Categories
Reports

Comparison of transport modes and packaging methods for fresh fish products – storage life study and life cycle assessment

Author(s):

Björn Margeirsson, Birgir Örn Smárason, Gunnar Þórðarson, Aðalheiður Ólafsdóttir, Eyjólfur Reynisson, Óðinn Gestsson, Emilía Martinsdóttir, Sigurjón Arason

Funded by:

AtVest (Atvinnuþróunarfélag Vestfjarða)

Contact

Birgir Örn Smárason

Project Manager

birgir@matis.is

Comparison of transport modes and packaging methods for fresh fish products – storage life study and life cycle assessment

Mikill ávinningur er í bættri stjórn á virðiskeðju útflutnings á ferskum fiskhnökkum til dreifingar í verslanakeðjum í Bretlandi. Með bættum aðferðum við pökkun væri hægt að auka geymsluþol vöru, sem er grundvallaratriði í þessum viðskiptum. Með loftæmdum umbúðum væri hægt að flytja vöru í krapakeri með lágu hitastigi (niður í -1 °C) sem bæði myndi lækka flutningskostnað verulega og gæti jafnframt lengt geymsluþol vörunnar. Einnig gefur aðferðin möguleika á pökkun með neytendaupplýsingum sem gerir frekari pökkun erlendis óþarfa. Í flutningi með flugi væri hægt að pakka allri vöru í 12 kg frauðplastkassa í stað 3 kg, eins og algengast er í dag, og spara þannig verulegan flutningskostnað. Notast var við hitamælingar, skynmat, efna- og örverumælingar og lífsferilsgreiningu til að bera saman mismunandi pakkningalausnir fyrir sjó- og fluflutning. Ferskir ýsubitar í lofttæmdum umbúðum í keri með krapaís, sem geymt var við dæmigerðan hita í gámaflutningi, reyndist hafa 3–4 dögum lengra geymsluþol en hinir tilraunahóparnir, væntanlega aðallega vegna betri hitastýringar. Samræmi milli niðurstaðna skynmats og örverumælinga var almennt gott. Lægstu umhverfisáhrif allra hópa voru kerahópsins með sjófluttar, lofttæmdar umbúðir en þá útfærslu mætti enn frekar bæta með tilliti til blöndunar ískrapans og fiskhitastýringar og þar með geymsluþols.

The aim of the project was to compare alternative packaging methods of fresh fish loins to the traditional packaging. Comparison was made between packages in terms of temperature control and product storage life by simulating air and sea transport from Iceland to UK in air climate chambers. The evaluation was made by the sensory panel and microbialand chemical analysis by the Matís laboratory in Reykjavík. Furthermore, the environmental impact of the aforementioned transport modes and packaging methods was assessed by means of LCA (Life Cycle Assessment). About 70–75% of Iceland’s exports of fresh fillets and loins are transported by air and the rest by container ships. Increased knowledge on the advantages and disadvantages of the packages used for this fresh fish export will facilitate the selection of packages and improve the quality and storage life of the products. By using vacuum-packaging it is possible to use 12 kg packages in air freight instead of the traditional 3– 5 kg packages; but the market is increasingly demanding smaller individual packages. Sea transported larger packages use less space in shipping, lowering freight cost and environmental impact. Vacuum packed haddock loins immersed in slurry ice in a fish tub stored at sea transport temperature conditions proved to have a 3–4 day longer storage life than all the other experimental groups, probably mainly because of better temperature control. Good agreement was obtained between the sensory- and microbial evaluation. Finally, the sea transport-tub-group was found to be the most environmental friendly and could be improved with regard to product temperature control and thereby storage life.

