Application of natural antioxidants and modified atmosphere packaging to prolong shelf life and enhance quality of fish products

• Main Author: Olsen, Mathias Eilert
• Other Authors: Rustad, Turid
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: NTNU 2021
• Subjects: Verdier; Atlantic salmon
• Online Access: https://hdl.handle.net/11250/2788520

Markedet for fersk havbruksfisk er økende ettersom fisk kan være en kilde for viktige næringsstoffer i den menneskelige dietten, som omega-3 fettsyrer. Bruken av ferske råvarer er derimot begrenset grunnet høy sensitivitet for mikrobiell og biokjemisk bedervelse. Tidligere studier viser at modifisert atmosfærepakning (MAP), antioksidanter og temperatur kontroll kan forlenge holdbarheten for fersk fisk. Målet med denne studien var å undersøke kombinasjonen av naturlige antioksidanter, MAP og temperaturkontroll for å forlenge holdbarheten for atlantisk laks. Studien ble gjennomført i to lagringsforsøk som varte i 16 dager hver. Det første forsøket kombinerte MAP (CO2:N2 60:40) og vakuumpakkede prøver med kjøling på 4°C og 0°C. Det andre lagringsforsøket kombinerte MAP (CO2:N2 60:40) ved 0°C med antioksidant behandling av rosmarinekstrakt (0,5% og 0,05% vekt/volum) og tokoferoler (0,5% og 0,05% vekt/volum) i etanol. Endringer i kvalitet under lagring ble analysert gjennom drypptap, mikrobiell vekst og målinger av primære og sekundære oksidasjon produkter i from av PV og TBARS. Vakuumpakkede prøver fra det første lagringsforsøket hadde høyre drypptap enn prøver lagret i MAP. Ingen signifikant forskjell i drypptap mellom prøver behandlet med antioksidanter sammenlignet med kontrollen ble funnet i det andre forsøket. Prøver lagret ved 4°C i det første lagringsforsøket hadde høyere mikrobiell vekst enn prøver lagret ved 0°C uavhengig av pakkemetode. Det var ingen signifikant forskjell i mikrobiell vekst mellom antioksidant behandlede prøver og kontroll i det andre lagringsforsøket. Det var en signifikant forskjell i PV mellom dag 1 og dag 16 for både det første og det andre lagringsforsøket, men ingen signifikant forskjell mellom behandling og/eller lagrings metoder for enten det første eller det andre lagringsforsøket ble funnet. Det var ingen signifikant forskjell mellom TBARS verdier mellom dag 1 og dag 16, eller mellom lagrings og/eller behandlingsmetode for noen av prøvene i det første eller det andre lagringsforsøket. Til oppsummering viste denne studien effekten av temperatur på mikrobiell vekst i atlantisk laks, og effekten av MAP for å bevare kvaliteten. Studien klarte ikke å oppdage noen effekt med antioksidant behandling på lipid oksidasjon, mikrobiell vekts eller drypptap. The marked for fresh aquaculture fish is increasing as fish can provide several important nutrients to the human diet including essential omega-3 fatty acids. The use of fresh produce is however limited due to high susceptibility of microbial and biochemical spoilage. Earlier studies show that modified atmosphere packaging (MAP), antioxidant addition and temperature control can prolong the shelf life of fresh fish. The aim of the current study was to investigate the combination of natural antioxidant, MAP and temperature control in order to prolong the shelf life of Atlantic salmon. The study was conducted in two storage experiments lasting 16 days each. The first storage experiment combined MAP (CO2:N2 60:40) and vacuum-packed samples with cold storage at 4°C and 0°C. The second combined MAP (CO2:N2 60:40) at 0°C with treatment of rosemary extract (0,5% and 0,05 w/v) and tocopherols (0,5% and 0,05% w/v) in ethanol. Quality changes during storage were analysed in terms of drip loss, microbial growth, and measurement of primary and secondary oxidation products by PV and TBARS. Vacuum packed samples form the first storage experiment had a higher drip loss than samples stored in MAP. No significant difference in drip loss between samples treated with antioxidants compared to the control in the second storage experiment was found. Samples stored at 4°C had a higher microbial growth than samples stored at 0°C regardless of packaging method in the first experiment. There was no significant difference in microbial growth between antioxidant treated samples and the control in the second storage experiment. There was a significant difference between PV values from day 1 and day 16 for both the first and second storage experiment, but no significant difference between treatment and/or storage was found in either. There were no significant differences in TBARS values between day 1 and day 16, or between storage and/or treatment between any samples from either the first or the second storage experiment. In conclusion, this study showed the effect of temperature in terms of microbial growth on Atlantic salmon, and the effect of MAP in retaining the quality. The study was unable to detect any effect of antioxidant treatment to lipid oxidation, microbial growth or drip loss.