Emerging Preservation Methods for F

Emerging Preservation Methods for Fruit Juices and Beverages
H. P. Vasantha Rupasinghe and Li Juan Yu Nova Scotia Agricultural College Canada
1. Introduction
This chapter provide a review of traditional and non-traditional food preservation approaches including physical methods (non-thermal pasteurization), chemical methods (natural food preservatives) and their combinations for extension of the shelf life of fruit juices and beverages.
Traditionally, the shelf-life stability of juices has been achieved by thermal processing. Low temperature long time (LTLT) and high temperature short time (HTST) treatments are the most commonly used techniques for juice pasteurization. However, thermal pasteurization tends to reduce the product quality and freshness. Therefore, some non-thermal pasteurization methods have been proposed during the last couple of decades, including high hydrostatic pressure (HHP), high pressure homogenization (HPH), pulsed electric field (PEF), and ultrasound (US). These emerging techniques seem to have the potential to provide “fresh-like” and safe fruit juices with prolonged shelf-life. Some of these techniques have already been commercialized. Some are still in the research or pilot scale. The first part of the chapter will give an update of these emerging non-thermal techniques.
Apart from thermal pasteurization, some chemical preservatives are also widely used for the extension of the shelf-life of fruit juices and beverages. Two of the most commonly used preservatives are potassium sorbate and sodium benzoate. However, consumer demand for natural origin, safe and environmental friendly food preservatives has been increasing since 1990s. Natural antimicrobials such as bacteriocins, organic acids, essential oils and phenolic compounds have shown considerable promise for use in some food products. The second part of the chapter will comprise of applications of these natural antimicrobials in fruit juice preservation.
From scientific literature, it is apparent that some individual non-thermal methods as well as natural antimicrobials are effective to inactivate microorganisms or reduce the log colony forming units (CFU) while not adversely affecting the sensory and nutritional quality. Moreover, the combination of these techniques could also provide synergistic effects on prolonging the shelf-life of fruit juices and beverages and potentially could become replacements for traditional pasteurization methods. The third part of the chapter will provide recent progresses of these combined techniques in fruit juice shelf-life extension.
www.intechopen.com
Food Additive
66
2. Traditional thermal pasteurization
Thermal processing is the most widely used technology for pasteurization of fruit juices and beverages. Juice pasteurization is based on a 5-log reduction of the most resistant microorganisms of public health significance (USFDA 2001). The process could be accomplished by different time-temperature combinations.
2.1 Low temperature long time (LTLT)
Fruit juice has been traditionally pasteurized by batch heating at 63-65°C for relatively long time (D'Amico et al. 2006). This method has been replaced by high temperature short time treatment due to the undesirable quality changes during this process.
2.2 High temperature short time (HTST)
HTST treatment could minimise those undesirable quality changes made by batch heating due to the much less duration of heat treatment. Currently, HTST pasteurization is the most commonly used method for heat treatment of fruit juice. For example, orange juice is processed by HTST at 90 to 95°C for 15 to 30 s (Braddock 1999). And apple juice is treated by HTST at 77 to 88°C for 25 to 30 s (Moyer & Aitken 1980).
3. Non-traditional method
Thermal processing has been proven to be effective for preservation of fruit juice and beverages. However, thermal treatment tends to reduce the product quality and freshness. Nowadays, consumer demand for natural, healthy and convenient food products is fast growing, which leads to the innovation of novel food preservation technologies. Based on the literature, these novel technologies can be generally divided into physical methods (mostly non-thermal methods) and chemical approaches.
3.1 Physical methods (Non-thermal pasteurization)
Some non-thermal pasteurization methods have been proposed during the last couple of decades, including high hydrostatic pressure (HHP), high pressure homogenization (HPH), pulsed electric field (PEF), and ultrasound (US). These emerging techniques seem to have the potential to provide “fresh-like” and safe fruit juices with prolonged shelf-life.

