Categories
Reports

Influence of seasonal variation and frozen storage temperature on the lipid stability of Atlantic mackerel (Scomber scombrus)

Author(s):

Paulina E. Romotowska, Magnea G. Karlsdóttir, María Gudjónsdóttir, Hörður G. Kristinsson, Sigurjón Arason

Funded by:

AVS rannsóknasjóður í sjávarútvegi (R 040-12)

Contact

Hörður G. Kristinsson

Rannsókna- og nýsköpunarstjóri

hordur.g.kristinsson@matis.is

Influence of seasonal variation and frozen storage temperature on the lipid stability of Atlantic mackerel (Scomber scombrus)

Áhrif geymsluhitastigs (-18 °C vs. 25 °C) og veiðitíma (ágúst vs. september) á niðurbrot fitu í Atlantshafs makríl veiddum við Íslandsstrendur voru skoðuð í þessu verkefni. Stöðugleiki fitunnar var metinn með því að mæla fyrstastigs (PV) og annarsstigs myndefni þránunar (TBARS), fríar fitusýrur (FFA) auk fitusýrusamsetningu. Niðurstöðurnar sýna marktækan mun í fituniðurbroti með langvarandi geymslu, þar sem niðurbrotið var marktækt minna þegar geymt var við – 25 °C samanborið við -18 °C. Auk þessa var fiskur veiddur í september með hærri þránunargildi samanborið við fisk frá ágúst. Aftur á móti var ensímatískst fituniðurbrot meira í águst en september. Niðurstöðurnar gáfu einnig til kynna að magn ómega-3 fjölómettaðra fitusýra var nokkuð stöðugt út geymslutímann. Með öðrum orðum þá sýndu niðurstöðurnar að hitastig í frostgeymslu hafði mikil áhrif á fituniðurbrot en stöðugleikinn var háður því hvenær fiskurinn var veiddur.

Lipid deterioration of Atlantic mackerel (Scomber scombrus) caught in Icelandic waters was studied, as affected by different frozen storage temperatures (-18 °C vs. -25 °C) and seasonal variation (August vs. September). The lipid stability was investigated by analyses of hydroperoxide value (PV), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), free fatty acids, as well as changes in fatty acid composition. Results showed significant lipid deterioration with extended storage time, where the lower storage temperature showed significantly more protective effects. Furthermore, a higher lipid oxidation level was recorded for fish caught in September than in August, although lipid hydrolysis occurred to be greater for fish in August than in September. Moreover, results indicated a rather stable level of omega-3 fatty acid during the whole frozen storage period. The analysis indicated that both lipid oxidation and hydrolysis were affected by the frozen storage temperature and the stability differed with regards to season of catch.

Skýrsla lokuð til 01.01.2018

See full report
Categories
Reports

Áhrif árstíma, blæðingaraðferða og geymsluhitastigs á gæði og stöðugleika frosinna þorsklifra

Author(s):

Magnea G. Karlsdóttir, Sigurjón Arason, Ásbjörn Jónsson

Funded by:

AVS rannsóknasjóður í sjávarútvegi

Contact

Sigurjón Arason

Head Engineer

sigurjon.arason@matis.is

Áhrif árstíma, blæðingaraðferða og geymsluhitastigs á gæði og stöðugleika frosinna þorsklifra

Meginmarkmið verkefnisins var að auka nýtingu og um leið þekkingu á stöðugleika þorsklifrar í frosti eftir árstíma. Með aukinni þekkingu á áhrifum árstíma, hráefnisgæða og geymsluaðstæðna á stöðugleika lifrar í frosti er hægt að tryggja að hráefni fyrir áframhaldandi vinnslu sé fáanlegt allt árið um kring. Þessi skýrsla fjallar um áhrif árstíma, blæðingaraðferða og geymsluhitastigs á gæði og stöðugleika frosinna þorsklifra. Matsþættir voru meðal annars ensímvirkni (fríar fitusýrur) og þránun (fyrsta- og annarstigs myndefni þránunar). Árstími hafði marktæk áhrif á efnasamsetningu og ensímvirkni lifranna. Það endurspeglaðist í hærra fituinnihaldi og hærra magni af fríum fitusýrum í lifur sem safnað var í júlí samanborið við lifur frá apríl. Stöðugleiki í frosti var einnig breytilegur eftir árstíma þar sem lifur frá júlí var viðkvæmari gagnvart myndun peroxíðs. Mismunandi blóðgunaraðferðir (blóðgun og slæging í einu handtaki (eitt skref) og að blóðga fyrst og slægja svo (tvö skref)) höfðu almennt lítil áhrif á efnasamsetningu og ensímvirkni lifranna. Blóðgunaraðferðirnar höfðu aftur á móti marktæk áhrif á myndun annarstigs myndefni þránunar við frostgeymslu þar sem lifur frá fiski blóðgaður í 2 skrefum var minna þrá samanborið við lifur frá fiski blóðgaður í einu skrefi. Geymsluhitastig og tími höfðu afgerandi áhrif á stöðugleika lifranna í frosti. Útfrá fyrirliggjandi niðurstöðum er ráðlagt að geyma frosna lifur við -25 °C heldur en -18 °C til þess að hægja á skemmdarferlum.

