THE APPLICATION OF HIGH HYDROSTATIC PRESSURE IN MEAT AND MEAT PRODUCTS: A REVIEW

Abstract

Heat treatment processes are widely used because they inactivate microorganisms and enzymes. However, thermal applications lead to changes in the physical and chemical structure of foods, as well as to deterioration of their sensory properties and natural components. For this reason, studies have been conducted on non-thermal technologies for food preservation. This technology extends the shelf life of foods and provides microbiologically safe, higher quality products. From the studies, it has good potential for the meat industry. The aim of this review was to compile the current state of research in this field and provide information on the characteristics, applications, advantages and disadvantages of non-thermal high hydrostatic pressure technology in meat and meat products.

Keywords

• high hydrostatic pressure
• meat quality
• meat products
• sensory
• texture profile

References

1. [1] Alpas, H., Pilavtepe, M., and Bozoğlu, F. (2009). Mechanism of inactivation microorganisms by pulsed high hydrostatic pressure. Tübitak Proje No: 107O309, ODTÜ Ankara.
2. [2] Ramaswamy, R., Balasubramaniam, V.M., and Kaletunç, G. (2009). High Pressure Processing Fact Sheet for Food Processors. Fact sheet extension OSU. [3] Ramaswamy, H. S., and Chen, C. R. (2002). Maximising the quality of thermally processed fruits and vegetables. Fruit and vegetable processing, 188.
3. [4] Sayın, L., and Tamer, C. E. (2014). Yüksek Hidrostatik Basınç ve Ultrasonun Gıda Koruma Yöntemi Olarak Kullanımı. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 28(1), 83-93.
4. [5] Campus, M. (2010). High Pressure Processing of Meat, Meat Products and Seafood. Food Engineering Reviews, 2, 256–273.
5. [6] Liu, H., Xu, Y., Zu, S., Wu, X., Shi, A., Zhang, J., Wang, Q., and He, N. (2021). Effects of High Hydrostatic Pressure on the Conformational Structure and Gel Properties of Myofibrillar Protein and Meat Quality: A Review. Foods, 10(8), 1872.
6. [7] Topdaş, E. F., and Ertugay, M. F. (2012). Yüksek Hidrostatik Basınç ve Vurgulu Elektriksel Alan İşlemlerinin Maillard Reaksiyonu Üzerine Etkisi. Gıda Teknolojisi Derneği, 37 (4), 235-242.
7. [8] Oğuzhan, P. (2013). Yüksek Hidrostatik Basınç Teknolojisinin Gıda Endüstrisinde Kullanımı. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6(2), 205- 219.
8. [9] Yangılar, F., and Kabil, E. (2013). Süt ve Süt Ürünlerinde Bazı Isıl Olmayan Mikrobiyal İnaktivasyon Yöntemleri. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 27(1), 97-108.

