Review: Potential of High Hydrostatic Pressure and Pulsed Electric Fields for Energy Efficient and Environmentally Friendly Food Processing

Techniques for extraction of bioactive compounds from plant materials: A review

“…PEF has been applied to improve release of intracellular compounds from plant tissue with the help of increasing cell membrane permeability (Toepfl et al, 2006). PEF treatment at a moderate electric field (500 and 1000 V/cm; for 10 À4 -10 À2 s) is found to damage cell membrane of plant tissue with little temperature increase (Fincan and Dejmek, 2002;Lebovka et al, 2002).…”

“…Non-conventional methods, which are more environmental friendly due to decreased use of synthetic and organic chemicals, reduced operational time, and better yield and quality of extract, have been developed during the last 50 years. To enhance overall yield and selectivity of bioactive components from plant materials, ultrasound (Vinatoru et al, 1997;Ghafoor et al, 2011), pulsed electric field (Toepfl et al, 2006), enzyme digestion (Gaur et al, 2007), extrusion (Lusas and Watkins, 1988), microwave heating (Kaufmann and Christen, 2002), ohmic heating (Lakkakula et al, 2004), supercritical fluids (Marr and Gamse, 2000;Lang and Wai, 2001;Meireles and Angela, 2003;Wang et al, 2008;Ghafoor et al, 2010Ghafoor et al, , 2012, and accelerated solvents (Kaufmann and Christen, 2002;Smith, 2002) have been studied as non-conventional methods. At the same time conventional extraction methods, such as Soxhlet is still considered as one of the reference method to compare success of newly developed methodology.…”

Aplicación industrial de los pulsos eléctricos de alto voltaje para la pasteurización de alimentos: revisión de su viabilidad técnica y comercial

“…Siempre que el proceso este´optimizado, se considera que los PEAV permiten ahorrar energı´a respecto a los tratamientos te´rmicos convencionales (Toepfl, Mathys, et al, 2006). Por ejemplo, se ha calculado que la energı´a especı´fica necesaria para la pasteurizacio´n de la leche mediante PEAV se situ´a entre los 110 y los 200 kJ/L, lejos de los alrededor de 300 kJ/L necesarios para la pasteurizacio´n HTST (SobrinoLo´pez & Martı´n-Belloso, 2010).…”

“…Por ejemplo, se ha calculado que la energı´a especı´fica necesaria para la pasteurizacio´n de la leche mediante PEAV se situ´a entre los 110 y los 200 kJ/L, lejos de los alrededor de 300 kJ/L necesarios para la pasteurizacio´n HTST (SobrinoLo´pez & Martı´n-Belloso, 2010). Es cierto que estos 300 kJ/L pueden reducirse hasta en un 80-95% gracias a los procesos de recuperacio´n de energı´a, pero tambie´n lo es que en el caso de los PEAV combinados con temperaturas moderadas se podrı´an utilizar equipos de recuperacio´n similares (Toepfl Mathys, et al, 2006). Asimismo, dado que la temperatura a utilizar serı´a inferior (alrededor de 608C), tambie´n podrı´a producirse un ahorro energe´tico indirecto, al requerir menos energı´a de enfriamiento que en la pasteurizacio´n HTST.…”

“…Sin embargo, la gran cantidad de equipos y condiciones utilizados por los distintos grupos de investigacio´n dificulta enormemente la comparacio´n de los datos y, por lo tanto, la definicio´n de los para´metros de tratamiento necesarios para la pasteurizacio´n de los alimentos (Barbosa-Ca´novas & Altunakar, 2006). En general, la descontaminacio´n eficiente requiere intensidades de campo ele´ctrico de 20 a 40 kV/cm y una energı´a especifica de 100 a 1000 kJ/kg (Toepfl, Mathys, Heinz, & Knorr, 2006). Por todo ello, se ha concluido que, si bien la pasteurizacio´n mediante PEAV es posible, debido a la gran cantidad de factores con efecto crı´tico en la resistencia microbiana, como el pH del alimento, asıć omo a la elevada variabilidad en la resistencia entre cepas de la misma especie pato´gena, la pasteurizacio´n comercial mediante PEAV de un alimento concreto exige realizar un estudio individualizado, donde se demuestre que el tratamiento de PEAV permite obtener unos niveles de seguridad al menos similares a los obtenidos mediante el tratamiento te´rmico que pretende remplazar (Saldan˜a et al, in press).…”