To our knowledge, there is limited information available regarding the effects of temperature, bleeding method, and seasonal variation on oxidation stability of cod liver during frozen storage. A profound knowledge of cod liver stability during frozen storage is needed to secure the available supply of cod liver for processing all year around. The objective of the present study was therefore to evaluate lipid deterioration during frozen storage of cod liver. The effects of temperature, storage time, bleeding method, and seasonal variation on lipid hydrolysis and oxidation were analysed. Time of year significantly affected the chemical composition and enzymatic activity of the liver, which was reflected in a higher fat content and higher level of free fatty acids in the liver collected in July compared to liver collected in April. Stability during frozen storage varied also with season where liver from July was more vulnerable towards peroxidation. Different bleeding methods (bleeding and gutting in one step compared to bleeding first and then gutting (two steps)) had significant effect on the lipid oxidation where liver from fish bled in one step turned out to be more rancid compared to liver from fish bled in two steps. Storage temperature and time proved to be important factors with regard to lipid degradation of cod liver during frozen storage. Based on present results, in can be recommended to store frozen liver at – 25 °C rather than -18 °C in order to slow down these damage reactions.

See full report
Categories
Reports

Effect of brining and frozen storage on physicochemical properties of well-fed Atlantic mackerel (Scomber scombrus) intended for hot smoking and canning

Author(s):

Paulina E. Romotowska, María Gudjónsdóttir, Magnea G. Karlsdóttir, Sigurjón Arason, Ásbjörn Jónsson, Hörður G. Kristinsson, Telma B. Kristinsdóttir

Funded by:

AVS rannsóknasjóður í sjávarútvegi (R 040-12)

Contact

Sigurjón Arason

Head Engineer

sigurjon.arason@matis.is

Effect of brining and frozen storage on physicochemical properties of well-fed Atlantic mackerel (Scomber scombrus) intended for hot smoking and canning

Makríll (Scomber scombrus) er tiltölulega ný nytjategund við strendur Íslands. Þar sem makríll er feitur fiskur með stutt geymsluþol, krefst hann því hámörkunar á geymsluaðstæðum og vinnsluferlum. Í þessu verkefni voru breytingar á efna- og eðliseiginleikum við hitameðhöndlun á söltuðum og ósöltuðum makríl rannsakaðar. Fyrir vinnslu var fiskurinn geymdur í 6, 9 og 12 mánuði við -18 °C og -25 °C með það fyrir augum að kanna hversu vel íslenskur frosinn makríll hentar sem hráefni í niðursoðnar og heitreyktar vörur. Til þess að athuga þau áhrif sem hitameðhöndlun hefur á vinnslueiginleika makríls voru sýnin hituð upp í 75 °C (til að herma eftir reykingu) og 90 °C (til að herma eftir niðursuðu). Langvarandi geymsla í frosti hafði neikvæð áhrif á hráefnið vegna aukinnar þránunar og var fiskurinn sem geymdur var við -18 °C með marktækt lakari gæði samanborið við fisk sem geymdur var við -25 °C fyrir vinnslu. Niðurstöðurnar sýndu að afurð hituð að 75 °C hafði hærra vatnsinnihald, hærri vatnsheldni og hærri nýtingu og var auk þess meyrari samanborið við afurð hitaða að 90 °C. Á heildina litið þá gefa niðurstöðurnar til kynna að feitur sumarmarkíll gæti hentað vel til vinnslu á niðursoðnum og heitreyktum afurðum.

Atlantic Mackerel (Scomber scombrus) is a novel species in Iceland and as a fatty fish with a short shelf-life it requires optimization of storage and processing conditions. Physicochemical changes of brined and un-brined mackerel were analysed during frozen storage (6, 9, 12 months) at -18 °C vs. -25 °C with the aim of investigating the suitability of using well-fed frozen mackerel as raw material for canned and hot-smoked products. Heat treatments to a core temperature of 90 °C (representing canning) and 75°C (representing hot-smoking) were applied. Prolonged frozen storage showed negative effects on the raw material prior to heat processing due to an increased level of lipid oxidation, where fish stored at -18 °C was of significantly poorer quality than fish stored at -25 °C. Moreover, the results indicated that heat treatment resulting in a core temperature of 75 °C showed higher water content, liquid holding capacity, heating yield as well as lower maximum shear force of texture compared to mackerel heated to a core temperature of 90 °C. Overall, analyses indicated that the fatty summer mackerel was well suitable for production of canned and hot-smoked products.

