Effects of pulsed electric fields on bioactive compounds in foods: a review

Soliva‐Fortuny, Robert; Balasa, Ana; Knorr, Dietrich; Martı́n-Belloso, Olga

doi:10.1016/j.tifs.2009.07.003

Cited by 265 publications

(127 citation statements)

References 72 publications

Supporting

Mentioning

113

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The techniques seem promising with respect to improvement of food quality related to texture, flavor, smell, taste, color, nutrients and anti-nutrients/toxicants [Andersen et al, 2010b;Soliva-Fortuny et al, 2009]. In addition, the novel techniques may introduce new possibilities for preparation of convenience food from healthy raw materials with preservation of their bioactive compounds.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effects of Novel Processing Techniques on Glucosinolates and Membrane Associated Myrosinases in Broccoli

Frandsen¹,

Markedal²,

Martı́n-Belloso³

et al. 2014

Pol. J. Food Nutr. Sci.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

longed shelf-life by inactivation of micro-organisms and enzymes. HP/HT can at temperatures above 50 o C lead to pasteurization using pressure levels from 250-500 MPa [Wilson et al., 2008], while sterilization can be obtained with HP at temperatures higher than 70 o C . Focus is thus on the application of HP in combination with high temperatures (HT), which may lead to tissue compression, cell wall breakage and cell membrane disruption, depending on the HP and HT levels as well as the type of vegetable or fruit that are treated [Michel & Autio, 2002]. In the present study, where broccoli has been processed, the food quality is particularly connected with the enzyme-substrate (myrosinase--glucosinolate) system, where the different types of non-enzymatic and enzymatic catalyzed hydrolysis products give rise to effects from being health promoting to affecting the taste and odor [Hansen et al., 1995[Hansen et al., , 1997 Jeffery & Aray, 2009].PEF is considered a non-thermal treatment, which can lead to pasteurization at ambient temperatures using electrical field strengths of 20-30 kV/cm, and short pulses of 1-10 µs [Mosqueda-Melgar et al., 2008]. Application of short electric pulses may result in pore formation in cell membranes, and depending on the treatment intensity, time, electric field and pulse energy the membrane permeabilisation High pressure/high temperature (HP/HT) and pulsed electric field (PEF) treatment of food are among the novel processing techniques considered as alternatives to conventional thermal food processing. Introduction of new processing techniques with fast and gentle processing steps may reveal new possibilities for preservation of healthy bioactive compounds in processed food. However, effects on various food components due to autolysis and fast reactions prior to the applied HP/HT or PEF need to be considered as the total contribution of processing steps affects the obtained food quality. The present experiments were performed on broccoli (Brassica oleracea var. Italica) florets, purée and juice. Specific focus was given to effects of HP/HT and PEF processing on the content of glucosinolates and activities of myrosinase isoenzymes (EC.3.2.1.147) in the broccoli preparations. Certain conditions applied in HP/HT processing of broccoli florets were able to maintain a high level of intact glucosinolates. Treatment at 700 MPa and 20°C for 10 min was found to inactivate myrosinase activity, but also pressure treatments at 300 MPa and 20°C were able to maintain a high level of intact glucosinolates present in the untreated broccoli florets. PEF processing of broccoli purée and juice showed that the myrosinase activities resulted in nearly total glucosinolate transformations as result of autolysis during puréeing and juice making prior to the PEF processing. These data demonstrated that insight into potential effects on myrosinase activities from application of PEF processing implies specific focus on the sample steps preceding the PEF processing. Processing of broccoli and autolysis reaction...

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effects of Novel Processing Techniques on Glucosinolates and Membrane Associated Myrosinases in Broccoli

Frandsen¹,

Markedal²,

Martı́n-Belloso³

et al. 2014

Pol. J. Food Nutr. Sci.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Bylo prokázáno, že hlavním jevem vedoucím k inaktivaci buněk není zahřívání ani elektrolýza vnitřního obsahu buňky (Knorr et al, 1994), ale destrukce cytoplazmatické membrány mikroorganismů (Barsotti et al, 2001;Bendicho et al, 2002;Soliva-Fortuny et al, 2009). Princip mechanismu je založen na namáhání membrány vysokofrekvenčními elektrickými pulzy vedoucímu ke vzniku takzvané elektroporace, jejíž fyzikální podstata není dosud zcela objasněná (Gudmundsson a Hafsteinsson, 2001;Vega-Mercado et al, 1997).…”

Section: Pulzní Elektrické Pole (Pef)unclassified

“…It has been shown that cell inactivation was not caused by a thermal effect, nor the electrolysis of cell contents (Knorr et al, 1994), but by the destruction of the cytoplasmic membranes of microorganisms (Barsotti et al, 2001;Bendicho et al, 2002;Soliva-Fortuny et al, 2009). The mechanism of action is based on stresses developed from high-voltage electric pulses, leading to electroporation or permeabilization of microbial membranes.…”

Section: Pulsed Electric Fi Elds (Pef)mentioning

confidence: 99%

“…Přechod mezi těmito dvěma stavy určuje takzvané kritické napětí, které se pohybuje v rozsahu 12-20 kV/cm v závislosti na typu a velikosti mikrobiální buňky (Soliva-Fortuny et al, 2009). Při překročení kritického napětí dochází k trvalé deformaci a poškození buněk vedoucímu až k úniku vnitřního obsahu do piva, zatímco u buněk vystavených působení elektrického pole s intenzitou nižší dochází ke zdrsnění povrchu buněk spojenému s minimálním poškozením buněčných organel (Knorr et al, 2001).…”

Section: Alternativní Metody Pro Zvýšení Trvanlivosti Nefi Ltrovanýchunclassified