See full report
Categories
Reports

Bacterial diversity in the processing environment of fish products / Fjölbreytileiki bakteríusamfélaga í vinnsluumhverfi fiskafurða

Author(s):

Eyjólfur Reynisson, Sveinn Haukur Magnússon, Árni Rafn Rúnarsson, Viggó Þór Marteinsson

Funded by:

Tækniþróunarsjóður, AVS

Contact

Viggó Marteinsson

Group Leader

viggo.th.marteinsson@matis.is

Bacterial diversity in the processing environment of fish products / Fjölbreytileiki bakteríusamfélaga í vinnsluumhverfi fiskafurða

Í skýrslunni er leitað svara við fjölbreytileika og tegundasamsetningu örvera í fiskvinnsluumhverfi. Rannsóknarvinnan hófst með uppsetningu og þróun aðferða til að skanna örverusamsetningu með sameindalíffræðilegum aðferðum og svo á seinni stigum var hafist handa við að skoða valin umhverfi úr fiskiðnaðinum.  Tvær fiskvinnslur voru heimsóttar, hvor um sig í tvígang þar sem úttekt var gerð á vinnslunni og u.þ.b. 20 sýni tekin í hverri ferð.    Í ljós kom fjölbreytt samfélag baktería þar sem þekktar skemmdarbakteríur voru í jafnan í háu hlutfalli ásamt ýmsum öðrum tegundum.    Örverutalningar sýndu fram á hátt magn baktería á yfirborðum vinnslulína á meðan á vinnslu stendur með fáa bakteríuhópa í yfirmagni en einnig fjölmargar aðrar tegundir í minna magni.    Helstu hópar baktería sem fundust tilheyra Photobacterium phosphoreum, sem var í hæsta hlutfallslegu magni heilt yfir í rannsókninni, ásamt Flavobacterium, Psychrobacter, Chryseobacter, Acinetobacter og Pseudoalteromonas. Allar þessar tegundir eru þekktar fiskibakteríur sem lifa í roði og þörmum lifandi fiska.  Þetta er fyrsta verkefnið sem vitað er um þar sem sameindalíffræðilegar aðferðir eru notaðar til að skanna bakteríuvistkerfi fiskvinnsluhúsa.   Hér hefur því verið lagður þekkingargrunnur að bakteríuvistkerfum við mismunandi aðstæður í fiskvinnslum sem mun nýtast til frambúðar við rannsóknir og þróun á bættum vinnsluferlum og geymsluaðferðum á fiski.

In this report we seek answers on diversity and species composition of bacteria in fish processing environment. The study initiated   method development to screen microbial systems using molecular methods followed by analysis of samples from 2 fish processing plants. This research shows the presence of a diverse microbial community in fish processing environment where known spoilage microorganisms are typically in high relative numbers along with various other bacterial species. Total viable counts showed the presence of bacteria in high numbers on processing surfaces during fish processing where few species typically dominated the community. Photobacterium phosphoreum was the most apparent species followed by genera such as Flavobacterium, Psychrobacter, Chryseobacter, Acinetobacter and Pseudoalteromonas. All these species are known fish associated bacteria that live on the skin and in the digestive tract of a living animal. To our knowledge, this is the first study where molecular methods are used to screen microbial communities in fish processing plants. This research has therefore contributed a database on bacterial diversity in fish processing plants that will be used in the future to improve processing and storage methods in the fish industry.

See full report
Categories
Reports

Lífvirk efni við lirfueldi lúðu og þorsks / Bioactive products in production of halibut and cod larvae

Author(s):

Jónína Þ. Jóhannsdóttir, Rannveig Björnsdóttir, Eydís Elva Þórarinsdóttir, Kristjana Hákonardóttir, Laufey Hrólfsdóttir

Funded by:

AVS, Matvælasetur HA

Lífvirk efni við lirfueldi lúðu og þorsks / Bioactive products in production of halibut and cod larvae