Kết quả (Việt) 1:

Đang nổi lên phương pháp bảo tồn cho trái cây nước trái cây và đồ uống H. P. tú Rupasinghe và Li Juan Yu Nova Scotia trường cao đẳng nông nghiệp Canada 1. giới thiệu Chương này cung cấp cho một xem xét các phương pháp bảo quản thực phẩm truyền thống và phi truyền thống bao gồm các phương pháp vật lý (khử trùng-nhiệt), phương pháp hóa học (chất bảo quản thực phẩm tự nhiên) và sự kết hợp của họ cho các phần mở rộng của thọ loại nước ép trái cây và đồ uống. Theo truyền thống, ổn định cuộc sống thềm của nước trái cây đã đạt được bằng cách xử lý nhiệt. Nhiệt độ thấp thời gian dài (LTLT) và nhiệt độ cao thời gian ngắn (HTST) trị liệu là những kỹ thuật phổ biến nhất được sử dụng thiết bị khử trùng nước trái cây. Tuy nhiên, nhiệt khử trùng có xu hướng làm giảm chất lượng sản phẩm và tươi mát. Vì vậy, một số phương pháp tiệt trùng-nhiệt đã được đề xuất trong vài thập kỷ qua, bao gồm áp lực thủy tĩnh cao (HHP), áp lực cao homogenization (HPH), xung điện trường (PEF) và siêu âm (Mỹ). Những kỹ thuật mới nổi có vẻ có tiềm năng để cung cấp cho nước ép trái cây "tươi giống như" và an toàn với thọ kéo dài. Một số các kỹ thuật này có đã được thương mại hóa. Một số vẫn đang nghiên cứu hoặc thí điểm quy mô. Phần đầu tiên của chương sẽ cung cấp cho một bản cập nhật các kỹ thuật-nhiệt đang nổi lên. Ngoài nhiệt thiết bị khử trùng, một số chất bảo quản hóa chất cũng được sử dụng cho phần mở rộng của thọ loại nước ép trái cây và đồ uống. Hai trong số các chất bảo quản được sử dụng phổ biến nhất là kali sorbat và natri benzoat. Tuy nhiên, nhu cầu tiêu dùng cho nguồn gốc tự nhiên, chất bảo quản thực phẩm thân thiện an toàn và môi trường đã tăng lên kể từ thập niên 1990. Antimicrobials tự nhiên như bacteriocins, axit hữu cơ, dầu nguyên chất và các hợp chất phenolic có hiển thị các lời hứa đáng kể để sử dụng trong một số sản phẩm thực phẩm. Phần thứ hai của chương sẽ bao gồm các ứng dụng của các antimicrobials tự nhiên trong bảo quản nước ép trái cây. Từ tài liệu khoa học, nó là rõ ràng rằng một số cá nhân-nhiệt phương pháp, cũng như tự nhiên antimicrobials có hiệu quả để hủy kích hoạt các vi sinh vật hoặc làm giảm các thuộc địa ghi hình thành các đơn vị (CFU) trong khi không phải bất lợi ảnh hưởng đến chất lượng giác và dinh dưỡng. Hơn nữa, sự kết hợp của các kỹ thuật này cũng có thể cung cấp các tác dụng hiệp đồng trên kéo dài thọ loại nước ép trái cây và đồ uống và có khả năng có thể trở thành thay thế cho phương pháp truyền thống khử trùng. Phần thứ ba của chương sẽ cung cấp cho tiến hành tại các kỹ thuật kết hợp trong Tiện ích mở rộng thọ nước trái cây. www.intechopen.com Phụ gia thực phẩm 66 2. truyền thống nhiệt thiết bị khử trùng Xử lý nhiệt là công nghệ được sử dụng rộng rãi nhất thiết bị khử trùng nước ép trái cây và đồ uống. Thiết bị khử trùng nước trái cây được dựa trên một sự giảm 5-Nhật ký của các vi sinh vật đề kháng nhất ý nghĩa y tế công cộng (USFDA 2001). Quá trình có thể được thực hiện bằng cách kết hợp thời gian nhiệt độ khác nhau. 2.1 nhiệt độ thấp thời gian dài (LTLT) Nước ép trái cây được thực thi, Hệ thống sưởi tại 63-65° C trong thời gian tương đối dài (D'Amico et al. 2006) khử trùng theo truyền thống. Phương pháp này đã được thay thế bởi nhiệt độ cao điều trị thời gian ngắn do sự thay đổi không mong muốn chất lượng trong quá trình này. 2,2 thời gian ngắn nhiệt độ cao (HTST) HTST điều trị có thể giảm thiểu những thay đổi không mong muốn chất lượng được thực hiện bởi hàng loạt hệ thống sưởi do nhiều ít hơn thời gian xử lý nhiệt. Hiện nay, HTST thanh trùng là phương pháp phổ biến nhất được sử dụng để xử lý nhiệt của nước ép trái cây. Ví dụ, nước cam được xử lý bởi HTST tại 90 đến 95° C trong 15-30 s (Braddock 1999). Và nước táo được xử lý bởi HTST tại 77 đến 88° C trong 25-30 s (Moyer & Aitken 1980). 