Zastosowanie metody wysokich ciśnień w przetwórstwie mięsa i produktów mięsnych

• Autorzy: Halina Makała

Warianty tytułu

High-pressure Method Applied in Processing of Meat and Meat Products

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem pracy była ocena możliwości i skuteczności stosowania metody wysokich ciśnień w przetwórstwie mięsa i produktów mięsnych oraz wskazanie kierunków rozwoju technologii HP (ang. high pressure) na podstawie przeglądu literatury przedmiotu. Przedstawiono charakterystykę metody HP w utrwalania żywności, zasady oddziaływania wysokiego ciśnienia na produkty żywnościowe oraz zalety wynikające z jego stosowania. Przedłużenie trwałości produktów żywnościowych uzyskuje się m.in. przez redukcję liczby drobnoustrojów lub zmniejszenie aktywności enzymów. Podano mechanizm niszczenia mikroorganizmów przez wysokie ciśnienie. Scharakteryzowano potencjał metody HP w obszarze przetwórstwa mięsa i przetworów mięsnych. Omówiono wpływ wysokiego ciśnienia na zmiany w strukturze białek i na barwę mięsa, jak również na utlenianie tłuszczów w mięsie i jego przetworach. Przedstawiono możliwości zmniejszania zawartości soli w wyniku zastosowania wysokiego ciśnienia oraz jego wpływ na cechy jakościowe i sensoryczne produktów mięsnych. Opisano rolę stosowania wysokiego ciśnienia w surowcach i przetworach mięsnych w opakowaniach. Wymieniono propozycje zwiększania efektu letalnego w stosunku do mikroorganizmów poprzez łączenie metody HP z czynnikami wzmacniającymi synergistyczny efekt konserwowania mięsa i produktów mięsnych, takimi jak: niskie pH, dwutlenek węgla, środki przeciwdrobnoustrojowe, pakowanie próżniowe czy przechowywanie produktów w warunkach chłodniczych. Wskazano także kierunki rozwoju metody HP. (abstrakt oryginalny)

EN

The objective of the research study was to evaluate the potentiality and effectiveness of applying the high pressure method in the processing of meat and meat products and, based on the reference literature data, to point out the development trends for HP technologies. In the paper, there were presented characteristics of the HP method used in food preservation, principles of applying high pressure to food products and advantages resulting from its use. The shelf life of food products is extended, inter alia, by reducing the count of microorganisms or by decreasing the activity of enzymes. Also a mechanism was explained of destroying microorganisms by high pressure. The potentiality was characterized of the HP method applied in the field of meat and meat products processing. The effect was discussed of high pressure on the changes in the structure of proteins and meat colour, and on the fat oxidation in meat and its products. The options were presented of how to decrease the salt content by using high pressure including its impact on qualitative and sensory features of meat products. The role was described of high pressure in packaged raw meat materials and meat products. The suggestions were listed on how to increase the lethal effect concerning microorganisms by linking the HP method with factors enhancing the synergistic effect of preserving meat and meat products, such as: low pH, carbon dioxide, antimicrobials, vacuum packing or cold storage of products. Also there were pointed out the development trends for the HP method. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Mięso; Przetwory mięsne; Jakość mięsa; Technologia produkcji żywności; Towaroznawstwo żywności

EN

Meat; Meat products; Meat quality; Food production technology; Food commodities

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 26 (2019)
• Numer: nr 4 (121)
• Strony: 38--53

