktor A., Grimi N., Boussetta N., Vorobiev E., 2015, Current applications and new opportunities for the use of pulsed electric fields in food science and industry, Food Research International, 77(4), pp. 773-798.
  • Ciurzyńska A., Kowalska H., Czajkowska K., Lenart, A., 2016, Osmotic dehydration in production of sustainable and healthy food, Trends in Food Science and Technology, 50, pp. 186-192.
  • Dellarosa N., Ragni L., Laghi L., Tylewicz U., Rocculi P., Dalla Rosa M., 2016, Time domain nuclear magnetic resonance to monitor mass transfer mechanisms in apple tissue promoted by osmotic dehydration combined with pulsed electric fields, Innovative Food Science and Emerging Technologies, 37, Part C, pp. 345-351.
  • Donsì F., Ferrari G., Pataro, G., 2010, Applications of pulsed electric field treatments for the enhancement of mass transfer from vegetable tissue, Food Engineering Reviews, 2(2), pp. 109-130.
  • Elez-Martínez P., Suárez-Recio M., Martín-Belloso O., 2007, Modeling the reduction of pectin methyl esterase activity in orange juice by high intensity pulsed electric field, Journal of Food Engineering, 78(1), pp.184-193.
  • Falade K.O., Igbeka J.C., Ayanwuyi F.A., 2007, Kinetics of mass transfer, and colour changes during osmotic dehydration of watermelon, Journal of Food Engineering, 80(3), pp. 979-985.
  • Fathi M., Mohebbi M., Razavi A.M.S., 2011, Application of image analysis and artificial neural network to predict mass transfer kinetics and color changes of osmotically dehydrated kiwifruit, Food Bioprocess Technology, 4(8), 1357-1366.
  • Hui Y.H., 2007, Handbook of Fruits and Fruit Processing, https://doi.org/10.1002/9780470277737.
  • Khan M.R., 2012, Osmotic dehydration technique for fruits preservation-a review, Pakistan Journal of Food Sciences, 22(2), pp. 71-85.
  • Knorr D., Ade-Omowaye B.I.O., Heinz V., 2002, Nutritional improvement of plant foods by non-thermal processing, Proceedings of the Nutrition Society, 61(2), pp. 311-318.
  • Panarese V., Laghi L., Pisi A., Tylewicz U., Dalla Rosa M., Rocculi P., 2012, Effect of osmotic dehydration on Actinidia deliciosa kiwifruit: a combined NMR and ultrastructural study, Food Chemistry, 132, 4, pp. 1706-1712.
  • Rastogi N.K., Eshtiaghi M.N., Knorr D., 1999, Accelerated mass transfer during osmotic dehydration of high intensity electrical field pulse pretreated carrots, Journal of Food Science, 64(6).
  • Rastogi N.K., Raghavarao K.S.M.S., Niranjan K. Knorr D, 2002. Recent developments in osmotic dehydration: methods to enhance mass transfer, Trends in Food Science and Technology, 13(2), pp. 48-59.
  • Saldaña G., Álvarez I., Condón S., Raso J., 2014, Microbiological aspects related to the feasibility of pef technology for food pasteurization, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 54(11), pp. 1415-1426.
  • Seguí L., Fito P.J., Fito P., 2010. Analysis of structure-property relationships in isolated cells during OD treatments. Effect of initial structure on the cell behaviour, Journal of Food Engineering, 99(4), pp. 417-423.
  • Siemer C., Aganovic K., Toepfl S., Heinz V., 2014, Chapter 6: Application of Pulsed Electric Fields in Food. In Conventional and Advanced Food Processing Technologies, ed. by Suvendu Bhattacharya. https://doi.org/10.1002/9781118406281.ch26.
  • Taiwo K.A., Angersbach A., Ade-Omowaye B.I.O., Knorr D., 2001, Effects of pretreatments on the diffusion kinetics and some quality parameters of osmotically dehydrated apple slices, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49(6), pp. 2804-2811.
  • Traffano-Schiffo M.V., Tylewicz U., Castro-Giraldez M., Fito P.J., Ragni L., Dalla Rosa M., 2016, Effect of pulsed electric fields pre-treatment on mass transport during the osmotic dehydration of organic kiwifruit, Innovative Food Science and Emerging Technologies, 38, pp. 243-251.
  • Tylewicz U., Aganovic K., Vannini M., Toepfl S., Bortolotti V., Dalla Rosa M., Oey I., Heinz V., 2016, Effect of pulsed electric field treatment on water distribution of freeze-dried apple tissue evaluated with DSC and TD-NMR techniques, Innovative Food Science and Emerging Technologies, 37, pp. 352-358.
  • Tylewicz U., Panarese V., Laghi L., Rocculi P., Nowacka M., Placucci G., Rosa M.D., 2011, NMR and DSC Water Study During Osmotic Dehydration of Actinidia deliciosa and Actinidia chinensis Kiwifruit. Food Biophysics, 6(2), pp. 327-333.
  • Tylewicz U., Rocculi P., Cocci E., Rosa M.D., Rzańca M., 2009, Mass transfer phenomena during osmotic dehydration of yellow kiwifruit (Actinidia chinensis Pl. cv. Hort16A), Industrie Alimentari XLVIII.
  • Tylewicz U., Tappi S., Mannozzi C., Romani S., Dellarosa N., Laghi L., Ragni L., Rocculi P., Dalla Rosa M., 2017, Effect of pulsed electric field (PEF) pre-treatment coupled with osmotic dehydration on physico-chemical characteristics of organic strawberries, Journal of Food Engineering, 213, pp. 2-9.
  • Wiktor A., Iwaniuk M., Śledź M., Nowacka M., Chudoba T., Witrowa-Rajchert D., 2013, Drying kinetics of apple tissue treated by pulsed electric field, Drying Technology, 31(1), pp. 112-119.
  • Yadav A.K., Singh S.V., 2014, Osmotic dehydration of fruits and vegetables: a review, Journal of Food Science and Technology, 51(9), pp. 1654-1673.
  • Yu Y., Jin T.Z., Fan X., Wu J., 2018, Biochemical degradation and physical migration of polyphenolic compounds in osmotic dehydrated blueberries with pulsed electric field and thermal pretreatments, Food Chemistry, 239, pp. 1219-1225.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.ekon-element-000171532744

Zgłoszenie zostało wysłane

Zgłoszenie zostało wysłane

Musisz być zalogowany aby pisać komentarze.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.