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¹) School of Food and Biological Engineering, Jiangsu University, 301 Xuefu Road, Zhenjiang 212013, Jiangsu, P.R China; ²) Department of Agricultural Mechanization and Irrigation ­Technology, Faculty of Agriculture, University for Development Studies, Tamale, Ghana; ³) Technology Integration Base for Vegetable Dehydration Processing, Ministry of Agri­culture PR China, Jiangsu University, No. 301 Xuefu Road, Zhenjiang 212013, PR China; ⁴) Faculty of Applied Science, Kumasi Technical University, Kumasi, Ghana

Review:
Ultrasound decontamination of pesticides and microorganisms in fruits and vegetables: a review

Übersichtsarbeit:
Ultraschalldekontamination von Pestiziden und Mikroorganismen in Obst und Gemüse: ein Review

Evans Adingba Alenyorege^1,2), Haile Ma^1,3), Ishmael Ayim^1,4), Cunshan Zhou¹)

Improper agricultural practices; poor hygiene at all stages of the food chain; lack of preventive controls in food production, processing and preparation; misuse of ­agricultural chemicals; contaminated raw materials, soil and water are just a few of the factors contributing to potential hazards in foods. In this review, topical advances and trends in ultrasonic decontamination of pesticides and microorganisms asso­ciated with fruits and vegetable are presented. Contaminated fruits and vegetables have continually ­become vehicles of foodborne illnesses. These xenobiotics present in fresh produce cause rot, deleterious contamination and subsequently impacting negatively on ­people’s health. Ultrasonic irradiation as a possible advanced oxidation process has received growing considerations for the degradation of assorted organic pollutants and inactivation of microbes that commonly contaminate pre and post-­harvest food produce. Sonolytic effects of ultrasound occur as a consequence of ­cavitation, which is incessant creation and collapse of bubbles on a split second basis alongside the formation of free radicals and hot spots, characterized by extremely high temperatures and pressure. A variety of studies consistently portrayed ultrasound as an effective tool capable of inhibiting the incidence of deterioration and ­preserving the quality of post-harvest fruits and vegetables. Combining ultrasound and other decontamination treatments has also produced synergistic benefits of ­effectively removing residual ­pesticides and reducing microbial loads in fruits and ­vegetables.

Unsachgemäße landwirtschaftliche Praktiken; schlechte Hygiene in allen Phasen der Lebensmittelkette; Mangel an präventiven Kontrollen bei der Herstellung, Verar­beitung und Zubereitung von Lebensmitteln; Missbrauch von landwirtschaftlichen Chemikalien; Kontaminierte Rohstoffe, Böden und Wasser sind nur einige der Fakto­ren, die zu möglichen Gefahren in Lebensmitteln beitragen. In dieser Übersichts­arbeit werden aktuelle Fortschritte und Trends bei der Ultraschalldekontamination von Pestiziden und Mikroorganismen, die mit Obst und Gemüse assoziiert sind, vorgestellt. Kontaminiertes Obst und Gemüse ist immer wieder ursächlich für lebensmittelbedingte Erkrankungen. Diese Xenobiotika, die in frischen Produkten vorhanden sind, verursachen Fäulnis, schädliche Kontaminationen und wirken sich negativ auf die Gesundheit der Menschen aus. Die Ultraschallbestrahlung als ein möglicher fortschrittlicher Oxidationsprozess hat wachsende Überlegungen für den Abbau von verschiedenen organischen Schadstoffen und die Inaktivierung von Mikroben, die üblicherweise Nahrungsmittelprodukte vor und nach der Ernte kontaminieren, er­halten. Sonolytische Effekte von Ultraschall treten als Folge von Kavitation auf, die unaufhörliche Entstehung und Kollaps von Blasen im Bruchteil einer Sekunde neben der Bildung von freien Radikalen und Hotspots ist, gekennzeichnet durch extrem hohe Temperaturen und Druck. Eine Vielzahl von Studien stellte Ultraschall als ein wirksames Werkzeug dar, das in der Lage ist, die Verschlechterung zu hemmen und die Qualität von Obst und Gemüse nach der Ernte zu erhalten. Die Kombination von Ultraschall und anderen Dekontaminationsbehandlungen hat auch synergistische Vorteile bei der effektiven Entfernung von Restpestiziden und der Verringerung der mikrobiellen Belastungen in Obst und Gemüse gebracht.

Keywords: pesticides, microorganisms, fruits and vegetables, ultrasound, cavitation, decontamination

Schlüsselwörter: Pestizide, Mikroorganismen, Früchte und Gemüse, Ultraschall, Kavitation, Dekontamination

mhl@ujs.edu.cn

Arch Lebensmittelhyg 69,
80–91 (2018)
DOI 10.2376/0003-925X-69-80

© M. & H. Schaper GmbH & Co.
ISSN 0003-925X