Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie pulsacyjnego pola elektrycznego (PEF) jako zabegu wspomagającego ekstrację

Nowosad Karolina

Wiadomości Chemiczne

|

2022

|

[Z] 76, 3-4

207--220

EN

Fruits, vegetables and yeast contain numerous biologically active compounds called "phytonutrients". The phytonutrients can include phenolic compounds, minerals and vitamins. Conventional techniques used to extract these nutrients suffer from several disadvantages. These methods are characterized by poor efficiency of the extraction process, high energy and solvent consumption, long processing times and the formation of thermal decomposition by products. For this reason, scientists together with food engineers are looking for a safe and efficient extraction of bioactive compounds. In recent years, several modern techniques to support the extraction process have been proposed. One of them is the pulsed electric field (PEF). Pulsed electric field is one of the non-thermal methods used to control microbiological safety and change the properties (nutritional, sensory and physicochemical) of food products. The principle of operation of PEF is based on the formation of pores in the cell membrane under the influence of short bursts of electricity, which increases its permeability. Due to the formation of pores, various components, such as ions, molecules and other more complex compounds, such as vitamins or lipids, can flow freely through the cell membrane. The use of PEF for extraction reduces the process time, increases the efficiency of the process and is characterized by a low processing temperature. This review shows the use of a pulsed electric field as a process supporting the extraction of biological compounds from algae, vegetables, fruits and in the brewing industry. The optimal conditions of the pulsed electric field, which may affect the extraction efficiency, e.g. electric field strength, number of pulses and pulse width, are also discussed. Based on the collected literature data, it was found that the pulsed electric field contributes to the increase of the extraction efficiency.

2

Green Approach to Intensify the Extraction Processes of Substances from Plant Materials

Malyushevskaya Antonina, Koszelnik Piotr, Yushchishina Anna, Mitryasova Olena, Gruca-Rokosz Renata

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 7

197--204

EN

The principles of sustainable development and green chemistry are priorities in the development of new technologies for the extraction of useful biologically active substances, for example, in the manufacture of medicines. The processes of extracting substances from plant raw materials have many applications. Intensification of such processes, reducing their duration, energy consumption and consumption of the extractant is urgent. The object of the reseach is the green approach to intensify the extraction processes of polysaccharide substances from plant materials. The research methodology was experimental with statistical data processing. In the field of experimental research was the process of the influence of pulsed, alternating and direct current on the intensity of aqueous extraction of polysaccharides from plant materials. The high efficiency of intensification of extraction by a pulsed electric field was studied. The process can reduce the time for obtaining water-soluble polysaccharides by 3 times in comparison with traditional pharmacopoeial convection methods and reduce energy consumption by 20 times. The significance of the pulse current parameters for effective extraction was determined: the referred pulse shape, the frequency of the pulse current for extracting the maximum amount of water-soluble polysaccharides, the pulse duration, and the optimal processing time. The green approach to the use of a moderate electric field of pulsed current to accelerate the extraction of biologically active substances is the basis of the method of intensification of other traditional mass transfer processes for the sustainable development of technology.

3

Optimization of extraction processes of water-soluble polysaccharides under the electric fielda action

Malyushevskaya Antonina, Yushchishina Anna, Mitryasova Olena, Pohrebennyk Volodymyr, Salamon Ivan

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 12

73--76

EN

The process of water extraction of polysaccharides was experimentally investigated when pulsed, alternating and direct current passes through the suspension "hyssop grass - water".

PL

Eksperymentalnie zbadano proces ekstrakcji wody polisacharydów, gdy przez zawiesinę „trawa hyzopowa – woda” przepływa prąd pulsacyjny, zmienny i stały.

4

Innowacyjne metody konserwowania żywności - przegląd, charakterystyka i możliwości aplikacyjne

Pycia Karolina

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2021

|

nr specjalny

47--51

PL

Niekonwencjonalne, a tym samym innowacyjne metody utrwalania żywności są świetną alternatywą dla metod klasycznych, którym przypisuje się negatywne skutki w postaci obniżania wartości odżywczej żywności. Pozytywny efekt technologiczny oraz bezpieczeństwo zdrowotne produktów utrwalonych tymi metodami wpłynęło na ich społeczną akceptację.

5

Cascaded boost converter-based high-voltage pulse generator for pulsed electric field applications

Krishnaveni S., Rajini V.