Markmið verkefnisins var að leita leiða til þess að bæta lifun og gæði lirfa þorsks og lúðu og nota til þess umhverfisvænar aðferðir. Markmiðið var einnig að opna fyrir möguleika á nýtingu ufsapeptíða sem aukið gæti verðmæti ufsa. Niðurstöður fyrra verkefnis í lúðueldi voru lofandi og bentu til þess að hentugast væri að meðhöndla lirfur með peptíðum í gegnum fóðurdýr auk þess sem nauðsynlegt væri að rannsaka frekar styrk meðhöndlunar. Í tengslum við verkefnið hefur verið þróuð og sett upp ný aðstaða í fóðurdýraræktun hjá Fiskey hf. til rannsókna á mismunandi meðhöndlunum fóðurdýra og stuðla þannig að auknum stöðugleika í framleiðslu lúðuseiða. Framkvæmdar hafa verið endurteknar tilraunir með lífvirkum efnum í ræktun hjóldýra og virtust þau þola vel ákveðinn styrk efnanna. Helstu niðurstöður tilrauna á fyrstu stigum þorskeldis benda til þess að meðhöndlun með ufsapeptíðum skili sér í góðum vexti, áberandi hraðari þroska innri líffæra og mun lægri tíðni galla í lirfum. Þó er ljóst að rannsaka þarf frekar áhrif mismunandi styrks meðhöndlunar. Sterkar vísbendingar eru um að IgM og lysozyme séu til staðar í þorsklirfum fljótlega eftir klak eða mun fyrr en áður hefur verið haldið fram auk þess sem meðhöndlun virtist örva framleiðslu þeirra. Meðhöndlun með ufsapeptíðum virðist ekki hafa áhrif á samsetningu bakteríuflóru lirfa en ákveðin tegundasamsetning greindist í meltingarvegi lirfa í kerjum þar sem lifun og gæði lirfa voru best. Gefur þetta vísbendingar um að ákveðin tegundasamsetning bakteríuflóru sé þorsklirfum hagstæð.

The main goal of this project was to increase viability and quality of cod and halibut larvae before and during the first feeding period by using bioactive products. The aim was also to increase the exploitation and value of pollock. The findings of previous projects in halibut culture were promising and indicated that treating live feed is a suitable method to carry bioactive products to the larval intestines during first feeding but the intensities of treatment needed to be further investigated. New facilities have been developed in relation to the project for research in the live feed culture at Fiskey Ltd. to promote increased stability in the production of halibut fingerlings. Repeated experiments have been conducted in the culture of rotifers and results indicates good tolerance towards treatment with bioactive products in certain intensities. The overall results of the project indicated that pollock peptides may promote increased growth and quality of cod larvae during first feeding. The results also indicate the presence of IgM and lysozyme early post hatching, but it has not been observed in cod larvae of this size before. Furthermore, results also indicate that hydrolysates from pollock can stimulate the production of these factors in cod larvae. Treatment using pollock peptides, did not affect the bacterial community structure of live feed or cod larvae, however a similar structure was observed in larvae from the most successful production units different from other tanks. The results therefore indicate a bacterial community structure that may be preferable to the cod larvae.

See full report
Categories
Reports

Notkun lífvirkra efna í lúðueldi

Author(s):

Jónína Þ. Jóhannsdóttir, Heiðdís Smáradóttir, Jennifer Coe, Rut Hermannsdóttir (MS nemi), María Pétursdóttir, Rannveig Björnsdóttir

Funded by:

Líftækninet HA (2005-2007), Háskólasjóður KEA (2006)