9. [10] Song, X., Zhou, C., Fu, F., Chen, Z., and Wu, Q. (2013). Effect of high-pressure homogenization on particle size and film properties of soy protein isolate. Industrial Crops and Products, 43, 538-544.
10. [11] Akkara, M., and Kayaardı, S. (2014). İleri Muhafaza Tekniklerinin Et Kalitesi Üzerine Etkisi. Akademik Gıda, 12(4), 79-85.
11. [12] Açu, M., Yerlikaya, O., and Kınık, Ö. (2014). Gıdalarda Isıl Olmayan Yeni Teknikler ve Mikroorganizmalar Üzerine Etkileri. Gıda ve Yem Bilimi Teknolojisi Dergisi, 14, 23-35.
12. [13] Kolomeytseva, M. (2014). Synergistic Effect of High-Pressure Processing and Pediococcus acidilactici in inactivation of Listeria innocua in Ready-to-Eat sausages. (Master Thesis), Universidade Católica Portuguesa.
13. [14] Arıcı, M. (2006). Gıda Muhafazasında Yüksek Hidrostatik Basıncın Mikroorganizmalar Üzerine Etkisi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 3(1), 41-49.
14. [15] Özkan, G., Subaşı, B. G., Beştepe, S. K., and Güven, E. Ç. (2022). Sürdürülebilir Gıda ve Tarımsal Atık Yönetimi. Çevre İklim ve Sürdürülebilirlik, 23(2), 145-160.
15. [16] Özcan, T., and Kurtuldu, O. (2011). Sütün Raf Ömrünün Uzatılmasında Alternatif Yöntemler. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 25(1), 119-129.
16. [17] Kınık, Ö., Kavas, G., Uysal, H., and Kesenkaş, H. (2004). Yüksek hidrostatik basınç tekniğinin süt endüstrisindeki uygulamaları. Gıda, 29(1), 95-102. [18] Barbut, S. (2004). Other poultry preservation techniques. Poultry meat processing and quality, 207-210.
17. [19] Şen, D. B., Kılıç, B., Demir, E., and Kılıç, G. B. (2019). Et ve Et Ürünlerinde Mikrobiyal Dekontaminasyon İçin Bazı Isıl Olmayan Teknolojilerin Kullanımı. Gıda, 44(2), 202-215.
18. [20] Yıldız Agopyan, N., and Ekşi, A. (2021). Gıdalarda Proses Bulaşanları Oluşumu ve Azaltılması, Gıda Alerjenleri, Bulaşanları ve Halk Sağlığı Açısından Önemi. 49-60.
19. [21] Tülek, Y., and Filizay, G. (2011). Gıda Endüstrisinde Yüksek Hidrostatik Basınç Uygulamaları. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12(3), 369-377.
20. [22] Suzuki, A., Kim, K., Tanji, H., Nishiumi, T., and Ikeuchi, Y. (2006). Application of high hydrostatic pressure to meat and meat processing. Food Science and Technology-New York-Marcel Dekker-, 158, 193.
21. [23] Gönen, K. (2021). Gıda ve Gıda İşletmelerinde Listerıa Monocytogenes ve Biyofilmine Karşı Kullanılan Bazı Modern Teknikler. Akademik Et ve Süt Kurumu Dergisi, (1), 19-26.
22. [24] Koutchma, T., Popović, V., Ros‐Polski, V., and Popielarz, A. (2016). Effects of ultraviolet light and high‐pressure processing on quality and health‐related constituents of fresh juice products. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 15(5), 844-867.
23. [25] Candoğan, K., and Özdemir, G. (2021). Sürdürülebilir Et Üretimi için Yenilikçi Yaklaşımlar. Gıda, 46(2), 408-427.
24. [26] Sarıçoban, C., Mahmood, M. S., and Al-Murjan, R. K. B. (2020). Yüksek Basınç Uygulamasının Et ve Et Ürünlerinin Güvenliği ve Raf Ömrü Açısından Rolü. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 7(2), 1182-1195.
25. [27] Özdemir, V., and Yanar, M. (2021). Kırmızı Etin Gevrekleştirilmesinde Kuru ve Yaş Olgunlaştırma Yöntemleri. Journal of the Institute of Science and Technology, 11(1), 795-806.
26. [28] Karakaya, M., Caner, C., and Sarıçoban, C. (2004). Et Teknolojisinde Yüksek Hidrostatik Basınç Kullanımı. GIDA, 29(6), 465-470.
27. [29] Ludikhuyze, L., Loey, A. V., and Hendrickx, M. (2002). High pressure processing of fruit and vegetables. Fruit and vegetable processing: Improving quality, 346-362.
28. [30] Uçak, İ. (2018). Su Ürünleri İşleme ve Muhafazasında Yüksek Hidrostatik Basınç Kullanımı. Journal of Limnology and Freshwater Fisheries Research, 4(1), 47-57.
29. [31] Muntean, M-V., Marian, O., Barbieru, V., Câtunescu, G. M., Ranta, O., Drocas, I,. and Terhes, S. (2016). High Pressure Processing in Food Industry-Characteristics and Applications. Agriculture and Agricultural Science Procedia, 10, 377-383.
30. [32] Ensoy, Ü., and Coşar, B. (2006). Yüksek basınç uygulamalarının et ve et ürünlerinin duyusal, fiziksel ve biyokimyasal özellikleri üzerine etkileri. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 23(2),1-7.
31. [33] Kara, R., Acaröz, U., Gürler, Z., and Soylu, A. (2021). Bazı Et Ürünlerinin Fizikokimyasal Özelliklerinin Araştırılması. Akademik Et ve Süt Kurumu Dergisi, (2), 5-12.
32. [34] Zorba, Ö., and Kurt, Ş. (2005). Yüksek Basınç Uygulamalarının Et ve Et Ürünleri Kalitesi Üzerine Etkisi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 16(1), 71-76.
33. [35] Hugas, M., Garriga, M., and Monfort, J. M. (2002). New mild technologies in meat processing: high pressure as a model technology. Meat Science, 62(3), 359-371.
34. [36] Bozkır, H., Baysal, T., and Ergün, A. R. (2014). Gıda endüstrisinde uygulanan yeni çözündürme teknikleri. Akademik Gıda, 12(3), 38-44.
35. [37] Janardhanan, R., Virseda, P., Huerta-Leidenz, N., and Beriain, M. J. (2022). Effect of high–hydrostatic pressure processing and sous-vide cooking on physicochemical traits of Biceps femoris veal patties. Meat Science, 108772.