“…Pro efektivní použití pulzního elektrického pole je nezbytná minimalizace rizika mikrobiologické kontaminace nefi ltrovaného piva správnou výrobní a hygienickou praxí, neboť nastavení parametrů metody, způsobující inaktivaci mikrobiální kontaminace, může vyvolat lýzi žádoucích kvasničných buněk a senzorické znehodnocení piva (Bendicho et al, 2002;Soliva-Fortuny et al, 2009). Vhodným nastavením parametrů pulzního elektrického pole by navíc měla být omezena aktivita kvasinek natolik, aby nedocházelo k nárůstu jejich populace a aby se zároveň podařilo omezit jejich metabolické pochody, zejména pak schopnost kvašení.…”

Section: Aplikace Vysokého Hydrostatického Tlaku a Pulzního Elektrickunclassified

See 2 more Smart Citations

Alternative Methods for Shelf Life Extension of Unfiltered Beers from Microbreweries

Hanko¹,

Potěšil²,

Potěšil³

et al. 2017

Kvasny Prum

View full text Add to dashboard Cite

Alternativní metody pro zvýšení trvanlivosti nefi ltrovaných piv v minipivovarechKlíčová slova: nefi ltrované pivo, mikrobiologická stabilita, vysoký hydrostatický tlak, pulzní elektrické pole ■ 1 ÚVOD Pivo, jako jeden z celosvětově nejpopulárnějších slabě alkoholických nápojů, jehož historie výroby sahá až do starověku, bylo po tisíce let akceptováno jako nápoj více či méně zakalený. Zákal byl způsoben zejména nedokonalým procesem scezování, přítomností živých či mrtvých mikroorganismů nebo jiných částic. S průmyslovou revolucí v 19. století a souvisejícím rozvojem obchodu, centralizací výroby a vyšší potřebou produkce však krátká doba trvanlivosti kalných piv přestávala postačovat, protože omezovala jejich transport na větší vzdálenosti (Basařová et al., 2010). Pro zvýšení stability a zajištění kvality produktu bylo nezbytné zavést do technologie jednotkové operace dříve v pivovarství nepoužívané, vedoucí ke vzniku nových druhů piv bez obsahu mikroorganismů -piv čirých. V druhé polovině 19. století byla do provozu úspěšně zavedena fi ltrace vedoucí k prodloužení trvanlivosti piva, které tak mohlo najít uplatnění na nových, vzdálenějších trzích.V posledních letech se však opět začíná zvyšovat poptávka po pivech nefi ltrovaných, v současnosti produkovaných převážně minipivovary, které i díky nabídce relativně širokého sortimentu nefi ltrovaných piv, zažívají celosvětově obrovský rozmach (Vacl, 2014). V dnešní době je nefi ltrované pivo chápáno jako "živý" nápoj, který oproti fi ltrovanému pivu obsahuje navíc pivovarské kvasinky. Obsah těchto živých mikroorganismů v pivu sice zajišťuje tomuto nápoji unikátní chuťové vlastnosti, avšak výrazně snižuje trvanlivost produktu, která zpravidla nepřesahuje dva měsíce. Díky tomu bývá odbyt nefi ltrovaných piv zajištěn přímo v místě výroby či jeho nejbližším okolí. DOI: 10.18832/kp201729Alternativní metody pro zvýšení trvanlivosti nefi ltrovaných piv v minipivovarech Pro zajištění zvýšené trvanlivosti nefi ltrovaných piv, jejichž široký sortiment je v současnosti zajišťován především minipivovary, dosud v průmyslovém měřítku neexistuje vhodná metoda, která by nefi ltrované pivo neznehodnotila po senzorické stránce. Nejrozšířenější metoda, pasterace, totiž usmrcuje pivovarské kvasinky a navíc tepelně zatěžuje pivo. V přehledném článku jsou popsány předpoklady pro zajištění účinné a efektivní mikrobiální stabilizace, související zejména se správnou výrobní a hygienickou praxí. Pro tento účel jsou z výzkumu známy dvě alternativní metody (vysoký hydrostatický tlak a pulzní elektrické pole), které jsou k pivu relativně šetrné. Tyto metody jsou v článku podrobně popsány a byly již testovány v laboratorních podmínkách a mají potenciál pro uplatnění v průmyslu. Alternative Methods for Shelf Life Extension of Unfi ltered Beers from MicrobreweriesHanko, V., Potěšil, A., Potěšil, V., Nešpor, J., Karabín, M., Jelínek, L., Dostálek, P., 2017: Alternative methods for shelf life extension of unfi ltered beers microbreweries. Kvasny Prum. 63(6): [298][299][300][301][302][303][304][305][3...

show abstract

Foods, 1. Survey

Schieber

Shipe

2017

Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry

View full text Add to dashboard Cite

The article contains sections titled: 1. Introduction 2. History of Food Production and Preservation 3. Components and Their Reactions 3.1. Water 3.2. Proteins 3.3. Lipids 3.4. Carbohydrates 3.5. Mineral Components 3.6. Vitamins 3.7. Enzymes 3.8. Secondary Plant Metabolites 3.9. Flavor Components 3.10. Antinutritive and Toxic CompoundsNatural Pigments 4. Food Law

show abstract

Effects of pulsed electric fields on bioactive compounds in foods: a review

Cited by 265 publications

References 72 publications

Effects of Novel Processing Techniques on Glucosinolates and Membrane Associated Myrosinases in Broccoli

Effects of Novel Processing Techniques on Glucosinolates and Membrane Associated Myrosinases in Broccoli

Alternative Methods for Shelf Life Extension of Unfiltered Beers from Microbreweries

Foods, 1. Survey

Contact Info

Product

Resources

About