Notkun lífvirkra efna í lúðueldi

Megin markmið verkefnisins var að stuðla að aukinni afkomu lúðulirfa í eldi og nota til þess umhverfisvænar aðferðir. Notuð voru lífvirk efni sem auðvelt var að nálgast, stuðluðu að auknu verðmæti sjávarfangs og hefðu jafnframt einhverja þá virkni sem óskað var eftir þ.e. bakteríudrepandi/-hamlandi, prebiotik eða ónæmisörvandi virkni. Gerðar voru tilraunir með ýmis efni í verkefninu þ.e. kítósan afleiður auk peptíða sem unnin voru úr kolmunna, þorski og ufsa. Áhrif meðhöndlunar með efnunum voru metin m.t.t. vaxtar og afkomu lirfa og fóðurdýra svo og m.t.t. samsetningar bakteríuflóru og örvunar ósérhæfðrar ónæmissvörunar í lirfum. Helstu niðurstöður benda til að hentugasta aðferðin til að koma efnum í lirfur er að nota fóðurdýr (Artemia) og var í verkefninu þróuð aðferð til að meðhöndla þau. Lífvirku efnin virtust ekki hafa bakteríuhamlandi áhrif í eldisumhverfi fóðurdýranna en stuðla að breyttri samsetningu bakteríuflórunnar. Lífvirk efni virtust fyrst og fremst nýtast sem bætiefni þar sem fóðurdýr voru bústin og spræk. Afkoma og gæði lirfa í eldiseiningum Fiskey hf. er mjög mismunandi og eru engin augljós tengsl á milli afkomu á kviðpokastigi og afkomu og gæða lirfa í lok startfóðrunar. Samsetning bakteríuflóru reyndist einnig mjög mismunandi í kviðpokalirfum og lirfum í startfóðrun. Framkvæmdar voru þrjár aðskildar tilraunir í seiðaeldisstöð Fiskeyjar þar sem lirfur í startfóðrun voru meðhöndlaðar með lífvirkum efnum. Helstu niðurstöður leiddu í ljós að mikilvægt er að meðhöndla með réttum styrk efna og í hæfilega langan tíma þar sem of mikill styrkur getur haft neikvæð áhrif á vöxt og myndbreytingu lirfa. Meðhöndlun með kolmunnapeptíðum þótti gefa lofandi niðurstöður og hafa góð áhrif á myndbreytingu lirfa. Lífvirk efni virtust ekki hafa afgerandi áhrif á fjölda ræktanlegra baktería í meltingarvegi lirfa en meðhöndlun með kolmunna- og þorskpeptíðum gæti hugsanlega breytt samsetningu flórunnar. Rannsóknir á ósérhæfðri ónæmissvörun lúðulirfa leiddu í ljós tilvist C3 og Lysozyme frá lokum kviðpokastigs en framleiðsla á IgM hefst ekki fyrr en um 28 dögum eftir að startfóðrun hefst. Meira magn IgM mældist á fyrstu vikunum í lirfum sem meðhöndlaðar voru með ufsapeptíðum og gæti það bent til ónæmisörvandi áhrifa. Niðustöður verkefnisins í heild sinni benda til þess að þau lífvirku efni sem rannsökuð voru hafi ekki afgerandi áhrif á bakteríuflóru eldisins en meðhöndlun lirfa í startfóðrun með réttum styrk lífvirkra efna gæti haft góð áhrif á afkomu og vöxt lirfa og örvað ósérhæfða ónæmissvörun lirfa á þessu viðkvæma stigi eldisins þegar þær hafa enn ekki þróað sérhæft ónæmissvar.

The aim of this project was to promote increased survival of halibut larvae during first feeding by using bioactive products. The bioactive products were selected by the criterion that they were easily accessible and induced any of the desired effects i.e. inhibiting bacterial growth, prebiotic effects or immunostimulants. The products studied are chitosan and peptide hydrolysates from blue whiting, cod and saithe. The effects of treatment were evaluated with respect to growth and survival of larvae and the live feed (Artemia) as well as effects on bacterial numbers or the community structure of the intestinal microbiota of larvae and stimulation of the innate immune system of the larvae. The results indicate that treating live feed (Artemia) is a suitable method to carry the bioactive products to the larval intestines during first feeding and a new technique has been standardized for treatment of the live feed with the products. The bioactive products did not affect the total bacterial count in the Artemia but the composition of the bacterial community may be changed as a result of the treatment. The Artemia seems to use the bioactive products as a food supplement and was well suited to be used as live feed. A significant variation in overall success of larvae was observed without any obvious correlation between survival of larvae at the end of the yolk sac stage and at the end of first feeding. A different bacterial pattern was observed in the intestine at the yolk sac stage compared to first feeding larvae. Three separate experiments were carried out in the halibut production units at Fiskey Ltd. where larvae were treated with various bioactive products. The results emphasize the importance of treating larvae with the appropriate concentrations of the products, as elevated concentrations can negatively affect growth and metamorphosis of the larvae. Treatment with peptides from blue whiting resulted in relatively good survival of larvae with similar success of metamorphosis compared to control units. The bioactive products did not affect bacterial growth but there were indications that peptides from blue whiting and cod may affect the composition of the intestinal community of bacteria in the larvae. Results from studies of the immunological parameters indicate the presence of C3 and Lysozyme already from the end of the yolk sac stage and the initialization of IgM production after approximately 28 days in feeding. Production of IgM was stimulated in larvae treated with peptides from saithe, indicating immunostimulating effects of this product. The overall results indicate that the bioactive products studied did not affect the bacterial flora during the first production stages of halibut larvae. However, if used in the appropriate quantities and at the right time, the products may promote survival and growth and stimulate the innate immunity of larvae.

See full report