Η Υψηλή Υδροστατική Πίεση στην Επεξεργασία Τροφίμων

PDF (English)
Δημοσιευμένα: Dec 6, 2017
DOI: https://doi.org/10.12681/jhvms.15131
Λέξεις-κλειδιά:
Υψηλή Πίεση Τρόφιμα Μικροοργανισμοί Επεξεργασία
K. Α.G. KARATZAS (Κ.Α.Γ. ΚΑΡΑΤΖΑΣ)
Veterinary Pathology & Infection & Immunity, School of Clinical Veterinary Science, University of Bristol
Περίληψη

Η θερμική επεξεργασία (μαγείρεμα, παστερίωση,αποστείρωση κτλ.) ήταν για αιώνες η κυρία μέθοδος συντήρησηςτροφίμων. Πρόσφατα, οι τελευταίες τάσεις στην Επεξεργασία

Τροφίμων αποσκοπούν στην παραγωγή υγιεινών τροφίμων πουδιατηρούν σε μεγάλο βαθμό τα φυσικά οργανοληπτικά χαρακτηριστικά.Νέες Μέθοδοι Συντήρησης και συνδυασμοί τους, όπωςπρεσβεύει η Τεχνολογία Εμποδίων (Hurdle Technology), έχουνεξελιχθεί και χρησιμοποιούνται στη Βιομηχανία Τροφίμων. Μιααπό τις πιο υποσχόμενες και δοκιμασμένες στη διεθνή αγορά τεχνικέςείναι η επεξεργασία με Υψηλή Υδροστατική Πίεση. Η παστερίωσημε Υψηλή Υδροστατική Πίεση (200-600 MPa) εφαρμόζεταικυρίως σε τρόφιμα, όταν η χρήση της θερμικής επεξεργασίαςδεν είναι δυνατή ή όταν απαιτείται μέγιστη διατήρηση τηςθρεπτικής αξίας του τροφίμου. Σε αντίθεση με τη θερμική επεξεργασία,η Υψηλή Υδροστατική Πίεση δύναται να αδρανοποιήσειμικροοργανισμούς και ανεπιθύμητα ένζυμα σε χαμηλές θερμοκρασίες,χωρίς να επηρεάζει τη γεύση, το χρώμα ή τα θρεπτικά συστατικάτου τροφίμου. Επίσης, η Υψηλή Υδροστατική Πίεση καταστρέφειτα παράσιτα, τους ιούς και τα πρίον. Είναι μια εξαιρετικήμέθοδος παστερίωσης, που ίσως στο μέλλον χρησιμοποιηθείκαι για την αποστείρωση των τροφίμων. Η Υψηλή ΥδροστατικήΠίεση επηρεάζει σχεδόν όλες τις δραστηριότητες και τα στοιχείατου κυττάρου, με πιο εμφανή επίδραση στη μεγαλομοριακή σύνθεση,τις πρωτείνες του και την κυτταρική μεμβράνη του. Ένα απότα κύρια προβλήματα της μεθόδου είναι η εμφάνιση πιεζοάντοχωνστελεχών μικροοργανισμών, με εξαιρετικά μεγάλες αποκλίσεις ωςπρος την αντοχή τους στις υψηλές πιέσεις, που δυσκολεύουν τοσχεδιασμό της επεξεργασίας. Το φαινόμενο αυτό σχετίζεται κυρίωςμε την παραγωγή πρωτεϊνών κατά του στρες. Το προαναφερόμενοπρόβλημα μπορεί να λυθεί με το συνδυασμό της Υψηλής ΥδροστατικήςΠίεσης με άλλες μεθόδους εξυγίανσης ή με την αύξησητης εξασκούμενης πίεσης. Η Υψηλή Υδροστατική Πίεση είναι μιαμέθοδος η οποία εξελίσσεται γρήγορα και παίρνει τη θέση της στησύγχρονη Βιομηχανία Τροφίμων, καθώς τα πρώτα τρόφιμα πουεπεξεργάστηκαν με Υψηλή Υδροστατική Πίεση παρουσιάστηκανστην αγορά μόλις την τελευταία δεκαετία. Η Ελληνική ΒιομηχανίαΤροφίμων, σε συνεργασία με τα Ερευνητικά Ιδρύματα, πρέπει ναεπωφεληθούν από τις εξελίξεις στον τομέα αυτό, καθώς η μέθοδοςαυτή μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ποιότητα και τηνανταγωνιστικότητα των ελληνικών προϊόντων.

Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • Review Articles

Οι συγγραφείς των άρθρων που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατηρούν τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας επί των άρθρων τους, δίνοντας στο περιοδικό το δικαίωμα της πρώτης δημοσίευσης.

Άρθρα που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατίθενται με άδεια Creative Commons 4.0 Non Commercial και σύμφωνα με την άδεια μπορούν να χρησιμοποιούνται ελεύθερα, με αναφορά στο/στη συγγραφέα και στην πρώτη δημοσίευση για μη κερδοσκοπικούς σκοπούς.

Οι συγγραφείς μπορούν να καταθέσουν το άρθρο σε ιδρυματικό ή άλλο αποθετήριο ή/και να το δημοσιεύσουν σε άλλη έκδοση, με υποχρεωτική την αναφορά πρώτης δημοσίευσης στο J Hellenic Vet Med Soc

Οι συγγραφείς ενθαρρύνονται να καταθέσουν σε αποθετήριο ή να δημοσιεύσουν την εργασία τους στο διαδίκτυο πριν ή κατά τη διαδικασία υποβολής και αξιολόγησής της.

Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Αναφορές
Adegoke GO, Iwahashi Η, and Komatsu Y (1997) Inhibition of Saccharomyces cerevisiae by combination of hydrostatic pressure and monoterpenes. J Food Sci, 62: 404-405.
Alpas H, Kalchayanand N, Bozoglu F and Ray Β (2000) Interactions of high hydrostatic pressure, pressurisation temperature and Ph on death and injury of pressure-resistant and pressure-sensitive strains of foodborne pathogens. Int J Food Microbiol, 60: 33-42.
Casadei MA and Mackey BM (1997) The effect of growth temperature on pressure resistance of Escherichia coli. In: High Pre_sure Research in the Biosciences and Biotechnology ed. Heremans, Leuven University Press, Leuven, Belgium,: 281-282.
Cheftel C (1995) Review: High-pressure, microbial inactivation and preservation. Food Sci Technol Int 1: 75-90.
Farr D (1990) High Pressure technology in the food industry. Trends in Food Sci & Technol (July): 14-17.
Garcia AF, Heindl H, Voigt H, Buttner M, Wienhold D, Butz Ρ, Starke J, Tauscher Β and Pfaff E (2004) Reduced proteinase Κ resistance and infectivity of prions after pressure treatment at 60oC J Gen Virol 85: 261-264
Gould GW (1995) The microbe as high pressure target. In: High Pressure Processing of Foods eds. Ledward DA, Johnston DE, Earnshaw RG and Hasting AMP Nottingham University Press, Nottingham,: 27
Hauben KJA, Bartlett DH, Soontjens CCF, Cornells K, Wuytack EY and Michiels CW (1997) Escherichia coli mutants resistant to inactivation by High Hydrostatic Pressure. Appi Environ. Microbiol, 63: 945-950
Hayakawa I, Kanno T, Yoshiyama K, and Fujio Y (1994) Oscillatory compared with continous high pressure sterilisation of Bacillus stearothermophilus spores. J Food Sci, 59:164-167
Heremans Κ (1982) High pressure effects on proteins and other biomolecules. Ann Rev Biophys Bioeng, 11:1-21.
Hite BH (1899) The effect of pressure in the preservation of milk. Bulletin of West Virginia University of Agriculture Experiment Station Morgantown, 58:15-35.
Iwahashi H, Kaul SC, Obuchi Κ and Komatsu Y (1991) Induction of barotolerance by heat shock treatment in yeast. FEMS Microbiol Lett, 80:325-328.
Iwahashi H, Fujii S, Obuchi K, Kaul SC, Sato A and Komatsu Y (1993) Hydrostatic pressure is like high temperature and oxidative stress in the damage it causes to yeast. FEMS Microbiol Lett, 108:53-58.
