Preview

Storage and Processing of Farm Products

Advanced search

Experimental Evaluation of the Effect of Complex Treatment with High Pressure and Ultrasound on Microbiological Parameters of Liquid Egg Melange

https://doi.org/10.36107/spfp.2023.472

Abstract

Introduction. The intensive development of technology using high pressure is due not only to its ability to inactivate pathogenic microflora, but also to the prospects that open up for giving new useful consumer properties to food products. Also, one of the effective ways of energy influence on technological processes is the use of acoustic vibrations. Numerous previous studies confirm the prospects of these methods of processing food raw materials. However, the physical processes occurring in a liquid medium under the influence of ultrasonic vibrations, which are superimposed on other force fields (high pressure, electric fields, etc.), are insufficiently studied.

Purpose.  Experimental evaluation of the synergistic effect of combined high-pressure and ultrasound treatment on the example of decontamination of egg white, yolk and homogeneous egg melange.

Materials and Methods. Liquid egg white, yolk and liquid homogeneous egg melange, i.e. a mixture of protein and yolk, were accepted as the object of research. The studies were carried out on an automated installation that allows conducting studies at pressures from 0.1 to 1000 MPa, at temperatures from + 5 to + 100 ° C, the frequency of ultrasonic exposure from 17 to 35 kHz; the power of ultrasonic exposure from 0 to 300 watts.

Results. The study of the microbiological contamination of egg melange, in which the initial concentration of E. coli K12DH5a was approximately 108 CFU/ml, was carried out separately when it was treated with ultrasound with a power of 20, 30 and 40 watts, high pressure of 200 MPa for 400 seconds and when it was treated with ultrasound and high pressure. The analysis of the obtained results shows that the treatment of liquid egg melange with ultrasound in the selected power range does not ensure its sterilization. The high-pressure treatment of melange ensures its sterilization after 350 seconds.

Conclusion. Complex treatment with high pressure in the range of 250-300 MPa and ultrasound with a power of 40 watts at a radiation frequency of 25 kHz reduces the processing time by approximately 30% with a decrease in operating pressure from 250 to 200 MPa.

About the Authors

Sergey A. Sokolov
Kerch State Maritime Technological University
Russian Federation


Innesa G. Deyneka
Lugansk Vladimir Dahl State University
Russian Federation


Aleksej A. Dekan'
Donetsk national University of Economics and trade named after Mikhail Tugan-Baranovsky
Russian Federation


Aleksander A. Yashonkov
Kerch State Maritime Technological University
Russian Federation


References

1. Акопян, В. Б. (2005) Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами: Ультразвук в медицине, ветеринарии и экспериментальной биологии. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана.

2. Бурак, Л. Ч. (2021). Существующие способы обработки пищевых продуктов и их влияние на пищевую ценность и химический состав. Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания, (3), 59-73. https://doi.org/10.24412/2311-6447-2021-3-59-73.

3. Бурмистрова, О. М., Бурмистров, Е. А., & Наумова, Н. Л. (2019). Товарные свойства и качество пищевых куриных яиц. Аграрный вестник Урала, (9), 19-29. https://doi.org/10.32417/article_5dadfe3b0c2c43.85705164

4. Воложанинова, С. Ю., Суворов, О. А., Кузнецов, А. Л., & Посохов, Н. Д. (2015). Использование физико-химических методов обработки с целью продления срока годности, повышения качества и контроля безопасности продуктов питания. Инженерный вестник Дона, (3), 4.

5. Гусейнова, Б. М., Асабутаев, И. Х., & Даудова, Т. И. (2021). Влияние низкотемпературных режимов консервирования на сохранность товарных качеств и нутриентного состава абрикосов с учетом сортовых особенностей и сроков хранения. Хранение и переработка сельхозсырья, (1), 14-29. https://doi.org/10.36107/spfp.2021.185

6. Декань, А. А., Дейнека, И. Г., Соколов, С. А., & Яшонков, А. А. (2022). К вопросу решения задачи формирования пространственного динамического напряженного деформированного состояния камер для комбинированной обработки продуктов питания высоким давлением и ультразвуком. Вестник Керченского государственного морского технологического университета, (3), 124-142.