Archives of Electrical Engineering

|

2021

|

Vol. 70, nr 3

631--641

EN

Food processing technologies for food preservation have been in constant development over a few decades in order to meet current consumer’s demands. Healthy competitive improvements are observed in both thermal and non-thermal food processing technology since past two decades due to technical revolution. Among these novel technologies, pulsed electric field food processing technology has shown to be a potential non-thermal treatment capable of preserving liquid foods. The high-voltage pulse generators specifically find their applications in pulsed electric field technology. So, this paper proposes a new structure of a high-voltage pulse generator with a cascaded boost converter topology. The choice of a cascaded boost converter helps in selecting low DC input voltage and hence the size and space requirement of the high-voltage pulse generator is minimized. The proposed circuit is capable of producing high-voltage pulses with flexibility of an adjusting duty ratio and frequency. The designed circuit generates a maximum peak voltage of 1 kV in the frequency range of 7.5–20 kHz and the pulse width range of 0.8–1.8 μs. Also, the impedance matching between the cascaded boost converter and the high-voltage pulse generator is found simple without further additional components. The efficiency can be improved in the circuit by avoiding low frequency transformers.

6

Wpływ pulsacyjnego pola elektrycznego (PEF) na parametry ultrasłabej luminescencji oraz redukcję liczby komórek wybranych drobnoustrojów w ekstraktach kawy typu cold brew

Oziembłowski Maciej, Maksimowski Damian, Miernik Anna, Tabor Sylwester, Nawirska-Olszańska Agnieszka, Trenka Magdalena

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 1

158--161

PL

W pracy badano poziom ultrasłabej luminescencji jako emisję fotonów z ekstraktów kawy typu cold brew po oddziaływaniach pulsacyjnych pól elektrycznych (PEF). Analizowano również intensywność emisji fotonów w trakcie trwania eksperymentu. Określono także poziom inaktywacji bakterii gronkowca oraz drożdży po utrwalaniu PEF. Nie stwierdzono różnicy emisji fotonów z niepasteryzowanych ekstraktach kawy typu cold brew w porównaniu do prób poddanych oddziaływaniom PEF, co uznać należy za potencjalnie korzystne zjawisko. Oddziaływania PEF w skuteczny sposób, w porównaniu do próby kontrolnej, obniżyły liczbę komórek bakterii (gronkowców) - o 0,3358D oraz drożdży – o ponad 2,5315D.

EN

The level of ultra-weak luminescence as the emission of photons from cold brew coffee extracts after the pulsed electric fields (PEF) treatment was examined. The intensity of photon emission during the experiment was also analyzed. The level of inactivation of staph bacteria and yeast after PEF treatment was also determined. There was no difference in photon emission from unpasteurized cold brew coffee compared to samples exposed to PEF, which should be considered a potentially beneficial phenomenon. PEF treatment effectively reduced the number of bacterial (staphylococci) cells by 0.3358D and yeast - by over 2.5315D compared to the control sample.

7

A numerical study on the effect of conductivity change in cell kill distribution in irreversible electroporation

Khorasani Amir

Polish Journal of Medical Physics and Engineering

|

2020

|

Vol. 26, Iss. 2

69--76

EN

Introduction: irreversible electroporation (IRE) is a tissue ablation technique and physical process used to kill the undesirable cells. In the IRE process by mathematical modelling we can calculate the cell kill probability and distribution inside the tissue. The purpose of the study is to determine the influence of electric conductivity change in the IRE process into the cell kill probability and distribution. Methods: cell death probability and electric conductivity were calculated with COMSOL Multiphysics software package. 8 pulses with a frequency of 1 Hz, pulse width of 100 μs and electric field intensity from 1000 to 3000 V/Cm with steps of 500 V/Cm used as electric pulses. Results: significantly, the electrical conductivity of tissue will increase during the time of pulse delivery. According to our results, electrical conductivity increased with an electric field intensity of pulses. By considering the effect of conductivity change on cell kill probability, the cell kill probability and distribution will change. Conclusion: we believe that considering the impact of electric conductivity change on the cell kill probability will improve the accuracy of treatment outcome in the clinic for treatment with IRE.