Kalchayanand N, Sikes A, Dunne CP and Ray Β (1998) Factors influencing death and injury of foodborne pathogens by hydrostatic pressure-pasteurisation. Food Microbiol, 15,207-214.
Karatzas KAG, Kets EPW, Smid EJ and Bennik, MHJ (2001) The combined action of carvacrol and high hydrostatic pressure on Listeria monocytogenes Scott A. J App Microbiol, 90: 463-469.
Karatzas KAG and Bennik MHJ (2002) Characterisation of a Listeria monocytogenes Scott A isolate with high tolerance to high hydrostatic pressure. Appi & Environm Microbiol, 68:3183-3189
Karatzas KAG, Wouters JA, Gahan CGM, Hill C, Abee Τ and Bennik MHJ (2003) The CtsR regulator of Listeria monocytogenes contains a variant glycine repeat region that affects piezotolerance, stress resistance, motility and virulence. Mol Microbiol, 49: 1227-1238.
Kato C, Smorawinska M, Sato Τ and Horikoshi Κ (1995) Cloning and expression in Escherichia coli of a pressure regulated promoter region from a barophilic bacterium, strain DB6705. J Mar Biotechnol 2:125-129.
Kobori H, Sato M, Tameike A, Hamada K, Shimada S, and Osumi M (1995) Ultrastructur effects of pressure stress to the nucleus in Saccharomyces cerevisiae: a study by immunoelectron microscopy using frozen thin sections. FEMS Microbiol Lett, 132:253-258.
Kitching JA (1957) Effects of high hydrostatic pressures on the activity of flagellates and ciliates. J Exp Biol, 34: 494-510.
Knorr D (1994) Hydrostatic pressure treatment of Food: microbiology. In: New Methods of Food Preservation ed. Gould GW. London, Blackie: 159-175
Knorr D, Heinz V, Lee D-U, Schlüter Ο, and Zenker M (1998) High pressure processing of foods: introduction. In Proceedings of VTT symposium "Fresh novel foods by high pressure" ed. Autio, K. Technical Research Centre of Finland (VTT): 9-20.
MacDonald AG (1992) Effects of high hydrostatic pressure on natural and artificial membranes. In High Pressure and Biotechnology ed. Balny C, Hayashi R, Heremans Κ and Masson Ρ Paris INSERM and John Libbey: 67-74.
Mackey BM, Forestière Κ, and Isaacs Ν (1995) Factors affecting the resistance of Listeria monocytogenes to high hydrostatic pressure. Food Biotechnol, 9:1-11.
Metrick C, Hoover DG, and Farkas DF (1989) Effects of high hydrostatic pressure on heat-resistant and heat-sensitive strains of Salmonella. J Food Sci, 54: 1547-1549.
Meyer E, Hohn G, Jurkiewicz E, Fischer S, Hunsmann G, Meyer- Pittroff R, Petry H and Lucke W (2000) Hydrostatic Pressure: A newly developed inactivation procedure for HIV-1 primary isolates to produce a whole inactivated virus vaccine (WIV). In: The First International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology (HPBB 2000), Program & Abstracts, November 26. - 30. Kyoto, Japan: 73
Mozhaev VV, Heremans K, Frank J, Masson P, and Balny C (1996)High pressure effects on protein structure and function. Proteins: Structure, Function, and Genetics 24:81-91.
Nagakami T, Shigehisa Τ and Ohmori Τ (1994). Inactivation of enveloped viruses by high hydrostatic pressure. In High Pressure Bioscience eds. Hayashi R Kunugi S, Shimada S, Suzuki A, Kyoto: San-Ei Suppan Co: 164-171.
Ogawa H, Fukuhisa K, Kubo Y, and Fukumoto H (1990) Pressure inactivation of yeasts, molds, and pectinesterase in Satsuma mandarin juice: effects of juice concentration, pH, and organic acids, and comparison with heat sanitation. Agricultural and Biological Chemistry 54(5): 1219-1225.