Skýrsla lokuð til 01.01.2018

See full report
Categories
Reports

Improved reefer container for fresh fish / Endurbættur kæligámur fyrir ferskfisk – LOKASKÝRSLA

Author(s):

Sæmundur Elíasson, Björn Margeirsson, Sigurjón Arason

Funded by:

AVS rannsóknasjóður í sjávarútvegi, AVS‐Ref.No.: R11 093‐11

Contact

Sæmundur Elíasson

Ph.D. Student

saemundur.eliasson@matis.is

Improved reefer container for fresh fish / Endurbættur kæligámur fyrir ferskfisk – LOKASKÝRSLA

Meginmarkmið verkefnisins Endurbættur kæligámur fyrir ferskfisk var að endurbæta kæligáma og verklag við flutninga á ferskum sjávarafurðum með endurhönnun og prófunum. Markmiðið er að hönnunarúrbætur skili kæligámum sem ná jafnara hitastigi gegnum flutningaferlið. Leitast skyldi við að ná viðunandi endurbótum á kæligámum sem í dag er notast við með einföldum og kostnaðarlitlum aðgerðum. Afleiðingar bættrar hitastýringar í vinnslu‐ og flutningaferlum eru aukin gæði, stöðugleiki og öryggi, sem auka um leið verðmæti vörunnar. Samstarfsaðilar í verkefninu voru Matís, Háskóli Íslands, Eimskip Ísland og Samherji. Í þessari skýrslu er helstu niðurstöðum og afurðum verkefnisins lýst. Niðurstöður verkefnisins leiddu í ljós að þörf er á endurbótum í sjóflutningskeðjum og sýnt var fram á að hægt er að ná fram úrbótum með einföldum og kostnaðarlitlum aðgerðum. Hitastýringu við sjóflutninga má bæta með því að velja markhitastig og kæligáma sem hæfa best til flutninga ferskra fiskafurða. Kortlagning á hitadreifingu kæligáma sýndi fram á breytileika bæði í flutningsferlinu og með tilliti til staðsetningar innan gámsins en hönnunarúrbætur sem miðuðu að því að þvinga loftflæði innan gámsins skiluðu jafnari hitadreifingu. Einnig var sýnt fram á mikilvægi verklags við hleðslu kæligáma og meðhöndlun þeirra frá framleiðanda til kaupanda.

The purpose of the project Improved reefer container for fresh fish is to use simple redesign and experimental testing to improve temperature control in reefer containers and work procedures of fresh fish products during transport. The design improvements are aimed at producing a reefer with more stable temperature through sea freight and transport. The aim is to get satisfactory improvements with simple and cost effective procedures. Improved temperature control in fish chill chains leads to increased product quality, stability and safety and thereby increased product value. The project was done in collaboration with Matís, University of Iceland, Eimskip Ísland and Samherji. This report describes the main results and products of the project. The results of the project showed that there is room for improvement in sea transport cold chains and with design improvements experiments it was demonstrated that they can be improved with simple and cost effective procedures. The results showed that the temperature control during sea freight may also be improved by selecting the reefer types most suitable for fresh fish transport and selecting different set point temperatures during summer and winter. The mappings of temperature distribution inside the reefers showed spatiotemporal variability and design improvements achieved a more uniform distribution by means of forced air circulation. Field tests demonstrated the importance of correct operating procedures during loading of reefers and their handling from processor to end location.

See full report
Categories
Reports

Thermal modelling of processing and transport of fresh fish / Hermun kæliferla – LOKASKÝRSLA

Author(s):

Björn Margeirsson, Sigurjón Arason, Kristín Valtýsdóttir

Funded by:

AVS rannsóknasjóður í sjávarútvegi, Tækniþróunarsjóður, Rannsóknasjóður Háskóla Íslands

Contact

Sigurjón Arason

Head Engineer

sigurjon.arason@matis.is

Thermal modelling of processing and transport of fresh fish / Hermun kæliferla – LOKASKÝRSLA