Twórcy

autor

Halina Makała

• Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, Warszawa

Bibliografia

• [1] Alves A.B., Bragagnolo N., da Silva M.G., Skibsted L.H., Orlien V.: Antioxidant protection of highpressure processed minced chicken meat by industrial tomato products. Food Bioprod. Proc., 2012, 90 (3), 499-505.
• [2] Bajovic B., Bolumar T., Heinz V.: Quality considerations with high pressure processing of fresh and value added meat products. Meat Sci., 2012, 92, 280-289.
• [3] Bak K.H., Lindah G., Karlsson A.H., Orlien V.: Effect of high pressure, temperature, and storage on the colour of porcine longissimus dorsi. Meat Sci., 2012, 92, 374-381.
• [4] Balny C., Masson P., Heremans K.: High pressure effects on biological macromolecules: From structural changes to alteration of cellular processes. Biochim. Biophys. Acta, 2002, 1595, 3-10.
• [5] Buckow R., Sikes A., Tume R.: Effect of high pressure on physicochemical properties of meat. Food Sci. Nutr., 2013, 53, 770-786.
• [6] Butz P., Tauscher B.: Emerging technologies: Chemical aspects. Food Res. Int., 2002, 35, 279-284.
• [7] Campus M.: High pressure processing of meat products and sea food. Food Eng., 2010, 13, 1-33.
• [8] Cegiełka A., Kuczyńska N., Pietrzak D.: Zastąpienie surowca wieprzowo-wołowego w kiełbasach homogenizowanych przez mięso drobiowe oddzielone mechanicznie, uzyskane po separacji wysoko- i niskociśnieniowej. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2014, 3 (94), 123-135.
• [9] Chan J.T.Y., Omana D.A., Betti M.: Application of high pressure processing to improve the functional properties of pale, soft, and exudative (PSE)-like turkey meat. Innov. Food Sci. Emerg. Technol., 2011, 12 (3), 216-225.
• [10] Cheftel J.C., Culioli J.: Effects of high pressure on meat: A review. Meat Sci., 1997, 46 (3), 211-236.
• [11] Datta N., Deeth H.C.: High pressure processing. In: Encyclopedia of Dairy Sciences. Eds. H. Roginski, J.W. Fuquay, P.F. Fox. Academic Press, London 2003, pp. 1327-1333.
• [12] Dolatowski Z.J., Twarda J., Dudek M.: Zmiany uwodnienia mięsa podczas dojrzewania. Ann. UMCS. Sect. E, 2004, 5 (94), 1595-1606.
• [13] Domaradzki P., Litwińczuk Z., Florek M., Litwińczuk A.: Zmiany właściwości fizykochemicznych i sensorycznych mięsa wołowego w zależności od warunków jego dojrzewania. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2016, 3 (106), 35-53.
• [14] Drużkowski M., Pietrzyk S.: Nowoczesne metody utrwalania żywności. Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski, 2006, 32, 8-9.
• [15] Dudzińska A., Domagała J., Wszołek M.: Wpływ wysokiego ciśnienia hydrostatycznego na podstawowe składniki mleka. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2014, 2 (93), 19-32.
• [16] Ferrini G., Comaposada J., Arnau J., Gou P.: Colour modification in a cured meat model dried by Quick-Dry-Slice process and high pressure processed as a function of NaCl, KCl, K-lactate and water contents. Innov. Food Sci. Emerg. Technol., 2012, 13, 69-74.
• [17] Fonberg-Broczek M., Windyga B., Szczawiński J., Szczawińska M., Pietrzak D., Prestamo G.: High pressure processing for food safety. Acta Biochim. Pol., 2005, 52, 721-724.
• [18] Grossi A., Søltoft-Jensen J., Knudsen J.C., Christensen M., Orlien V.: Reduction of salt in pork sausages by the addition of carrot fibre or potato starch and high pressure treatment. Meat Sci., 2012, 92(4), 481-489.
• [19] Grossi A., Olsen K., Bolumar T., Rinnan Å., Øgendal L.H., Orlien V.: The effect of high pressure on the functional properties of pork myofibrillar proteins. Food Chem., 2016, 196, 1005-1015.
• [20] Guyon C., Meynier A., de Lamballerie M.: Protein and lipid oxidation in meat: A review with emphasis on high-pressure treatments. Trends Food Sci. Technol., 2016, 50, 131-143.
• [21] Hać-Szymańczuk E., Mroczek J., Tworzydlak S., Stolpe B.: Wpływ wysokiego ciśnienia na wybrane cechy jakościowe polędwicy sopockiej i surowej polędwicy wędzonej. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2005, 4 (45), 42-51.
• [22] Hać-Szymańczuk E., Mroczek J.: Zastosowanie techniki wysokich ciśnień w technologii żywności, a szczególnie w przetwórstwie mięsa. Med. Weter., 2006, 62, 637-640.