8

Innowacyjne, niekonwencjonalne, ale współczesne metody konserwowania żywności - przegląd, charakterystyka i możliwości aplikacyjne

Pycia Karolina

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2020

|

nr 1

32--37

PL

Utrwalanie żywności jest obecnie procesem technologicznym, bez którego nie może się obejść żadna gałąź przemysłu spożywczego. Metody i zabiegi technologiczne stosowane do konserwowania żywności mają zabezpieczyć produkt przed szeregiem niekorzystnych zmian natury fizycznej, biochemicznej czy mikrobiologicznej i jednocześnie wydłużyć maksymalnie termin jej przydatności do spożycia. Dzięki tym zabiegom minimalizowane jest także bardzo niekorzystne zjawisko społeczne, jakim jest marnowanie żywności. Tradycyjne metody konserwowania żywności opierają się na zastosowaniu niskiej lub wysokiej temperatury, odwadnianiu żywności czy stosowaniu substancji konserwujących. Natomiast rozwój nauk o żywności pozwolił na zastosowanie technik napromieniowania, wysokich ciśnień, pola elektrycznego jako oręża w walce o bezpieczeństwo zdrowotne żywności. W artykule dokonano charakterystyki poszczególnych nowych technik konserwowania żywności.

EN

Food preservation is currently a technological process that no branch of the food industry can do without. The methods and technological treatments used to preserve food are to protect a product against a number of adverse changes of physical, biochemical or microbiological nature and at the same time maximally extend its shelf life. Thanks to these measures, food waste, a very adverse social phenomenon, is also minimized. Traditional food preservation methods are based on the use of low or high temperature, food dehydration or the use of preservatives. However, the development of food sciences has enabled using irradiation, high pressure, and electric field techniques as weapons in the fight for food safety. The article characterizes several new food preservation techniques.

9

Modyfikacja zawartości polifenoli w winach z wykorzystaniem impulsowego pola elektrycznego

Gałązka-Czarnecka Ilona, Korzeniewska Ewa, Czarnecki Andrzej, Politowski Krzysztof

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 1

89--92

PL

Winogrona (odmiany Hibernal) podczas obróbki wstępnej poddano działaniu impulsowego pola elektrycznego przez 10 s, o częstotliwości 20 impulsów na sekundę i dwóch wartości natężenia 3,3 kV/cm oraz 5 kV/cm, następnie prowadzono fermentację winogron zgodnie z procedurami stosowanymi w przemyśle winiarskim przez 8 tygodni. W uzyskanych winach oznaczono całkowitą zawartość związków polifenolowych i flawonoidów. Wykazano, że stosując pulsacyjne pole elektryczne PEF na owoce winogron przed procesem fermentacji można modyfikować zawartość związków aktywnych biologicznie, korzystnie zwiększając ich zawartość w winie.

EN

Grapes (Hibernal variety) during pre-processing were subjected to a pulsed electric field for 10 seconds, a frequency of 20 pulses per second and two intensity values: 3.3 kV / cm and 5 kV / cm, then the fermentation of grapes was provided according to the procedures used in the wine industry for 8 weeks. In the obtained wines the total content of polyphenolic compounds and flavonoids was determined. The described method allows to modify the content of biologically active compounds, preferably increasing their content in wine.

10

Wpływ impulsowego pola elektrycznego na barwę wina

Gałązka-Czarnecka I., Korzeniewska E., Czarnecki A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 12

274--277

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu impulsowego pola elektrycznego na barwę wina wyprodukowanego z winogron odmiany Hibernal. Owoce poddano działaniu impulsowego pola elektrycznego o dwóch wartości natężenia 3,3 kV/cm oraz 5 kV/cm, następnie prowadzono fermentację zgodnie z procedurami stosowanymi w przemyśle winiarskim. W uzyskanych winach oznaczono barwę metodą CIELab. Uzyskane wyniki wskazują na większą wydajność ekstrakcji związków barwnych z winogron (związków o charakterze antyoksydantów) pod wpływem PEF.

EN

The article presents the results of research on the impact of the impulsed electric field on the colour of wine produced from the grapes of Hibernal variety. The fruit was subjected to PEF with two 3.3 kV / cm and 5 kV / cm intensity values. Next, the fermentation took place in accordance to the procedures used in the wine industry. In the produced wines, the colour was determined using the CIELab method. The obtained results indicate a higher efficiency of extraction of coloured compounds from grapes (antioxidant ones) under the influence of PEF.

11

System for the disinfection of cutting fluids using a pulsed electric field

Umiński W.

