Изучение процесса электроимпульсного плазмолиза яблочного и тыквенного сырья
Автор: Кокурин Р.Г., Юдаев И.В., Даус Ю.В.
Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science
Рубрика: Электротехнологии, электрооборудование и энергоснабжение агропромышленного комплекса
Статья в выпуске: 3 (63), 2023 года.
Бесплатный доступ
Применение электрических импульсов высокого напряжения при переработке растительного сырья считается технологически эффективной и малоэнергозатратной операцией в перерабатывающей, пищевой, фармакологической, парфюмерной промышленности и сельском хозяйстве. Эффект импульсной электропорации позволяет обрабатывать растительное сырье, добиваясь нетермического результата повреждения внутриклеточных структур, сохраняя высокое качество получаемого продукта, организуя пастеризацию обрабатываемого материала и, следовательно, увеличивая его срок сохранности. В исследованиях изучалось сырье растительного происхождения, а именно - яблоки местных сортов «Гала» и тыквы сорта «Грибовская зимняя». Проведя анализ характера изменения и количественных показателей зависимостей: 1) выхода сока и пюреобразной массы, полученных методом прессования; 2) изменения сопротивления растительной ткани обрабатываемых материалов от воздействующих параметров обработки: напряженности электрического поля в растительной ткани и энергии, ею поглощённой, было определено, что выход продукта, а следовательно, и степень деструктуризации внутренних компонентов растительных тканей, и в первую очередь целостность клеточных мембран, в значительно меньшей степени зависят от энергии воздействующего импульса, чем от градиента напряжения. С повышением напряженности электрического поля в ткани растительного сырья и с увеличением количества импульсов, воздействующих на него, увеличивается выход продукта (сока или пюреобразной массы) и снижается сопротивление растительной ткани обрабатываемого сырья относительно его первоначальных значений. Исследования на микроскопе образцов, взятых до и после обработки, подтвердили, что под действием прикладываемых к сырью электрических импульсов высокого напряжения мембраны растительных клеток теряют свойство полупроницаемости и становятся проницаемыми для выхода сока в межклеточное пространство.
Высоковольтные электрические импульсы, растительная ткань сырья, экстракция, сок, пюре
Короткий адрес: https://sciup.org/140303600
IDR: 140303600 | DOI: 10.55618/20756704_2023_16_3_71-84
Список литературы Изучение процесса электроимпульсного плазмолиза яблочного и тыквенного сырья
- Юдаев И.В., Кокурин Р.Г., Даус Ю.В. Изучение процесса электроимпульсного плазмолиза растительного сырья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 2(50). С. 346–354. EDN: YQTCJN
- Лазоренко Б.Р., Фурсов С.П., Щеглов Ю.А., Бордиян В.В., Чебану В.Г. [и др.]. Электроплазмолиз: монография. Кишинев: Кар-тя Молдовеняскэ, 1977. 79 с.
- Попова Н.А., Пaпчeнкo А.Я., Боло- га М.К. Электроплазмолиз винограда с применением биполярных импульсов // Электронная обработка материалов. 2014. № 50(6). С. 83–91. https://ibn.idsi.md/ru/vizualizare_articol/41101. (дата обращения 5.06.2023).
- Юдаев И.В., Кокурин Р.Г. Электроимпульсный плазмолиз растительного сырья как способ подготовки сырья к экстрагированию // Сельский механизатор. 2017. № 9. С. 28–31. EDN: ZJAKYB
- Блум Х. Схемотехника и применение мощных импульсных устройств / Х. Блум; пер. с англ. А.М. Рабодзея. М.: ДОДЭКА, 2008. 348 с.
- Raso J., Condon S., Alvarez I. Non-thermal processing: Pulsed Electric Field // Ency-clopedia of Food Microbiology (Second Edition). Editor(s): Carl A. Batt, Mary Lou Tortorello. Aca-demic Press, 2014. P. 966–973. https://doi.org/ 10.1016/B978-0-12-384730-0.00397-9.