• [23] Hęś M., Korczak J.: Wpływ różnych czynników na szybkość utleniania się lipidów mięsa. Nauka Przyr. Technol,. 2007, 1 (1), 1-11.
• [24] Huang Y., Gan Y., Li F., Yan C., Li H., Feng Q.: Effects of high pressure in combination with thermal treatment on lipid hydrolysis and oxidation in pork. LWT - Food Sci. Technol., 2015, 63, 136-143.
• [25] Huang H.W., Wu S.J., Lu J. K., Shyu Y.T., Wang C.Y.: Current status and future trends of highpressure processing in food industry. Food Control., 2017, 72 (12), 1-8.
• [26] Iwasaki T., Noshiroya K., Saitoh N., Okano K., Yamamoto K.: Studies of the effect of hydrostatic pressure pretreatment on thermal gelation of chicken myofibrils and pork meat patty. Food Chem., 2006, 95 (3), 474-483.
• [27] Jung S., Tonello-Samson C.: High hydrostatic pressure food processing: Potential and limitations. In: Alternatives to Conventional Food Processing. Ed. A. Proctor. RSC Publishing, London 2011, pp. 254-305.
• [28] Jofré A., Serra X.: Processing of meat products utilizing high pressure. In: High Pressure Processing of Food. Ed. V.M. Balasubramaniam. Springer Science-Business Media, New York 2016, pp. 591-623.
• [29] Kiełczyński P., Szalewski M., Balcerzak A., Malanowski A., Siegoczyński R.M., Ptasznik S.: Investigation of high pressure phase transitions in DAG (diacylglycerol) oil using the Bleustein-Gulyaev ultrasonic wave method. Food Res. Int., 2012, 49, 60-64.
• [30] Kiełczyński P., Szalewski M., Balcerzak A., Wieja K., Rostocki A.J., Siegoczyński R.M., Ptasznik S.: Application of ultrasonic wave celerity measurement for evaluation of physicochemical properties of olive oil at high pressure and various temperatures. LWT-Food Sci. Technol., 2014, 57, 253-259.
• [31] Kłoczko I., Chudoba T.: Próba zastosowania wysokich ciśnień hydrostatycznych (UHP) do dekontaminacji mięsa zarażonego larwami włośnia (Trichinella spiralis). Bromat. Chem. Toksykol., 2007, XL(2), 195-203.
• [32] Knorr D.: Effects of high-hydrostatic-pressure processes on food safety and quality. Food Technol., 1993, 47 (6), 156-161.
• [33] Kristensen L., Purslow P.P.: The effect of ageing on the water-holding capacity of pork: Role of cytoskeletal proteins. Meat Sci., 2001, 58, 17-23.
• [34] Krzysztofik B.: Oddziaływanie wysokich ciśnień na jakość i trwałość dań gotowych i produktów mięsnych. Przem. Spoż., 2018, (72), 10, 38-42.
• [35] Kulisiewicz L.: Konserwacja żywności metodą wysokich ciśnień. Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna, 2003, 12, 448-450.
• [36] Liu Y., Hu X., Zhao X., Song H.: Combined effect of high pressure carbon dioxide and mild heat treatment on overall quality parameters of watermelon juice. Innov. Food Sci. Emerg. Technol., 2013, 13, 112-119.
• [37] Marcos B., Kerry J.P., Mullen A.M.: High pressure induced changes on sarcoplasmic protein fraction and quality indicators. Meat Sci., 2010, 85, 115-120.
• [38] Malinowska-Pańczyk E., Kołodziejska I.: Wpływ połączonego działania wysokiego ciśnienia i innych czynników na mikroorganizmy. Med. Weter., 2007, 63, 515-518.
• [39] Malinowska-Pańczyk E., Kołodziejska I.: Możliwości wykorzystania wysokiego ciśnienia w przemyśle mięsnym i rybnym. Med. Weter., 2009, 65, 455-459.
• [40] Molenda J.: Selected unconventional methods of food preservation. Med. Weter., 2007, 63 (9), 1016-1020.
• [41] Morales P., Calzada J., Ávila M.: Inactivation of Escherichia coli 0157: H7 in ground beef by single- cycle and multiple-cycle high-pressure treatments. J. Food Prot., 2008, 71, 811-815.
• [42] Mor-Mur M., Yuste J.: High pressure processing applied to cooked sausage manufacture: Physical properties and sensory analysis. Meat Sci., 2003, 65, 1187-1191.
• [43] Norton T., Da-Wen Sun.: Recent advances in the use of high pressure as an effective processing technique in the food industry. Food Bioproc. Technol., 2008, 1, 2-34.
• [44] Northrop D.B.: Effects of high pressure on enzymatic activity. Biochim. Biophys. Acta., 2002, 1595 (1-2), 71-79.
• [45] Picouet P.A., Sala X., Garcia-Gil N., Nolis P., Colleo M., Parella T., Arnau J.: High pressure processing of dry-cured ham: Ultrastructural and molecular changes affecting sodium and water dynamics. Innov. Food Sci. Emerg. Technol., 2012, 16, 335-340.