Problemy Eksploatacji

|

2015

|

no. 2

101--110

EN

During applying cutting fluids (coolants), which are used in the surface treatment of metals, different microorganisms develop. The effects of microbial growth in the cooling system are the following: the shortened life of coolants, increased operating costs, downtime connected with the replacement of coolant, and the exposure of workers to the harmful impact of infected oil mist on skin, eyes, and upper respiratory tract. The paper presents the possibility of an innovative application of a pulsed electric field method to disinfect cutting fluids. The contaminated coolant is subjected to a pulsed electric field with the result that there is a rapid destruction of living microorganisms therein, and their spores. Furthermore, the article demonstrates a laboratory system equipped with a high voltage generator and a control system enabling, inter alia, to change the parameters of the pulsed electric field as well as the laboratory model of the disinfection cell with variable spacing of the electrodes. A research stand made according to the predefined assumptions is also shown. The research stand is intended for testing the effectiveness of reducing the degree of biological contamination of the coolant as a function of the parameters of pulsed electric field. The obtained results are related to the results of a research task of a strategic programme entitled: „Support systems of ecological exploitation of industrial oils and technological liquids”. Obtaining promising test results will be a stage leading to the development of a system for the disinfection of cutting fluids on a technical scale.

PL

W obróbce powierzchniowej metali stosuje się ciecze obróbkowe (chłodziwa), w których, w trakcie ich użytkowania, rozwijają się drobnoustroje. Efektami rozwoju mikroorganizmów w układzie chłodzenia są: skrócenie żywotności chłodziw, zwiększenie kosztów eksploatacji, przestoje produkcyjne związanymi z wymianą chłodziwa oraz narażenie pracowników na szkodliwe dla zdrowia oddziaływanie zarażonej mgły olejowej na skórę, wzrok czy górne drogi oddechowe. W artykule przedstawiono możliwość innowacyjnego zastosowania metody pulsacyjnego pola elektrycznego do dezynfekcji cieczy obróbkowych. Skażone chłodziwo poddawane jest działaniu pulsacyjnego pola elektrycznego w efekcie czego następuje szybkie zniszczenie żyjących w nim mikroorganizmów, a także ich zarodników. Przedstawiono laboratoryjny system wyposażony w generator wysokiego napięcia i układ sterowania umożliwiający między innymi zmianę parametrów impulsowego pola elektrycznego oraz laboratoryjny model celi dezynfekcji o zmiennej odległości elektrod. Przedstawiono stanowisko badawcze wykonane według przyjętych założeń. Wykonane stanowisko badawcze umożliwi przeprowadzenie badań skuteczności zmniejszania stopnia skażenia biologicznego chłodziwa w funkcji parametrów pulsacyjnego pola elektrycznego oraz odniesienie otrzymanych rezultatów do wyników prac uzyskanych w zadaniu badawczym Programu Strategicznego pt.: „Systemy wspomagania proekologicznej eksploatacji olejów przemysłowych i cieczy technologicznych”. Uzyskanie obiecujących wyników badań pozwoli na opracowanie urządzenia do dezynfekcji cieczy obróbkowych w skali technicznej.

12

Oddziaływanie Pulsacyjnych Pól Elektrycznych (PEF) na mikroorganizmy w kontekście technologii żywności

Oziembłowski M., Dróżdż T., Wrona P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 12

222-225

PL

Pulsacyjne pola elektryczne (PEF) są jedną z niekonwencjonalnych metod utrwalania zazwyczaj płynnych produktów spożywczych, takich jak soki, mleko czy masa jajowa. Głównym czynnikiem wpływającym na inaktywację drobnoustrojów jest oddziaływanie polem elektrycznym, o wartości natężenia 10-80 kV/cm, czego skutkiem jest elektroporacja błony komórkowej drobnoustrojów, prowadząca do śmierci komórki i zwiększenia trwałości produktu spożywczego. Metoda PEF jest szczególnie skuteczna razem z innymi metodami w ramach” teorii płotkowej”.

EN

Pulsed Electric Fields (PEF) are one of the unconventional preservation method of mainly liquid food products like juices, milk or whole eggs. The main inactivation factor of microorganisms is treatment of PEF in range of 10-80 kV/cm what results in electroporation of microorganism’s cell and its death, what leads to longer “shell life” of food products. PEF method is especially useful with another methods in the framework of so called “hurdle theory”.

13

Pulsacyjne pole elektryczne (PEF) - zastosowanie w produkcji żywności projektowanej

Witrowa-Rajchert D.

Przemysł Spożywczy

|

2012

|

T. 66, nr 7

32-34

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę i możliwości zastosowania pulsacyjnego pola elektrycznego do wytwarzania żywności o projektowanym składzie i właściwościach. Proces ten może znaleźć zastosowanie zarówno jako metoda utrwalania, jak i jako wspomagająca lub poprzedzająca tradycyjne operacje. Dzięki niemu istnieje możliwość wytwarzania produktów o zwiększonej zawartości związków prozdrowotnych oraz takich, które odgrywają szczególną rolę w kształtowaniu właściwości sensorycznych produktów, np. barwy czy specyficznego smaku, oraz w produkcji żywności o dużej koncentracji funkcjonalnych składników, a więc także żywności projektowanej.