- Luft C., Ketteler R. Electroporation Knows No Boundaries: The Use of Electrostimulation for siRNA Delivery in Cells and Tissues // Journal of Biomolecular Screening. 2015. Vol. 20(8). P. 932–942. doi: 10.1177/1087057115579638.
- Pataro G., Ferrari G., Donsì F. Mass Transfer Enhancement by Means of Electro-poration // Mass Transfer in Chemical Engineering Processes. In Tech, 2011. P. 151–176. DOI: 10.5772/22386.
- Baev V.I., Yudaev I.V., Petrukhin V.A., Baev I.V., Prokofev P.V., Armyanov N.K. Electro-technology as One of the Most Advanced Branches in the Agricultural Production Development // Handbook of Research on Renewable Energy and Electric Resources for Sustainable Rural Develop-ment. Hershey, Pennsylvania: IGI Global, 2018. P. 149–175. DOI 10.4018/978-1-5225-3867-7.ch007. EDN: XTRNET
- 10 Ammar J. Ben, Lanoisellé J.L., Lebov- ka N.I. [et al.]. Impact of a pulsed electric field on damage of plant tissues: effects of cell size and tissue electrical conductivity // J. Food Sci. 2011. Vol. 76(1). P. 90–97. doi: 10.1111/j.1750-3841.2010.01893.x).
- Visockis M., Bobinaitė R., Šatkauskas S., Pataro G, Ferrari G., Viškelis P. The Influence of Pulsed Electric Field treatments on juice yield and extraction of phenolic compounds from sour cherry (Prunus cerasus) // Conference: 3rd School on Pulsed Electrical Field (PEF) Processing of Food. At: Dublin, Ireland, 2016.
- Kempkes M., Munderville M. Pulsed electric fields (PEF) processing of fruit and vegeta-bles // IEEE 21st International Conference on Pulsed Power (PPC). Brighton, UK, 2017. P. 1–7. DOI: 10.1109/PPC.2017.8291186.
- Xiang B., Sundararajan S., Solval K.M. [et al.]. Effects of pulsed electric fields on physico-chemical properties and microbial inactivation of carrot juice // Journal of Food Processing and Preservation. 2014. Vol. 38. P. 1556–1564. DOI: 10.1111/jfpp.12115.
- Masthan SK.G., Chandra V.R., Raju D.N. [et al.] High Intensity Pulsed Electric Field Procesi-ing of Foods – A Review // International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). 2017. Vol. 6(08). P. 113–126. DOI:10.17577/IJERTV6IS080062
- García-Parra J., González-Cebrino F., Delgado-Adámez J. [et al.]. Application of innova-tive technologies, moderate-intensity pulsed elec-tric fields and high-pressure thermal treatment, to preserve and/or improve the bioactive compounds content of pumpkin // Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2018. Vol. 45. P. 53–61. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2017.09.022
- Roohinejad Sh., Indrawati Oe., Warren D.E. Effect of pulsed electric field pro-cessing on carotenoid extractability of carrot purée // International Journal of Food Science & Techno-logy. January 2014. Vol. 49(9). P. 2120–2127. DOI: 10.1111/ijfs.12510
- Dastangoo S., Mosavian M.T.H., Yeganehzad S. Evaluation of temperature and pulsed electric field conditions on sugar extraction from carrots // Food Science and Technology. De-cember 2021. Vol. 18(120). P. 27–38. DOI: 10.52547/fsct.18.120.3
- Roobab U., Abida A., Chacha J.S. [et al.]. Applications of Innovative Non-Thermal Pulsed Electric Field Technology in Developing Safer and Healthier Fruit Juices // Molecules. 2022. Vol. 27. Issue 13. P. 4031. https://doi.org/10.3390/ molecules27134031.
- Yudaev I., Daus Y., Ivanov D., Koku- rin R. Automatizing process of electroimpulse treatment of plant raw materials // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. Vol. 996(1). Issue 13. P. 012022. DOI: 10.1088/1755-1315/996/1/012022.