脉冲电场的好处：从薯片到果汁和干制品：New
脉冲电场的好处：从薯片到果汁和干制品：New Food发现脉冲电场 (PEF) 如何
2022-04-11 22:34 来源: 高压脉冲电场PEF
原标题：脉冲电场的好处：从薯片到果汁和干制品：New Food发现脉冲电场 (PEF) 如何
从薯片到果汁和干制品：New Food发现脉冲电场 (PEF) 如何成功且安全地应用于食品和生物加工行业的一系列不同产品。
PEF辅助草莓干和火龙果
第一份关于脉冲电场 (PEF)使用的报告于 1950 年代在乌克兰、摩尔多瓦和德国发表，但将该技术转化为工业实践需要几十年的时间。从 1990 年代起，20 多个研究小组一直在确定潜在的作用机制、影响参数和潜在应用。第一个工业规模系统是在德国食品技术研究所 (DIL) 的公共和工业资助项目中开发的，并成功引入马铃薯加工和果汁行业。
PEF的机制
PEF 的应用会影响任何生物细胞的细胞膜。根据细胞类型，施加范围为 1-15kV/cm 的场强和范围从小于 1 到 150kJ/kg 的能量输入。高电场产生称为电穿孔的效果。1这种物理效应会打开细胞，导致膨胀压力下降、组织软化、加速穿过细胞壁的传质和低温微生物失活。脉冲场的使用优化了功效并且具有低能量需求。
薯条行业的节水节能
在炸薯条和薯条生产中，PEF 树立了新标准。该技术取代了以前应用的预热，可节省高达 90% 的水和能源。代替将产品缓慢加热到 60°C，PEF 是冷应用的，处理时间低于一秒。以约 1kJ/kg 的强度进行治疗的主要好处是减少膨胀压力和软化组织，从而在切片2或水力喷射切割期间实现平滑切割（图 1）。平滑的切割减少了产品破损和羽化，从而提高了产品质量和产量，并允许使用不同的产品形状或原材料。更光滑的产品表面还意味着进入产品的油（最多 10%）更少。如今，超过 90 套 PEF 系统的生产量从 10 到 70 吨/小时不等，已在全球薯条行业中使用。
图 1：PEF 处理的红薯绳非常柔软，可以打结
市场上有不同的 PEF 系统，具体取决于技术的应用。
完美的蔬菜片
蔬菜薯片是一种流行趋势，但生产始终如一的高质量薯片通常具有挑战性。然而，PEF 的应用在整个生产链中产生了显着的质量改进：不仅减少了切片机刀片的磨损，而且减少了释放到加工水中的淀粉。PEF 用户还可以从 1% 到 2% 的产量增加中受益，并且质量改进是多种多样的；从更好的紧缩到颜色改善（图 2) 和原始蔬菜的自然味道。PEF 可以使用以前不可能的原材料和形状。PEF 后加速水分释放可以在更短的时间内降低油炸温度，从而保留天然产品颜色，并减少红薯、胡萝卜、欧洲防风或甜菜根片等产品的丙烯酰胺形成。
图 2：甜菜根和胡萝卜片的比较——未处理与 PEF 处理
优质干燥
干燥是用于抑制微生物生长和保持食品质量的最古老的工艺之一。通常该过程受到水分扩散的限制。当 PEF 打开细胞膜时，它消除了这种限制，并允许降低温度并缩短干燥协议的时间。3由于水可以从产品中移动，因此可以防止核心结皮和产品收缩，对于大多数植物性产品，干燥时间可以减少约 20%。降低干燥温度可减少对产品颜色和形状的不利影响，以及味道和能源节约。此外，PEF 处理可应用于任何类型的干燥技术，从传统的空气干燥到（微波）真空、冷冻或渗透干燥。
PEF增强萃取
许多食品生产操作涉及细胞内物质的提取。糖、果汁、色素、色素和油类的获胜只是 PEF 诱导的细胞膜透化可用于提高提取率的几个例子。在果汁生产中，PEF 可用于替代高强度机械崩解或酶法浸渍。在制糖工业中，可以降低提取温度，并且观察到橄榄油加工的产量增加高达 10% 并减少了混匀时间。4
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