Evaluation of Cellulose-Based Edible Coatings as a Sustainable Solution for Quality Preservation of Raw Atlantic Salmon Fillets
Description
Full text not available
Abstract
Laks er et verdifullt sjømatprodukt som er kjent for sin gode næringsbalanse og smak. Å opprettholde kvaliteten og holdbarheten til lakseprodukter kan derimot være en utfordring på grunn av at laks er en lett bedervelig matvare. Spiselig film er et nytt emballasjekonsept som har fått oppmerksomhet de siste årene på grunn av dets mange fordeler. Disse fordelene inkluderer det å være en beskyttende barriere, i tillegg til å kunne forlenge holdbarheten til matproduktet. Målet for denne oppgaven var å undersøke potensialet til karboksymetylcellulose (CMC) og cellulose nanokrystaller (CNC) som varianter av spiselig film, med eller uten kitosan inkorporert. Kvaliteten på lakseporsjonene ble evaluert ved å utføre en mikrobiologisk analyse, samt å studere endringer i visuell persepsjon. I tillegg ble karbondioksid (CO2) permeabiliteten til de spiselige filmene evaluert. Fra mikrobiologisk analyse ble det funnet ut at fiskeprøvene som ble belagt med et celluloselag, med kitosan inkorporert, hadde mindre mikrobiell vekst enn kontrollprøvene ved 4 ℃. Videre ble kimtall til disse prøvene observert til å være mindre enn 7 log KDE/g frem til dag 14, mens kontrollgruppen hadde et kimtall på 8,1 ± 0,13 log KDE/g samme dag. I tillegg ble det konkludert med at prøvene fra CMC A-gruppen hadde minstmikrobiell vekst under lagringsperioden. Det ble også konkludert med at inkorporering av kitosan hadde en antibakteriell og soppdrepende effekt. Effekten av temperatur ble også studert, hvor prøver belagt med CMC lagret ved 1 ℃ ble sammenlignet med den tilsvarende gruppen lagret ved 4 ℃. Temperaturen ble funnet å ha en effekt på veksten av mugg og gjær, men den hadde ingen effekt på den psykotrofiske bakterieveksten. For de visuelle persepsjonsaspektene, ble lysrefleksjon og fargeparametre (L*a*b* og Ch) hentet fra henholdsvis VideometerLab og VideometerLite. De fleste av de belagte prøvene ble observert å ha en høyere lysrefleksjon enn kontrollgruppen. Dette er en indikasjon på at belegget "maskerer" det røde fargepigmentet, astaxanthin, i laks. Høy lysrefleksjon indikerte også lavt lipid- og vanninnhold. Effekten av temperatur på lysrefleksjonen ble også studert. Det ble konkludert med at en lav temperatur (1 ℃) ivaretar bedre lysrefleksjonen til prøvene som ble belagt med CMC, sammenlignet med tilsvarende prøver lagret ved 4 ℃. Angående farge, ble lyshet (L) observert å avta for prøver lagret ved 4 ℃. Rødhets- og metningsnivået av fargen ble derimot oppretthold eller forbedret for prøver belagt med CNC. I tillegg ble disse parameterne forbedret for prøver belagt med CMC lagret ved 1 ℃, sammenlignet med tilsvarende prøver lagret ved 4 ℃. CO2-permeabiliteten til fiskeprøver ble analysert ved å måle oppdrift med en teksturanalysator. I tillegg ble gassammensetningen over prøvene målt med en headspace-gassanalysator. Prøver belagt med CNC ble observert å ha en noe bedre gassbarriereegenskap enn resten av gruppene. Ved 29 timer, ble det observert at prøvene belagt med CNC hadde absorbert en gjennomsnittlig verdi på 937.1 ± 43.32 ppm CO2, mens kontrollprøvene hadde en gjennomsnittlig verdi på 1122.2 ± 32.69 ppm. Videre var CMC også forventet å ha gassbarriereegenskaper, men resultatene stemte ikke overens med denne forventningen. Salmon is a valuable seafood that is known for its nutritional value, and flavour. However, maintaining the quality and shelf-life of salmon can be a challenge due to it being a highly perishable food. Edible coating is a novel packaging concept that has gained attention during the recent years due to its many benefits, such as being a protective barrier and prolonging shelf-life of the food product. The aim for this thesis was to examine the potential of carboxymethyl cellulose (CMC) and cellulose nanocrystals (CNC), both incorporated with chitosan, as edible coatings. The quality of the salmon portions was evaluated by performing an microbiological analysis, as well as studying the visual perception aspects of the salmon portions. Additionally, the carbon dioxide (CO2) permeability of the edible coatings was also evaluated. From microbiological analysis, it was found that cellulose coated fish samples, with chitosan incorporated, had less microbial growth than the control samples at 4 ℃. Furthermore, the psychrotrophic count (PC) of these samples were observed to be less than 7 log CFU/g till day 14, while the control group had a PC of 8.1 ± 0.13 log CFU/g on the same day. Additionally, the samples from the CMC A group was concluded to have the least microbial growth during the storage period. It was concluded that the incorporation of chitosan had an antibacterial and antifungal effect on the fish samples. The effect of temperature was also studied, where samples coated with CMC stored at 1 ℃ were compared to the corresponding group stored at 4 ℃. The temperature was found to have an effect on the growth of yeast and mould, however, it did not have an effect on the psychrotrophic bacteria growth. For the visual perception aspects, light reflection and colorimetric parameters (L*a*b* and Ch) were obtained from VideometerLab and VideometerLite, respectively. Most of the coated samples was observed to have a higher light reflection than the control group, indicating a "masking" of the red colour pigment, astaxanthin, in salmon. High light reflection also indicated low lipid and water content. The effect of temperature on the light reflection was also studied, and it was concluded that a low temperature (1 ℃) maintained the light reflection of the samples coated with CMC, compared to corresponding samples stored at 4 ℃. For the colorimetric parameters, the lightness was observed to decrease for samples stored at 4 ℃. However, the redness and saturation level was maintained or enhanced for samples coated with CNC. Additionally, storing fish samples coated with CMC at 1 ℃ enhanced the redness and saturation level of the samples, compared to the same group stored at 4 ℃. The CO2 permeability of fish samples was analyzed bymeasuring buoyancy with a texture analyzer, and headspace gas composition with a headspace gas analyzer. Samples coated with CNC was observed to have a slightly better gas barrier property than the rest of the groups. After 29 hours, the samples coated with CNC was found to have absorbed a mean of 937.1 ± 43.32 ppm CO2, whereas the control samples had a mean of 1122.2 ± 32.69 ppm. Furthermore, CMC was also expected to have gas barrier properties, but the results did not concur with this anticipation.