36. [38] Ramírez, R., Trejo, A., Delgado-Adámez, J., Martín-Mateos, M. J., and García-Parra, J. (2022). Effect of High-Hydrostatic-Pressure Processing and Storage Temperature on Sliced Iberian Dry-Cured Sausage (“Salchichón”) from Pigs Reared in Montanera System. Foods, 11(9), 1338.
37. [39] J Huang, C. H., Hsieh, C. Y., Lee, Y. C., Ou, T. Y., Chang, T. H., Lee, S. H., Tseng, C. H., and Tsai, Y. H. (2022). Inhibitory Effects of High-Hydrostatic-Pressure Processing on Growth and Histamine Formation of Histamine-Forming Bacteria in Yellowfin Tuna Meat during Storage. Biology, 11(5), 702.
38. [40] Ekonomou, S. I., Bulut, S., Karatzas, K. A. G., and Boziaris, I. S. (2020). Inactivation of Listeria monocytogenes in raw and hot smoked trout fillets by high hydrostatic pressure processing combined with liquid smoke and freezing. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 64, 102427.
39. [41] Lin, X., Liu, C., Cai, L., Yang, J., Zhou, J., Jiang, H., Shi, Y., and Gu, Z. (2021). Effect of High Hydrostatic Pressure Processing on Biochemical Characteristics, Bacterial Counts, and Color of the Red Claw Crayfish Cherax quadricarinatus. Journal of Shellfish Research, 40(1), 177-184.
40. [42] Kantono, K., Hamid, N., Oey, I., Wu, Y. C., Ma, Q., Farouk, M., and Chadha, D. (2020). Effect of High Hydrostatic Pressure Processing on the Chemical Characteristics of Different Lamb Cuts. Foods, 9(10), 1444.
41. [43] Giménez, B., Graiver, N., Califano, A., and Zaritzky, N. (2015). Physicochemical characteristics and quality parameters of a beef product subjected to chemical preservatives and high hydrostatic pressure. Meat science, 100, 179-188.
42. [44] Patterson, M. F., Mackle, A., and Linton, M. (2011). Effect of high pressure, in combination with antilisterial agents, on the growth of Listeria monocytogenes during extended storage of cooked chicken. Food Microbiology, 28(8), 1505–1508. [45] Okur, G. (2020). Yüksek Basınç Uygulamasının Geleneksel Bir Türk Köftesinin Bazı Kalite Özellikleri Üzerideki Etkisinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 212s.
43. [46] Yuste, J., Mor-Mur, M., Capellas, M., Guamis, B., and Pla, R. (1999). Mechanically Recovered Poultry Meat Sausages Manufactured with High Hydrostatic Pressure. Poultry Science, 78, 914-921.
44. [47] Monteiro, M. LG, Marsico, E.T, Rosenthal, A., and Conte-Junior, C.A. (2019). Synergistic effect of ultraviolet radiation and high hydrostatic pressure on texture, color, and oxidative stability of refrigerated tilapia fillets. Journal of the Science of Food and Agriculture, 99, 4474-4481.
45. [48] Xu, H., Zhang, X.K., Wang, X., and Liu, D.H. (2019). The effects of high pressure on the myofibrillar structure and meat quality of marinating Tan mutton. Journal of Food Process Engineering, 42, 13138–13152.
46. [49] Şayin Sert, T., and Coşkun, F. (2022). The Effects of High-Pressure Processing on pH, Thiobarbituric Acid Value, Color and Texture Properties of Frozen and Unfrozen Beef Mince. Molecules, 27(13), 3974.
47. [50] Indrawati, A., and Hendrickx, M. (2002). High pressure processing. The nutrition handbook for food processors, 433-461.
48. [51] Jung, S., de Lamballerie-Anton, M., and Ghoul, M. (2000). Modifications of Ultrastructure and Myofibrillar Proteins of Post-rigor Beef Treated by High Pressure. LWT-Food Science and Technology, 33(4), 313-319.
49. [52] Cava, R., Ladero, L., González, S., Carrasco, A., and Ramírez, M.R. (2009). Effect of pressure and holding time on colour, protein and lipit oxidation of sliced dry-cured Iberian ham and loin during refrigerated storage. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 10, 76-81.
50. [53] Fernandes, H. R., Deliza, R., Neto, O. C., Silva, C. M., de Albuquerque, N. I., Martins, T. R., and Rosenthal, A. (2022). Effect of high hydrostatic pressure on the meat of collared peccaries (Tayassu tajacu) with different ages. African Journal of Food Science, 16(9), 215-225.
51. [54] Lin, C. S., Lee, Y. C., Kung, H. F., Cheng, Q. L., Ou, T. Y., Chang, S. K., and Tsai, Y. H. (2022). Inactivation of microbial loads and retardation of quality loss in Asian hard clam (Meretrix lusoria) using high-hydrostatic-pressure processing during refrigerated storage. Food Control, 133, 108583.
52. [55] Maksimenko, A., Kikuchi, R., Tsutsuura, S., and Nishiumi, T. (2020). Effect of high hydrostatic pressure in combination with low salt content for the improvement of texture and palatability of meat gels. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 548(2), 022078.
53. [56] Rubio, B., Possas, A., Rincón, F., García-Gímeno, R. M., and Martínez, B. (2018). Model for Listeria monocytogenes inactivation by high hydrostatic pressure processing in Spanish chorizo sausage. Food microbiology, 69, 18-24.
54. [57] Cepero-Betancourt, Y., Opazo-Navarrete, M., Janssen, A. E., Tabilo-Munizaga, G., and Pérez-Won, M. (2020). Effects of high hydrostatic pressure (HHP) on protein structure and digestibility of red abalone (Haliotis rufescens) muscle. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 60, 102282.