Endringer i biokjemi og kvalitetsparametre ved lagring og varmebehandling av atlantisk makrell (Scomber scombrus)

Abstract

Atlantisk makrell er en pelagisk fisk som finnes i norske farvann. Makrell er rik på viktige næringsstoffer som lipider og proteiner, og er en god matressurs i et sunt kosthold. Under prosessering og lagring kan verdifulle komponenter i fiskekjøttet ødelegges eller gå tapt. For å utvikle produkter med god kvalitet og holdbarhet, er det derfor behov for å optimalisere prosessering og lagring av pelagiske råmaterialer.

Dette arbeidet hadde to hovedmål. Et mål var å optimalisere kjølelagring av makrellfileter, og endringer i kvalitet og biokjemiske egenskaper ble studert gjennom kjøling på is (4°C, 7 dager) og superkjøling (-2°C, 19 dager). Fryselagring (-20°C, 1 måned) ble brukt som referanse. Et annet mål med dette arbeidet var å studere effekten av ulik varmebehandling og påfølgende lagring på endringer i ulike kvalitetsparametre. Vakuumpakkede makrellfileter ble varmebehandlet i vannbad ved 60, 75 og 90°C i 10, 15 og 20 minutter og lagret kjøling på is (4°C) i 1, 3 og 7 dager.

Makrell hadde akseptabelt antall bakterier til og med dag 5 ved kjølelagring, og gjennom hele lagringsperioden ved superkjøling. Det er ønskelig å redusere drypptap under prosessering, ettersom drypp er et godt vekstmedium for bakterier og et resultat av ødelagte membraner. Drypptapet økte signifikant gjennom lagringsperioden, og kjølte fileter hadde høyere drypptap enn superkjølte. Mengde cellevevsvæske (CTF) er et mål på ødeleggelse av membraner og økte signifikant under superkjølt lagring.

Superkjøling resulterte i lysere fileteer enn kjølt lagring. Kjølte makrellfileter ble lysere og mykere under lagring, mens superkjølte fileter ble hardere og hadde liten variasjon i lyshet. Fryste fileter hadde størst lyshet og var mykere enn de superkjølte. Endring i tekstur kan skyldes endring i proteinløselighet som følge av denaturering eller ødeleggelser ved frysing/tining. Mengde vannløselige proteiner ble signifikant redusert ved superkjøling, mens en ikke-signifikant reduksjon ble funnet for kjølte fileter. Denaturering av myofibrillproteiner førte til en reduksjon på 85 % i mengde saltløselige proteiner under superkjølt lagring, og på dag 19 var mengden saltløselige proteiner under 2 % av våtvekt.

Proteinoksidasjon ble studert gjennom kvantifisering av karbonylgrupper. Saltløselige proteiner hadde større karbonylinnhold enn vannløselige proteiner, så myo- fibrillproteiner i løsning var mer oksiderte enn de løste sarkoplasmaproteinene. Karbonylinnholdet (nmol/mg protein) i saltløselige proteiner økte signifikant under superkjølt lagring.

Proteolytiske enzymer bryter ned muskelproteiner, og i dette studiet ble proteolytisk aktivitet bestemt ved å studere aktiviteten til katepsin B+L-lignende enzymer. Den totale aktiviteten økte ved kjølelagring. Aktiviteten økte fra dag 1 til dag 9 i superkjølte fileter før den gikk ned. Økt total aktivitet skyldes trolig nedbrytning av inhibitorer. Katepsin B+L-lignende aktivitet i cellevevsvæske var stabil for kjølte makrellfiler, men økte signifikant ved superkjølt lagring. Forholdet mellom aktivitet i cellevevsvæske og total aktivitet er et mål på grad av lysosomal ødeleggelse, og superkjølt lagring førte til økt ødeleggelse av lysosomer. Proteolytisk aktivitet resulterte i signifikant økning i mengde frie aminosyrer ved både superkjølt og kjølt lagring, og fritt histidin dominerte for alle makrellfiletene. Varmebehandling har lenge vært en vanlig prosesseringsmetode for å sikre trygg og holdbar mat, og siden fisk er sensitiv mot termisk behandling, er det ønskelig å forkorte tiden og senke temperaturen. Tid og temperatur under varmebehandlingen påvirket ikke vanninnholdet til makrellfiletene, og alle prøvene hadde god mikrobiell holdbarhet gjennom lagringsperioden. Væsketapet økte med økende temperatur og tid i vannbad, men gikk ned gjennom lagringsperioden ettersom noe av væsken ble gjenabsorbert av muskelen. Høyere prosesseringstemperatur førte til lysere fileter, og lysheten økte ytterligere ved kjølelagring.

Termisk denaturering av proteiner førte til lav mengde vann- og saltløselige proteiner. Mest løselige proteiner ble funnet ved 60°C. Mengde vannløselige proteiner var 1,45 % av våtvekt eller lavere, og størst mengde saltløselige proteiner var 0,63 % av v˚atvekt. Ved lagring gikk mengde vannløselige proteiner ytterligere ned, mens mindre variasjon ble funnet for mengde saltløselige proteiner. Både vann og saltløselige proteiner hadde en signifikant økning i karbonylinnhold og var derfor mer oksidert etter varmebehandling. Varmebehandling ved 60°C resulterte i makrellfileter med høyere kvalitet enn prosessering ved høyere temperaturer, med tanke på denaturering av muskelproteiner, oksidasjon av proteiner og væsketap.