• [46] Pietrzak D., Fonberg-Broczek M., Mucka A., Windyga B.: Effect on high pressure treatment on the quality of cooked pork ham prepared with different levels of curing ingredient. High Pressure Res., 2007, 1 (27), 27-31.
• [47] Pietrzak D.: Perspektywy stosowania wysokich ciśnień w produkcji żywności wygodnej z mięsa drobiowego. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2010, 2 (69), 16-28.
• [48] Pietrzak D., Trejda E., Ziarno M.: Wpływ wysokiego ciśnienia na wybrane właściwości oraz trwałość kotlecików z mięsa drobiowego. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2011, 1 (74), 68-78.
• [49] Popova T., Marinova P., Vasileva V., Gorinov Y., Lidji K.: Oxidative changes in lipids and proteins in beef during storage. Arch. Zoot., 2009, 12 (3), 30-38.
• [50] Rodrigues F.R., Rosenthal A., Tiburski J.H., da Gomes Cruz A.: Alternatives to reduce sodium in processed foods and the potential of high pressure technology. Food Sci. Technol. Campinas, 2016, 36 (1), 1-8.
• [51] Rodrigues I., Trindade M.A., Caramit F.R., Candoğan K., Pokhrel P.R., Barbosa-Cánovas G.V.: Effect of high pressure processing on physicochemical and microbiological properties of marinated beef with reduced sodium content. Innovative Food Sci. Emerg. Technol., 2016, 38, 328-333.
• [52] Rostocki A.J., Ptasznik S., Makała H., Tarakowski R.: Ocena przydatności technologii wysokociśnieniowej do konserwowania mięsa. Studium przypadku. Post. Nauki Technol. Przem. Rolno-Spoż., 2018, 73 (1), 5-16.
• [53] Romanek J., Opiela J.: Zastosowanie wysokiego ciśnienia hydrostatycznego (HHP) w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym oraz medycynie. Wiadomości Zoot., 2015, LIII (4), 34-40.
• [54] Sazonova S., Galoburda R., Gramatina I.: Application of high-pressure processing for safety and shelf-life quality of meat - a review. Baltic Conference on Food Science and Technology on "Food for consumer well-being". Foodbalt 2017, pp. 17-22.
• [55] Sikes A.L., Tornberg E., Tume R.K.: A proposed mechanism of tenderising post-rigor beef using high pressure-heat treatment. Meat Sci., 2010, 84, 390-399.
• [56] Simonin H., Duranton F., de Lamballerie M.: New insihts into the high-pressure processing of meat and meat products. Comprehensive Rev. Food Sci. Food Saf., 2012, 11, 285-306.
• [57] Shahidi F.: Lipid-derived flavours in meat products. In: Meat Processing: Improving Quality. Eds. J. Kerry, J. Kerry, D. Ledward. Woodhead Publishing Ltd, Cambridge 2002, pp. 105-121.
• [58] Sonaliben L., Parekh K.D., Aparnathi V.: High pressure processing: A potential technology for processing and preservation of dairy foods. Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci., 2017, 6 (12), 3526-3535.
• [59] Sun X.D., Holley R.A.: High pressure effects on the texture of meat and meat products. J. Food Sci., 2010, 75, 17-23.
• [60] Szczepańska J., Marszałek K., Skąpska S.: Homogenizacja wysokociśnieniowa w przemyśle spożywczym. Przem. Spoż., 2018, 4 (7), 28-30.
• [61] Tao Y., Sun D.W., Hogan E., Kelly A.L:. High pressure processing of foods: An overview. In: Emerging Technologies for Food Processing. Ed. D.-W. Sun. 2nd ed. Academic Press, London 2014, pp. 3-24.
• [62] Tintchev F., Wackerbarth H., Kuhlmann U., Toepfl S., Knorr D., Hildebrandt P., Heinz V.: Molecular effects of high-pressure processing on food studied by resonance Raman. Annals New York Academy Sci., 2010, 1189, 34-42.
• [63] Tonello C.: Case studies on high-pressure processing of foods. In: Nonthermal Processing Technologies for Food. Eds. H.Q. Zhang, G.V. Barbosa-Cánovas, V.M. Balasubramaniam, C.P. Dunne, D.F. Farkas, J.T.C. Yuan. Wiley-Blackwell, Oxford 2010, pp. 36-50.
• [64] Wackerbarth H., Kuhlmann U., Tintchev F., Heinz V., Hildebrandt P.: Structural changes of myoglobin in pressure-treated pork meat probed by resonance Raman spectroscopy. Food Chem., 2009, 115, 1194-1198.
• [65] Walczyński P.: Nadszedł czas na obróbkę wysokociśnieniową żywności - HPP. Przem. Spoż., 2013, 8 (67), 56-57.
• [66] Zhou G.H., Xu X.L., Liu Y.: Preservation technologies for fresh meat - A review. Meat Sci., 2010, 86, 119-128.

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2019/121/311