The Effect of High-Pressure Processing and Soluble Gas Stabilization on Biobased Packaging Material, Packaging of Rehydrated Clip-Fish Loins

Abstract

Formålet med denne masteroppgaven har vært å evaluere hvorvidt biologisk nedbrytbar matemballasje (folie av cellulose laminert til BioPBS) gir like god beskyttelse som ikke-gjenvinnbar emballasje (PA/PE), når det utsettes for høytrykks behandling (HPP) og 100\% CO2 (SGS). I tillegg har oppgaven hatt som mål å avdekke potensielle synergiske effekter mellom HPP og SGS ved å kombinere dem som hindrings-teknologi. For å bestemme effekten av SGS og HPP på emballasjen ble klippfiskens kvalitet og holdbarhet evaluert ved å måle mikrobiell vekst, drypptap, vann- og protein innhold, proteindenaturering, frie aminosyrer, overflatefarge og tekstur, over en periode på 48 dager.

De ulike kvalitetsanalysene avdekket minimale forskjeller mellom emballasjealternativene. De biologisk nedbrytbare og biobaserte posene ga et tilsvarende beskyttelsesnivå når de ble utsatt for SGS og HPP, som de ikke-resirkulerbare PA/PE-posene.

Med hensyn til eventuelle synergistiske effekter mellom SGS og HPP, førte en kombinasjon av SGS og HPP til utvidet mikrobiologisk holdbarhet av den rehydrert klippfisk. Lavest mikrobiell vekst ble påvist ved 600MPa HPP i kombinasjon med SGS. Imidlertid ga HPP ved 400MPa kombinert med SGS lignende resultater som HPP ved 600MPa uten SGS. Proteiner har allerede blitt denaturert på grunn av salt- og tørkeprosessen til klippfisken, og derfor ble det ikke oppdaget signifikante endringer i kilppfiskens farge etter trykkbehandlingen på dag 0. Teksturen varierte, der HPP-behandlet klippfisk ble fastere og SGS+HPP-behandlet klippfisk ble løsere. Det ble observert signifikante forskjeller i innholdet av frie aminosyrer (FAA), der SGS+HPP-behandlet klippfisk hadde høyest innhold av frie aminosyrer. Dermed kan SGS ha forårsaket mer FAA. Dersom FAA forårsaker bismak, vil den sensoriske holdbarheten til klippfisken potensielt ikke gjenspeile den mikrobielle holdbarheten.

Selv om det var en synergistisk effekt mellom SGS og HPP, med hensyn til mikrobiell vekst og de andre kvalitetsparametrene var innenfor rimelige variasjoner, kan det ha hatt motsatt effekt i forhold til FAA. Dette trenger ytterligere undersøkelser.

The objective of this Master's thesis was to evaluate if biodegradable food packaging (cellulose film laminated to BioPBS) offers the same level of protection as non-recyclable packaging (PA/PE) when exposed to soluble gas stabilization (SGS) and high-pressure processing (HPP). In addition, the study aimed to unveil any synergistic effects between HPP and SGS by combining them as hurdle technology. To determine the effect SGS and HPP had on the packaging, the quality and shelf life of rehydrated clip-fish were evaluated by measuring the microbial growth, drip loss, water- and protein content, protein denaturation, free amino acid distribution, as well as the surface color and the texture, over a period of 48 days.

The various quality analyses revealed minimal distinctions between the packaging options. The biodegradable and bio-based bags provided an equivalent level of protection when exposed to SGS and HPP as the non-recyclable PA/PE bags.

In regard to any synergistic effects between SGS and HPP. SGS and HPP combined extended the microbial shelf life of rehydrated clip-fish. HPP at 600MPa with SGS resulted in the lowest microbial growth. However, HPP at 400MPa combined with SGS gave similar results as HPP at 600MPa without SGS. Proteins had already been denatured due to the salting and drying process of the clip-fish, and therefore no significant changes in the surface color of were detected after the HPP treatment on day 0. Textural properties varied, where HPP-treated clip-fish became firmer and SGS+HPP-treated clip-fish became softer. The free amino acid (FAA) content significantly differed, with SGS+HPP-treated clip-fish having the highest FAA content. Thus, SGS may have caused more FAA. If the FAA does cause off-flavor, the sensorial shelf life of the clip-fish may not reflect the microbial shelf life.

Even though there was a synergistic effect between SGS and HPP in regard to microbial growth, and the other quality parameters were within reasonable variations, it may have had the opposite effect in regard to FAA. This needs further investigation.