Μελέτη μη θερμικών προκατεργασιών για τη βελτίωση της διατηρησιμότητας ιχθυηρών

Abstract

Fresh fish is an extremely perishable food as compared to other food commodities. Considerable research focuses on the control of microbial growth and biochemical reactions to improve fish quality and extent shelf life. Gilthead seabream (Sparus aurata) is a Mediterranean fish of high commercial value due to its desirable characteristics. Products like chilled fillets from marine cultured Mediterranean fish have high commercial potential if their shelf life can be extended through packaging or minimal processing. The objective of this study was to evaluate and model the effect of osmotic treatment (40-60% maltodextrin plus 5% NaCl, 0-360 min, 15-37°C) and its combination with modified atmosphere packaging (20-80%CO2), antimicrobial agents (0.5% carvacrol, 0.5% glucono-δ-lactone, 1% citrox, 2?104IU/100g osmotic solution) and alternative osmotic solutes (trehalose, glucosamine) on the quality characteristics of gilthead seabream and to investigate the potential of using osmosis as a minimal treatment to extend the shelf life of fish products. Osmotic pretreatment caused substantial water loss (12.3-77.0%) and solid enrichment (2.5-34.1%) with higher solution concentrations showing the highest values of mass flow. A second degree polynomial model described successfully mass transfer during osmotic process. The indices that could more consistently be correlated to storage time and temperature of the products were Pseudomonas sp. growth for aerobically packed fillets and lactic acid bacteria for MAP samples and the chemical index TVB-N, showing high correlation with sensory scores, as also indicated by their similar Ea values. Shelf life at 5°C was 4 days for untreated fillets and 9, 11 and 13 days for fillets treated with 40, 50 and 60% maltodextrin, respectively. Osmotic pre-treatment with the addition of nisin in combination with MAP was the most effective treatment resulting in significant shelf life extension of gilthead seabream fillets (48 days compared to 10 days for the control at 0°C). The results of the study show the potential of using osmotic pretreatment in combination with modified atmosphere packaging, antimicrobial agents or alternative osmotic solutes and superchilling storage to extend the shelf life and improve the commercial value of fresh chilled fish products. The proposed models can be a reliable tool for predicting the shelf life of minimally treated and MA packed gilthead seabream fillets during refrigerated storage

Η ανάπτυξη νέων μεθόδων επεξεργασίας και συσκευασίας των αλιευμάτων, με σκοπό τη μείωση του ρυθμού υποβάθμισης των ποιοτικών χαρακτηριστικών τους, αποτελεί βασικό στόχο της επιστημονικής και εφαρμοσμένης έρευνας. Η τσιπούρα (Sparus aurata) αποτελεί είδος μεγάλης εμπορικής σημασίας τόσο για την ελληνική όσο και την ευρωπαϊκή αγορά. Στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η μελέτη της επίδρασης της ωσμωτικής προκατεργασίας (40-60% μαλτοδεξτρίνη με 5% NaCl, 0-360 min, 15-37°C), καθώς και του συνδυασμού της με επιπλέον παράγοντες μικροβιολογικής και φυσικοχημικής σταθεροποίησης, όπως εναλλακτικές συσκευασίες (20-80% CO2), αντιμικροβιακές ουσίες (0.5% καρβακρόλη, 0.5% γλυκονο-δ-λακτόνη, 1% citrox, 2?104 IU νισίνη/100 g διαλύματος) και εναλλακτικών ωσμωτικών μέσων (τρεχαλόζη, γλυκοζαμίνη), στην ποιότητα φιλέτων τσιπούρας και η ανάπτυξη μοντέλων πρόρρησης της διατηρησιμότητας, που βασίζονται σε μικροβιολογικούς και χημικούς δείκτες ποιότητας. Η διεργασία της ωσμωτικής αφυδάτωσης οδήγησε σε σημαντική απώλεια υγρασίας (12.3-77.0%) και πρόσληψη στερεών (2.5-34.1%), με τις υψηλότερες συγκεντρώσεις ωσμωτικού διαλύματος να παρουσιάζουν ισχυρότερη δράση. Ένα πολυωνυμικό μοντέλο περιέγραψε ικανοποιητικά τα φαινόμενα μεταφοράς μάζας κατά την ωσμωτική προκατεργασία. Οι Pseudomonas sp. ήταν τα υπεύθυνα βακτήρια για την αλλοίωση παρουσία αέρα. Ο χρόνος διατήρησης στους 5°C βάσει της οργανοληπτικής εξέτασης ήταν 5 ημέρες για τα ανεπεξέργαστα φιλέτα και 9, 11 και 13 ημέρες για τα προκατεργασμένα με 40, 50 και 60% HDM, αντίστοιχα. Η δράση της ωσμωτικής αφυδάτωσης ενισχύθηκε με την προσθήκη αντιμικροβιακών στο ωσμωτικό διάλυμα. Η MAP οδήγησε σε σημαντική επιβράδυνση της μικροβιακής ανάπτυξης σε όλες τις θερμοκρασίες συντήρησης. Τα αποτελέσματα της μελέτης οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι τα ωσμωτικά προκατεργασμένα φιλέτα τσιπούρας αποτελούν προϊόντα υψηλής ποιότητας, πιο σταθερά από τα ανεπεξέργαστα κατά τη συντήρησή τους σε ψύξη. Η συνδυαστική εφαρμογή της ωσμωτικής αφυδάτωσης με εναλλακτικές επεξεργασίες ή συσκευασίες (χρήση αντιμικροβιακών ουσιών, ΜΑΡ) μπορεί να οδηγήσει σε περαιτέρω επέκταση της διατηρησιμότητας του προϊόντος. Η τρεχαλόζη και η γλυκοζαμίνη παρουσίασαν κτυοπροστατευτική δράση στους -1 και -3°C. Με χρήση των εξαγόμενων μοντέλων μπορεί να επιλεγεί ο κατάλληλος συνδυασμός συνθηκών προκατεργασίας και συντήρησης, για την επίτευξη του επιθυμητού χρόνου διατήρησης, οδηγώντας σε ελαχιστοποίηση των απωλειών λόγω αλλοιώσεων κατά τη διακίνηση και την αποθήκευση.