Application of innovative technologies, moderate-intensity pulsed electric fields and high-pressure thermal treatment, to preserve and/or improve the bioactive compounds content of pumpkin

Abstract

La aplicación de tecnologías novedosas como los campos eléctricos pulsados de intensidad moderada (MIPEF) y/o los tratamientos térmicos de alta presión (HPT) mejoraron la calidad de la calabaza procesada. El MIPEF se aplicó a la calabaza entera para aumentar el contenido de compuestos bioactivos, mientras que el tratamiento HPT se aplicó para conservar los purés. El tratamiento térmico tradicional (TT) de pasteurización y esterilización se comparó con tratamientos HPT equivalentes. Se evaluó el efecto del procesado (TT vs. HPT) en purés elaborados a partir de calabaza pretratada con MIPEF. Se analizaron los recuentos microbiológicos, la inactivación enzimática (polifenol oxidasa, PPO) y el contenido en compuestos bioactivos (carotenoides, compuestos fenólicos y actividad antioxidante) en todos los purés procesados. En cuanto al pretratamiento de la calabaza, la aplicación de MIPEF incrementó el contenido de algunos compuestos bioactivos de interés, como los carotenoides. El tratamiento HPT equivalente a la esterilización preservó altos niveles de compuestos de caroteno y la actividad antioxidante del puré de calabaza aunque este tratamiento modificó de forma importante modificó el color original del puré. Sin embargo, el tratamiento HPT equivalente a la pasteurización no inactivó la enzima PPO en contraste con el efecto alcanzado por el equivalente TT. Los niveles de compuestos bioactivos en Los niveles de compuestos bioactivos en el puré tratado con HPT fueron similares o inferiores a los tratados con TT. Relevancia industrial: Los campos eléctricos pulsados y el procesado térmico de alta presión son tecnologías emergentes de procesado no térmico de alimentos. Se aplicaron campos eléctricos pulsados de intensidad moderada (MIPEF) para aumentar la generación de compuestos bioactivos en verduras. Este tratamiento aumentó el contenido de carotenoides en la calabaza. El tratamiento térmico de alta presión (aplicado en condiciones equivalentes a la esterilización) fue el método que mejor conservó los purés de calabaza. purés de calabaza. La aplicación del MIPEF a la calabaza y del tratamiento TAP a los purés resultantes como estrategia para producir y conservar productos vegetales con alto contenido en compuestos bioactivos.

The application of novel technologies such as moderate-intensity pulsed electric fields (MIPEF) and/or high pressure thermal (HPT) treatments improved the quality of processed pumpkin. MIPEF was applied to whole pumpkin in order to increase the bioactive compounds content, in contrast, HPT treatment was applied in order to preserve the purées. Traditional thermal treatment (TT) of pasteurization and sterilization was compared with equivalent HPT treatments. The effect of processing (TT vs. HPT) in purées made from pumpkin pretreated with MIPEF was evaluated. Microbiological counts, enzyme inactivation (polyphenol oxidase, PPO) and bioactive compounds content (carotenoids, phenolic compounds and antioxidant activity) were analyzed in all processed purées. Regarding the pretreatment of the pumpkin, the application of MIPEF increased the content of some bioactive compounds of interest, such as carotenoids. The HPT treatment equivalent to sterilization preserved high levels of carotene compounds and antioxidant activity of pumpkin purée although this treatment importantly modified the original color of purée. However, the HPT treatment equivalent to pasteurization did not inactivate PPO enzyme in contrast to the effect reached by the equivalent TT. The bioactive compounds levels in HPT treated purée were similar or lower than those treated by TT. Industrial relevance: Pulsed electric fields and high pressure thermal processing are emerging non-thermal food processing technologies. Moderate-intensity pulsed electric fields (MIPEF) were applied to increase the generation of bioactive compounds in vegetables. This treatment enhanced the carotenoids content in pumpkin. High pressure thermal treatment (applied at conditions equivalent to sterilization) was the method that best preserved pumpkin purées. The application of MIPEF to pumpkin and HPT treatment to the resulting purées could be proposed as a strategy for producing and preserving vegetable products with high bioactive compounds content.