3. Phòng Không – phương pháp truyền thống Xử lý nhiệt đã được chứng minh là có hiệu quả để bảo tồn nước ép trái cây và đồ uống. Tuy nhiên, nhiệt trị có xu hướng làm giảm chất lượng sản phẩm và tươi mát. Ngày nay, nhu cầu tiêu dùng cho sản phẩm thực phẩm tự nhiên, khỏe mạnh và thuận tiện là phát triển nhanh chóng, mà dẫn đến sự sáng tạo của các công nghệ bảo quản thực phẩm mới lạ. Dựa trên các tài liệu, các công nghệ mới lạ có thể được thường được chia thành các phương pháp vật lý (chủ yếu là phương pháp-nhiệt) và hóa chất phương pháp tiếp cận. 3.1 phương pháp vật lý (phòng không-nhiệt thiết bị khử trùng) Một số phương pháp tiệt trùng-nhiệt đã được đề xuất trong vài thập kỷ qua, bao gồm áp lực thủy tĩnh cao (HHP), áp lực cao homogenization (HPH), xung điện trường (PEF) và siêu âm (Mỹ). Những kỹ thuật mới nổi có vẻ có tiềm năng để cung cấp cho nước ép trái cây "tươi giống như" và an toàn với thọ kéo dài.

Kết quả (Việt) 2:

Emerging Bảo Phương pháp cho nước ép trái cây và nước giải khát
HP Vasantha Rupasinghe và Li Juan Yu Nova Scotia Cao đẳng Nông nghiệp Canada
1. Giới thiệu
Chương này cung cấp một đánh giá về bảo quản thực phẩm truyền thống và phi truyền thống tiếp cận bao gồm các phương pháp vật lý (tiệt trùng phi nhiệt), phương pháp hóa học (chất bảo quản thực phẩm tự nhiên) và sự kết hợp của họ cho gia hạn thời hạn sử dụng của các loại nước ép trái cây và đồ uống.
Theo truyền thống, ổn định tuổi thọ của các loại nước ép đã được đạt được bằng cách xử lý nhiệt. Nhiệt độ thấp thời gian dài (LTLT) và nhiệt độ cao trong thời gian ngắn (HTST) phương pháp điều trị là những kỹ thuật thường được sử dụng nhiều nhất cho nước tiệt trùng. Tuy nhiên, thanh trùng nhiệt có xu hướng làm giảm chất lượng sản phẩm và độ tươi. Do đó, một số phương pháp thanh trùng phi nhiệt đã được đề xuất trong vài thập kỷ gần đây, bao gồm áp lực thủy tĩnh cao (HHP), áp lực cao đồng nhất (HPH), xung điện trường (PEF), và siêu âm (Mỹ). Những kỹ thuật mới nổi dường như có khả năng cung cấp các loại nước ép trái cây "tươi như" và an toàn với kéo dài thời hạn sử dụng. Một số những kỹ thuật này đã được thương mại hóa. Một số vẫn còn trong nghiên cứu hoặc thử nghiệm quy mô. Phần đầu của chương này sẽ đưa ra một bản cập nhật những kỹ thuật phi nhiệt mới nổi.
Ngoài thanh trùng nhiệt, một số hóa chất bảo quản cũng được sử dụng rộng rãi cho việc gia hạn thời hạn sử dụng của các loại nước ép trái cây và đồ uống. Hai trong số các chất bảo quản thường được sử dụng nhất là kali sorbate và natri benzoat. Tuy nhiên, nhu cầu tiêu dùng đối với nguồn gốc tự nhiên, an toàn và chất bảo quản thực phẩm thân thiện với môi trường ngày càng tăng kể từ năm 1990. Kháng sinh tự nhiên như bacteriocins, axit hữu cơ, tinh dầu và các hợp chất phenolic có nhiều triển vọng lớn để sử dụng trong một số sản phẩm thực phẩm. Phần thứ hai của chương sẽ bao gồm các ứng dụng của các chất kháng khuẩn tự nhiên trong bảo quản nước ép trái cây.