7. Катанаева, Ю. А., Соколов, С. А., & Севаторов, Н. Н. (2022). Современное состояние технологий с использованием высокого давления для обработки пищевых продуктов. Вестник Керченского государственного морского технологического университета, (3), 143-161.

8. Крюкова, Е. В., Колоколова, А. Ю., Илюхина, Н. В., Королёв, А. А., & Левшенко, М. Т. (2019). Перспективы использования комбинированного метода воздействия (СВЧ и релятивистскими электронами) на пищевую продукцию для обеспечения ее микробиологической безопасности. Пищевая промышленность, (12), 17-20. https://doi.org/10.24411/0235-2486-2019-10196

9. Мусина, О. Н., & Коновалов, К. Л. (2016). Радиационная обработка ионизирующим излучением продовольственного сырья и пищевых продуктов. Пищевая промышленность, (8), 46-49.

10. Прокопенко, И. А., & Кретов, А. А. (2022). Влияние высокого гидростатического давления на микроструктуру мяса цыплят-бройлеров. Все о мясе, (1), 44-47. https://doi.org/10.21323/2071-2499-2022-1-44-47

11. Соколов, С. А., & Яшонков, А. А. (2021). Анализ дисперсного состава яичного белка методом микроскопирования. Хранение и переработка сельхозсырья, (4), 48-63. https://doi.org/10.36107/spfp.2021.253

12. Сукманов, В. А., Соколов, С. А., & Декань, А. А. (2008). Аппаратурное обеспечение комбинированного процесса обеззараживания пищевых продуктов. Вестник Восточноукраинского национального университета им. Владимира Даля, (2), 328-333.

13. Тиганов, В. С. (2007). Ультрафиолетовые технологии санации объектов ветеринарного надзора. Ветеринарная патология, (2), 96-100.

14. Флауменбаум, Б. Л. (1993) Технология консервирования плодов, овощей, мяса и рыбы. М.: Колос.

15. Corrales, M., Toepfl, S., Butz, P., Knorr, D., & Tauscher, B. (2008). Extraction of anthocyanins from grape by-products assisted by ultrasonics, high hydrostatic pressure or pulsed electric fields: A comparison. Innovative Food Science and Emerging Technologies, (9), 85-91. https://doi.org/10.1016/J.IFSET.2007.06.002

16. Hayashi, R., Kawamura, Y., Nakasa, T., & Okinaka, O. (1989) Application of high pressure to food processing: Pressurization of egg white and yolk, and properties of gel formed. Agricultural and Biological Chemistry, 53(11), 2935-2939. https://doi.org/10.1271/BBB1961.53.2935

17. Knorr, D., & Heinz, V. (1999). Recent advances in high pressure processing of foods. Springer.

18. Lopez, P., Vercet, A., Sanchez, A.C., & Burgos, J. (1998). Inactivation of tomato pectic enzymes by manothermosonication. Zeitschrift für Lebensmitteluntersuchung und -Forschung A, 207, 249-252.

19. Plancken, I. V., Loey, A. V., & Hendrickx, M. E. (2005). Combined effect of high pressure and temperature on selected properties of egg white proteins. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 6(1), 11-20. https://doi.org/10.1016/J.IFSET.2004.10.002

20. Singh, A., Sharma, M., & Ramaswamy, H. S. (2015). Effect of high pressure treatment on rheological characteristics of egg components. International Journal of Food Properties, 18(3), 558-571. https://doi.org/10.1080/10942912.2013.837063

21. Wrigley, D. M., & Llorca, N. G. (1992). Decrease of Salmonella typhimurium in skim milk and egg by heat and ultrasonic wave treatment. Journal of Food Protection, 55(9), 678-680. https://doi.org/10.4315/0362-028X-55.9.678


Review

For citations:


Sokolov S.A., Deyneka I.G., Dekan' A.A., Yashonkov A.A. Experimental Evaluation of the Effect of Complex Treatment with High Pressure and Ultrasound on Microbiological Parameters of Liquid Egg Melange. Storage and Processing of Farm Products. 2023;(3). (In Russ.) https://doi.org/10.36107/spfp.2023.472

Views: 210


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-9669 (Print)
ISSN 2658-767X (Online)