Categories
Reports

Effect of modified atmosphere packaging (MAP) and superchilling on the shelf life of fresh cod (Gadus morhua) loins of different degrees of freshness at packaging

Author(s):

María Guðjónsdóttir, Hannes Magnússon, Kolbrún Sveinsdóttir, Björn Margeirsson, Hélène L. Lauzon, Eyjólfur Reynisson, Emilía Martinsdóttir

Funded by:

AVS Rannsóknasjóður, Tækniþróunarsjóður Rannís

Contact

Kolbrún Sveinsdóttir

Project Manager

kolbrun.sveinsdottir@matis.is

Effect of modified atmosphere packaging (MAP) and superchilling on the shelf life of fresh cod (Gadus morhua) loins of different degrees of freshness at packaging

Tilgangur þessarar tilraunar var að meta áhrif loftskiptra umbúða (MAP) og ofurkælingar á gæðabreytingar og geymsluþol þorskbita af misfersku hráefni sem var unnið og pakkað eftir 2 og 7 daga frá veiði. Tilraunin var gerð í samvinnu við Samherja, Dalvík og Norðlenska, Akureyri í október og nóvember 2007. Fiskurinn var geymdur heill í ís fram að pökkun við -0.2 ± 0.1°C (2 dagar frá veiði) og -0.2 ± 0.2°C (7 dagar frá veiði). Hnakkastykki voru skorin í tvennt og þeim var síðan pakkað (350-550 g) í loftskiptar umbúðir. Samsetning gasblöndunnar var eftirfarandi: 50% CO2, 5% O2 og 45% N2. Pakkaðir þorskbitar voru geymdir í kæligeymslu við -0.6 ± 1.4°C og sýni tekin yfir 3ja vikna geymslutíma og metin með skynmati, örveru- og efnamælingum. Aldur hráefnis við pökkun hafði greinileg áhrif á skynmat bitanna. Pökkun eftir 2 daga leiddi til lengingar á ferskleikaeinkennum framan af geymslu. Auk þess komu skemmdareinkenni mun síðar fram en í bitum sem pakkað var 7 daga frá veiði. Geymsluþol bita eftir pökkun á 7. degi má gróflega áætla 4-8 dagar en a.m.k. 19 dagar í bitum pökkuðum á 2. degi. Þetta stutta geymsluþol bita frá 7. degi má skýra með þróun örveruflórunnar og myndun rokgjarnra skemmdarefna ásamt hitastigsferli á heilum fiski fyrir pökkun. Áhrif mismunandi pökkununardags hafði veruleg áhrif á örveruflóruna. Þannig var heildarörverufjöldi mun minni í bitum sem pakkað var eftir 2 daga heldur en á 7. degi (log 3.7 vs 5.4/g). Þennan mun má að miklu leyti rekja til mismikils fjölda Photobacterium phosphoreum (Pp) í holdi rétt eftir pökkun, en hann greindist ekki við fyrri pökkun á 3. tilraunadegi (undir log 1.3/g) og á 8. degi var fjöldinn aðeins log 2.4/g. Á þeim degi var fjöldi Pp 1000x meiri í bitum pökkuðum á 7. degi og voru þeir ríkjandi út geymslutímann í þessum hópi. Á 8. degi var fjöldi annarra skemmdarörvera (H2S-myndandi gerla og pseudomonads) nokkru hærri (Δ log 0.6-0.7/g) í þessum hópi miðað við hópinn sem pakkað var á 2. degi. Þessar niðurstöður staðfesta að P. phosphoreum sé ein af aðalskemmdarörverum í gaspökkuðum þorskbitum en einnig í kældum, heilum þorski. Niðurstöður TVB-N and TMA mælinga voru í góðu samræmi við örverumælingar en þó sérstaklega Pp. Low Field Nuclear Magnetic Resonance (LF-NMR) tækni var notuð til að mæla “relaxation times” í sýnum yfir geymslutímann. Marktækt hærri “relaxation times” mældust í bitum sem pakkað var eftir 7 daga frá veiði en í bitum sem pakkað var 2 daga frá veiði. Það gefur til kynna meiri bindingu vatnssameinda við umhverfið í 7 daga bitunum. Þetta er í samræmi við almennt hærri vatnsheldni og vatnsinnihald í þeim sýnum yfir geymslutímann. Í heildina sýna niðurstöður mikilvægi þess að nota sem ferskast hráefni til MA-pökkunar og tryggja þannig meiri gæði og lengra geymsluþol sem ætti að skila sér í hærra verði vörunnar.

The aim of this study was to evaluate the effect of modified atmosphere packaging (MAP) and superchilling on the shelf life and quality changes of fresh loins prepared from Atlantic cod (Gadus morhua) of different freshness, i.e. processed 2 or 7 days post catch. The study was performed in cooperation with Samherji (Dalvík, Iceland) and Norðlenska (Akureyri) in October and November 2007. The average fish temperature during storage prior to processing on days 2 and 7 was -0.2 ± 0.1°C and -0.2 ± 0.2°C, respectively. Cod loins (350-550 g) were packed in trays under modified atmosphere (50% CO2/ 5% O2/ 45% N2), stored at -0.6 ± 1.4°C and sampled regularly over a three-week period for sensory, microbiological and chemical analyses. The results show that the raw material freshness clearly influenced the sensory characteristics of packed loins. Processing 2 days post catch resulted in more prominent freshness sensory characteristics the first days of storage. In addition, sensory indicators of spoilage became evident much later compared to MApacked fillets from raw material processed 5 days later. The expected shelf life of the MA-packed cod loins could be roughly calculated as 4-8 days when processed 7 days post catch, but at least 19 days when the cod was processed 2 days post catch. This reduced shelf life of MAP products processed at a later stage was also explained by the temperature profile of the whole fish prior to processing, microbial development and volatile amine production observed. In fact, the day of packaging had a major effect on the microflora development, with lower total viable counts (TVC) in loins processed earlier in relation to time from catch (log 3.7 vs 5.4/g). This difference could be linked to large variations in levels of Photobacterium phosphoreum (Pp) in the flesh at processing times, being below detection (log 1.3/g) 2 days post catch but found to increase to log 2.4/g in early processed loins 6 days later, in contrast to 1000-fold higher Pp levels in loins processed later. Pp was found to quickly dominate the microflora of loins processed 7 days post catch. Similarly, slightly higher levels (Δ log 0.6- 0.7/g) of other spoilage bacteria, H2S-producing bacteria and pseudomonads, were found 8 days post catch in loins processed later. These results confirm that P. phosphoreum is one of the main spoilage organisms in cod, unprocessed as MA-processed. TVB-N and TMA production corresponded well to the microbial development, especially counts of P. phosphoreum. Low Field Nuclear Magnetic Resonance (LF-NMR) was used to measure the relaxation times of the samples during storage. The samples packed 7 days after catch showed significantly higher relaxation times than samples packed 2 days after catch. This indicates stronger bindings of the water molecules to their environment in samples packed at a later stage. This is in agreement with the generally higher water holding capacity and water content in the samples during storage. Finally, the results demonstrated that delaying processing of raw material is undesirable if it is intended to be MA-packed and sold as more valuable products.

See full report