EN

In the article, characteristics and possibilities of application of pulsed electric field for food production with designed content and properties were presented. The mentioned process may be applied as the preservation method as well as the method supporting or preceding the traditional processes. Thanks to the discussed process, there is a possibility to manufacture the products with increased content of health-promoting compounds and also these ones, which play a particular role in shaping products' sensory properties, e.g. color or specific taste, and in production of food with a high concentration of functional components, i.e. also the designed food.

14

Influence of pulsed electric field on the survival of Yersinia enterocolitica in minced beef meat : assessment of microbiological activity of selected cell lines of bacteria under influence of physical-chemical factors

Stachelska M. A., Stankiewicz-Szymczak W., Jakubczak A., Świsłocka R., Lewandowski W.

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2012

|

T. 17, nr 2

13-17

EN

The main purpose of this study was to examine the efficacy of the pulsed electric field (PEF) on inoculated yersinia enterocolitica ATCC 35669 in minced beef meat. The pulse frequencies ranged from 28 to 2800 MHz. The samples were examined after 3 days of storage in temperature of +4 degrees of Celsius and after 30 days of storage in temperature of - 20 degrees of Celsius. Inactivation of Y. enterocolitica increased with the pulse frequencies. The treatment of meat with the electric field with the pulse frequencies of 28 MHz occurred to be ineffective towards Y. enterocolitica. The treatment of meat with the electric field with the pulse frequencies of 280 MHz occurred to be effective only towards Y. enterocolitica contained in beef meat stored at -20 degrees of Celsius for 30 days. The treatment of meat with the electric field with the pulse frequencies of 2800 MHz occurred to be highly effective towards Y. enterocolitica contained in meat stored both +4 degrees of Celsius and -20 degrees of Celsius.

PL

Głównym celem tego badania była ocena skuteczności impulsowego pola elektrycznego (PEF) wobec Yersinia enterocolitica ATCC 35669 namnożonej w mielonym mięsie wołowym. Częstotliwość impulsów mieściła się w przedziale od 28 do 2800 MHz. Próbki badano po 3 dniach przechowywania w temperaturze +4 stopni Celsjusza i po 30 dniach przechowywania w temperaturze -20 stopni Celsjusza. Y. enterocolitica wykazała wrażliwość na zwiększenie częstotliwości impulsów pola elektrycznego. Y. enterocolitica była wysoce odporna na działanie pola elektrycznego o częstotliwości impulsów 28 MHz. Potraktowanie mięsa polem elektrycznym o częstotliwości impulsów 280 MHz skutkowało inaktywacją Y. enterocolitica obecną w mięsie wołowym przechowywanym w temperaturze -20 stopni Celsjusza przez 30 dni. Potraktowanie mięsa polem elektrycznym o częstotliwości impulsów 2800 MHz okazało się wysoce skuteczne w eliminacji Y. enterocolitica zawartej w mięsie przechowywanym zarówno w temperaturze +4 stopnie Celsjusza jak i -20 stopni Celsjusza.

15

Innowacyjne procesy wstępne stosowane przed suszeniem owoców i warzyw

Nowacka M., Witrowa-Rajchert D.

Przemysł Spożywczy

|

2011

|

T. 65, nr 9

34-38

PL

Zastosowanie przed procesem suszenia niekonwencjonalnych procesów wstępnych, takich jak moczenie, powlekanie, odwadnianie osmotyczne oraz działanie ultradźwięków, pulsacyjnego pola elektrycznego i wysokich ciśnień hydrostatycznych, wpływa na przyspieszenie wymiany ciepła i masy, a jednocześnie uzyskuje się najczęściej wysoką jakość produktu suszonego. Ponadto niektóre z tych procesów nadają produktom specjalne formy i cechy jakościowe, niemożliwe do uzyskania przy wykorzystaniu metod tradycyjnych, zwiększają więc asortyment dostępnych dla konsumenta produktów.

EN

The application of non-conventional methods such as soaking, coating, osmotic dehydration and impact of ultrasounds, pulsed electric field and high hydrostatic pressure before drying affects the acceleration of heat and mass transfer, and most often high quality of dried products is achieved. Moreover, some of these processes add special forms and qualitative characteristics to dried products, impossible to be obtained when using traditional methods, what increases the range of the products, being available for the consumer.