Okazaki T, Yoned T, Suzuki Κ (1994) Combined effects of temperature and pressure on sterilisation of Bacillus subtilis spores. Nippon Shokuhin Kogyo Gakkaishi 41:536-541.
Palou E, L_pez-Malo A, Barbosa-C_novas GV, and Swanson BG (1999) High-Pressure treatment in food preservation. In: Handbook of Food Preservation ed. Rahman, M.S. New York, Dekker: 533-576.
Patterson MF, Quinn M, Simpson R and Gilmour A (1995) The sensitivity of vegetative pathogens to High Hydrostatic Pressure in phosphate buffered saline and foods. J Food Prot 58: 542-529.
Pol IE, and Smid EJ (1999) Combined action of nisin and carvacrol on Bacillus cereus and Listeria monocytogenes. Lett Appi Microbiol, 29:166-70
Rönner U (1998) High pressure processing of foods: resistance of microorganisms exposed to High Pressure. In Proceedings of VTT symposium "Fresh novel foods by high pressure" ed. Autio, K. Technical Research Centre of Finland (VTT): 9-20.
Robey M, Benito A, Hutson RH, Pascual C, Park SF, Mackey BM (2001) Variation in resistance to high hydrostatic pressure and rpoS heterogeneity in natural isolates of Escherichia coli 0157:H7. Appi Environ Microbiol, 67(10):4901-7.
Salton MRJ (1994) The bacterial cell envelope - a historical perspective. In Bacterial cell wall ed. Ghuysen, J.-M., and Hakenbeck, R. Elsevier, Amsterdam: 1-22.
Sato M, Kobori H, Shimada S, and Osumi M (1995) Pressure-stress effects on the ultrastructure of cells of the dimorphic yeast Candida tropicalis. FEMS Microbiol Lett, 131:11-15.
Sato M, Kobori H, Ishijima SA, Feng ZH, Hamada K, Shimada S, and Osumi M (1996) Schizosaccharomyces pombe is more sensitive to pressure stress than Saccharomyces cerevisiae. Cell Struct and Funct 21:167-174.
Sharma A, Scott JH, Cody GD, Fogel ML, Hazen RM, Hemley RJ and Huntress WT (2002) Microbial activity at gigapascal pressures. Science 295: 1514-1517
Shimada S, Andou M, Naito N, Yamada N, Osumi M, and Hayashi R (1993) Effects of hydrostatic pressure on the ultrastructure and leakage of internal substances in the yeast Saccharomyces cerevisiae. Appi Microbiol Biotechnol 40: 123-131.
Smelt JPPM (1998) Recent advances in the microbiology of high pressure processing. Trends Food Sci and Technol, 9: 152-158.
Spilimbergo S, Dehghani F, Bertucco A and Foster NR (2003) Inactivation of bacteria and spores by Pulse Electric Field and Pressure C02 and Low Temperature. Biotech & Bioeng, 82:118-125
Turley C (2000) Bacteria in the cold deep-sea benthic boundary layer and sediment-water interface of the NE Atlantic. FEMS Microbiol Ecol 33:89-99.
Welch TJ, Farwell A, Neidhardt FC and Bartlett DH (1993) Stress response of Escherichia coli to elevated hydrostatic pressure. J Bacteriol, 175:7170-7177.
Wemekamp-Kamphuis HH, Karatzas KAG, Wouters, JA and Abee Τ (2002) Enhanced levels of cold shock proteins in Listeria monocytogenes L028 upon exposure to low temperature and high hydrostatic pressure. Appi & Environm Microbiol, 68: 456-463.
Yayanos AA and Pollard EC (1969) A study of the effects of Hydrostatic pressure on macromolecular synthesis in Escherichia coli. Biophys J, 9: 1464-1482.
Yayanos AA (1995) Microbiology to 10,500 metres in the deep sea. Annu Rev Microbiol 49: 777-805.
Zobell CE and Cobert AB (1963) Filament formation by Escherichia coli at increased hydrostatic pressures. J Bact, 87: 710-719.