Meginmarkmið verkefnisins Hermun kæliferla ‐ varmafræðileg hermun vinnslu‐ og flutningaferla, sem hófst í júní 2008, var að setja fram endurbætur á verklagi og búnaði tengdum flutningi á sjávarafurðum með ferlagreiningu, tilraunum og tölvuvæddum varma‐ og straumfræðilíkönum. Afleiðingar bættrar hitastýringar í vinnslu‐ og flutningaferlum eru aukin gæði, stöðugleiki og öryggi, sem auka um leið verðmæti vörunnar. Samstarfsaðilar í verkefninu voru Matís, Háskóli Íslands, Promens Tempra, Eimskip Ísland, Samherji, Brim (ÚA), Festi, Völusteinn og Eskja. Í þessari skýrslu er helstu niðurstöðum og afurðum verkefnisins lýst. Dæmi um afurðir eru varmaflutningslíkön af ferskfiskafurðum í frauðkassa, sem gera kleift að spá fyrir um fiskhita út frá umhverfishitasögu. Varmaflutningslíkön voru notuð til að endurhanna 3, 5 og 7 kg frauðkassa Promens Tempra með lágmörkun hæsta fiskhita í kössunum undir hitaálagi að markmiði. Tilraunir staðfestu yfirburði nýju kassanna umfram hefðbundnar kassagerðir, bæði m.t.t. hitastýringar og gæða vöru undir hitaálagi. Niðurstöður annarrar tilraunar sýna að geymsluþol ferskra fiskflaka í hornkössum heils bretti í flugflutningskeðju getur verið um 1‐1,5 dögum styttra en flaka í kössum í miðju brettastaflans. Hitadreifing í mismunandi kælikeðjum var kortlögð og sérstök áhersla lögð á forkælingu flaka fyrir pökkun og hitadreifingu í mismunandi tegundum kæligáma með mismunandi hleðslumynstur. 

The main aim of the research project Hermun kæliferla – Thermal modelling of processing and transport of fresh fish, which was launched in June 2008, was to improve technology and practices used for fish processing and transport by means of analysis of chill chains, experiments and computational modelling. Improved temperature control in fish chill chains leads to increased product quality, stability and safety and thereby increased product value. This report describes the main results and products of the project. Examples include heat transfer models of fresh fish fillets packaged in boxes, which can be used to predict product temperature evolution as a function of variable ambient temperature. Numerical heat transfer models were used to optimise the design of 3, 5 and 7‐kg expanded polystyrene boxes manufactured by Promens Tempra with the aim of minimising the maximum fish temperature in boxes under thermal load.  Improved thermal protection of the new box design was confirmed in different experiments, both with regard to lesser product temperature variations and prolonged freshness period and storage life of products. The results from another storage study suggest that the storage life of fresh fish products in a corner box can be more than 1‐1.5 days shorter than in the centre boxes of a full size pallet stack in a real air transport chain, depending on the level of ambient thermal load. Environmental and product temperatures were mapped in different chill chains with special emphasis laid on precooling during processing and temperature distribution in reefer containers of different types and loading patterns. 

See full report
Categories
Reports

Optimised Chilling Protocols for Fresh Fish

Author(s):

Björn Margeirsson, Hélène L. Lauzon, Lárus Þorvaldsson, Sveinn Víkingur Árnason, Sigurjón Arason, Kristín Líf Valtýsdóttir, Emilía Martinsdóttir

Funded by:

AVS R&D Fund of Ministry of Fisheries in Iceland, the Technology Development Fund at the Icelandic Centre for Research, University of Iceland Research Fund and EU (contract FP6-016333-2)

Contact

Sigurjón Arason

Head Engineer

sigurjon.arason@matis.is

Optimised Chilling Protocols for Fresh Fish

Leiðbeiningar um kælingu á ferskum fiski  lýsa áhrifamestu kæliaðferðum á öllum stigum kælikeðjunnar með  áherslu á hvítan fisk. Lýst er hvernig eigi að besta kælingu og viðhalda hitastigi til þess að hámarka gæði og öryggi afurða og minnka kostnað og orkunotkun. Í skýrslunni eru bakgrunnsupplýsingar fyrir leiðbeiningar i upplýsingaveituna Kæligátt á heimasíðu Matís sem settar eru fram á notendavænan hátt   á íslensku www.kaeligatt.is og ensku www.chillfish.net. Leiðbeiningarnar eru ætlaðar fyrir sjómenn, framleiðendur, flutningsaðila og aðra aðila virðiskeðjunnar. Leiðbeiningarnar byggja á rannsóknum sem framkvæmdar hafa verið innan rannsóknaverkefna eins og Chill‐on, Hermun kæliferla og Kælibótar.  Helstu kaflar fjalla um kælingu um borð, í vinnslu, við pökkun, flutning og geymslu á fiski.

The overall aim of the optimised chilling protocols is to describe the most effective chilling methods for any stage in the food supply chain with emphasis on whitefish. This comprises optimisation of the whole chain for lowering and maintaining low temperature with the aim of maximising quality and safety of the products and minimising costs and energy use. This report is the background for the protocols and guidelines published with open access at Matís website in Icelandic and English in a user‐friendly way: www.chillfish.net. These are protocols to follow aimed for the use of fishermen, manufacturers, transporters and other stakeholders in the fisheries chain. The information is divided into subchapters of different links in the chain. How to chill fish on‐board, during processing, packaging, transport and    storage are the main chapters.

See full report