Zastosowanie pulsacyjnego pola elektrycznego do wspomagania procesów usuwania wody z tkanek roślinnych

• Autorzy: Wiktor A. , Witrowa-Rajchert D.

Warianty tytułu

EN

Applying pulsed electric field to enhance plant tissue dehydration process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Suszenie należy do najpowszechniej stosowanych operacji w technologii żywności. Głównym jego celem jest utrwalenie żywności, co wiąże się z ograniczeniem rozwoju mikroorganizmów oraz zahamowaniem reakcji enzymatycznych i nieenzymatycznych. Proces limitowany jest głównie przez wewnętrzne opory ruchu wody, będące konsekwencją komórkowej struktury suszonego materiału. Rosnące wymagania konsumentów, którzy domagają się produktów o wysokiej jakości, a także producentów, którzy poszukują ekonomicznych rozwiązań, są przyczyną poszukiwań alternatywnych do termicznych metod obróbki wstępnej przed suszeniem. Jedną z najbardziej przyszłościowych technik jest wykorzystanie fal elektrycznych o wysokiej amplitudzie napięcia - w skrócie PEF (ang. pulsed electric field). Szczególnie istotny wpływ stosowania zmiennego pola elektrycznego o wysokiej amplitudzie napięcia, jako zabiegu wstępnego przed właściwym procesem, stwierdzono w przypadku operacji determinowanych oporami ruchu masy wewnątrz materiału, np. ekstrakcji, tłoczenia, a szczególnie odwadniania osmotycznego i suszenia.

EN

Drying is classified as one of the most commonly used unit operations in food technology. Its main purpose is to preserve food, and this is connected with reducing the growth of micro-organisms and with inhibiting enzymatic and non-enzymatic reactions. That process is limited mainly by internal resistances to water movement that are a consequence of the cellular structure of material being dried. The increasing requirements of both the consumers demanding high quality products and the manufacturers, who look for cost-effective solutions, are the reasons why alternative methods are sought to replace thermal methods of food pre-treatment prior to the drying process. One of the most promising pre-treatment techniques is the application of high voltage electric pulses, known as pulse electric fields (PEF). A high voltage, varying electric field applied as a pre-treatment prior to the main treatment process was found to have a particularly significant effect in the case of operations determined by mass-transfer resistance inside the material, for instance, during extraction, pressing, and, especially, during osmotic dehydration and drying.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2012
• Tom: 19
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.22-32,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Wiktor A.

• Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 159C, 02-776 Warszawa

autor

Witrowa-Rajchert D.

• Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 159C, 02-776 Warszawa

Bibliografia

• [1] Ade-Omowaye B.I.O., Talens P., Angersbach A., Knorr D.: Kinetics of osmotic dehydration of red bell peppers as influenced by pulsed electric field pretreatment. Food Res. Int., 2003, 36, 475-483.
• [2] Ade-Omowaye B.I.O., Rastogi N.K., Angersbach A., Knorr D.: Combined effect of pulsed electric field pre-treatment and partial osmotic dehydration on air drying behaviour of red bell pepper. J. Food Eng., 2003, 60, 89-98.
• [3] Aguilera J.M., Chiralt A., Fito P.: Food dehydration and product structure. Trends Food Sci. Technol., 2003, 14(10), 432-437.
• [4] Amami E., Khezami L., Vorobiev E., Kechaou N.: Effect of pulsed electric field and osmotic dehydration pretreatment on the convective drying of carrot tissue. Drying Technol., 2008, 26, 231-238.
• [5] Angersbach A., Heinz V., Knorr D.: Effect of pulsed electric fields on cell membranes in real food systems. Innovative Food Scie. Emerg. Technol., 2000, 1, 135-149.
• [6] Bazhal M.I., Lebovka N.I., Vorobiev E.: Pulsed electric field treatment of apple tissue during compression for juice extraction. J. Food Eng., 2001, 50, 129-139.
• [7] Bazhal M., Lebovka N., Vorobiev E.: Optimisation of pulsed electric field strength for electroplasmolysis of vegetable tissues. Biosystems Eng., 2003, 86, 339-345.
• [8] Ben Ammar J., Lanoisellé J-L., Lebovka N., Vorobiev E.: Effect of a Pulsed Electric Field and Osmotic Treatment on freezing of potato tissue. Food Biophys., 2010, 5, 247-254.
• [9] Bouzrara H., Vorobiev E.: Beet juice extraction by pressing and pulsed electric field. Int. Sugar J., 2000, 102 (1216), 194-200.
• [10] Clark J.P.: Pulsed electric field processing. Food Technol., 2006, 1 (60), 66-67
• [11] Fellows P.J.: Food Processing Technology - Principles and Practice. Woodhead Publishing Ltd., Abington 2000.
• [12] Gachovska T.K., Simpson M.V., Ngadi M.O., Raghavan G.S.V. Pulsed electric field treatment of carrots before drying and rehydration. J. Sci. Food Agric., 2009, 89 (14), 2372-2376.
• [13] Jalté M., Lanoisellé J-L., Lebovka N., Vorobiev E.: Freezing of potato tissue pre-treated by pulsed electric fields. LWT Food Sci. Technol., 2009, 42, 576-580.
• [14] Knorr D., Angersbach A.: Impact of high intensity electric field pulses on plant membrane permeabilisation. Trends Food Sci. Technol., 1998, 9, 185-191.
• [15] Lebovka N.I., Shynkaryk N.V., Vorobiev E.: Pulsed electric field enhanced drying of potato tissue. J. Food Eng., 2007, 78, 606-613.
• [16] Ngadi M.O., Bazhal M.I., Raghaven G.S.V.: Engineering aspects of pulsed electroplasmolysys of vegetable tissues. Agricultural Engineering International: the CIGR J. Scient. Res. Devel., 2003, 5, 1-10.
• [17] Ohshima T., Tamura T., Sato M.: Influence of pulsed electric field on various enzyme activities. J. Electrostat., 2007, 65, 156-161.
• [18] Praporscic I., Shynkaryk M.V., Lebovka N., I., Vorobiev E.: Analysis of juice colour and dry matter content during pulsed electric field enhanced expression of soft plant tissues. J. Food Eng., 2007, 79, 662-670.
• [19] Puertolas E., Lopez N., Condon S., Alvarez I., Raso J.: Potential of PEF to improve red wine quality. Trends Food Sci. Technol., 2010, 21, 247-255.
• [20] Puertolas E., Lopez N., Saldana G., Alvarez I., Raso J.: Evaluation of phenolic extraction during fermentation of red grapes treated by a continuous pulsed electric fields process at pilot-plant scale. J. Food Eng., 2010, 98, 120-125.
• [21] Rastogi N.K., Eshtiaghi M.N., Knorr D.: Accelerated mass transfer during osmotic dehydration of high intensity electrical field pulse pretreated carrots. J. Food Sci., 1999, 64, 1020-1023.
• [22] Shin J.K., Lee S.J., Cho H.Y., Pyun Y.R., Lee J.H., Chung M.S.: Germination and subsequent inactivation of bacillus subtilis spores by pulsed electric field treatment. J. Food Process. Preserv., 2010, 43, 43-54.
• [23] Shynkaryk M.V., Lebovka N.I., Vorobiev E.: Pulsed electric field and temperature effects on drying and rehydration of red beetroots. Drying Technol., 2008, 26, 696-704.
• [24] Taiwo K.A., Angersbach A., Ade-Omonowaya B.I.O, Knorr D.: Effects of pretreatments on the diffusion kinetics and some quality parameters of osmotically dehydrated apple slices. J. Agric. Food. Chem., 2001, 49, 2804-2811.
• [25] Tedjo W.: Untersuchungen zum einsatz von nichtthermischen zellmembranpermeabilisierungsmethoden beeinflussung des massentransport pflanzlichen lebensmitteln. Praca doktorska, Technischen Universität, Berlin 2003.
• [26] Toepfl S.: Pulsed Electric Fields (PEF) for Permeabilization of cell membranes in food- and bioprocessing - applications, process and equipment design and cost analysis. Praca doktorska. Technischen Universität, Berlin 2006.
• [27] Toepfl S., Volker H., Knorr D.: Application of pulsed electric fields in liquid processing. Proc. Conf.: Processing Developments for Liquids, EFFoST, Kolonia 2006.
• [28] Zhao W., Yang R., Xiao H., Zhang W., Tang Y., Chen T.: Inactivation of polyphenoloxidase of pear by Pulsed Electric Fields. Int. J. Food Eng., 2010, 6 (3), 1-15.
• [29] Zimmerman U.: Electric breakdown, electropermeabiliziation and electrofision. Rev. Physiol., Biochem. Pharmacol., 1986, 105, 196-256.

Uwagi

Rekord w opracowaniu