Từ tài liệu khoa học, rõ ràng là một số phương pháp phi nhiệt cá nhân cũng như kháng sinh tự nhiên có hiệu quả để làm bất hoạt các vi sinh vật hoặc giảm thuộc địa đăng nhập đơn vị hình thành (CFU) trong khi không ảnh hưởng xấu đến chất lượng cảm quan và dinh dưỡng. Hơn nữa, sự kết hợp của những kỹ thuật này cũng có thể cung cấp hiệu ứng hiệp đồng về việc kéo dài tuổi thọ của các loại nước ép trái cây và đồ uống và khả năng có thể trở thành thay thế cho các phương pháp thanh trùng truyền thống. Phần thứ ba của chương này sẽ cung cấp những tiến bộ gần đây của các kỹ thuật kết hợp trong phần mở rộng thời hạn sử dụng nước ép trái cây.
Www.intechopen.com
Phụ gia thực phẩm
66
2. Truyền thống thanh trùng nhiệt
Xử lý nhiệt là công nghệ được sử dụng rộng rãi nhất để thanh trùng các loại nước ép trái cây và đồ uống. Nước ép thanh trùng được dựa trên một giảm 5-log của các vi sinh vật có khả năng chịu nhất có ý nghĩa sức khỏe cộng đồng (USFDA 2001). Quá trình này có thể được thực hiện bằng cách kết hợp nhiệt độ thời gian khác nhau.
2.1 Nhiệt độ thấp thời gian dài (LTLT)
nước ép trái cây đã được truyền thống tiệt trùng bằng nhiệt độ hàng loạt ở 63-65 ° C trong thời gian tương đối dài (D'Amico et al. 2006). Phương pháp này đã được thay thế bằng cách xử lý thời gian ngắn ở nhiệt độ cao do sự thay đổi chất lượng không mong muốn trong quá trình này.
2.2 Nhiệt độ cao trong thời gian ngắn (HTST)
điều trị HTST có thể giảm thiểu những thay đổi chất lượng không mong muốn được thực hiện bằng cách nung nóng hàng loạt do thời gian ít hơn nhiều của xử lý nhiệt . Hiện nay, HTST thanh trùng là phương pháp thường được sử dụng nhất để điều trị nhiệt của nước ép trái cây. Ví dụ, nước cam được xử lý bởi HTST ở 90-95 ° C trong 15-30 s (Braddock 1999). Và nước táo được xử lý bằng HTST ở 77-88 ° C trong khoảng 25 đến 30 giây (Moyer & Aitken 1980).
3. Phương pháp phi truyền thống
nhiệt chế biến đã được chứng minh là có hiệu quả để bảo quản nước ép trái cây và đồ uống. Tuy nhiên, điều trị nhiệt có xu hướng làm giảm chất lượng sản phẩm và độ tươi. Ngày nay, nhu cầu tiêu dùng đối với sản phẩm thực phẩm tự nhiên, khỏe mạnh và thuận tiện là phát triển nhanh, dẫn đến sự đổi mới của công nghệ bảo quản thực phẩm tiểu thuyết. Dựa trên các tài liệu, các công nghệ mới có thể được thường chia thành các phương pháp vật lý (chủ yếu là phương pháp không nhiệt) và các phương pháp hóa học.
3.1 Phương pháp vật lý (tiệt trùng phi nhiệt)
Một số phương pháp thanh trùng phi nhiệt đã được đề xuất trong vài thập kỷ gần đây , bao gồm áp lực thủy tĩnh cao (HHP), áp lực cao đồng nhất (HPH), xung điện trường (PEF), và siêu âm (Mỹ). Những kỹ thuật mới nổi dường như có khả năng cung cấp các loại nước ép trái cây "tươi như" và an toàn với kéo dài thời hạn sử dụng.