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Gravading of mackerel (Scomber sp.): physicochemical and sensory changes during refrigerated storage
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Abstract(s)
The Atlantic Mackerel (Scomber colias) is a fast-swimming pelagic fish that can be found in the warm, temperate waters of the Atlantic Ocean, as well as on the shelf and upper slopes of the Mediterranean Sea. Mackerel is a great source of long-chain n-3 polyunsaturated fatty acids, compounds that have health benefits. Mackerel is also a good source of proteins, essential amino acids and other biologically active compounds. However, it is highly vulnerable to lipid oxidation due to the large amount of unsaturated fatty acids it contains.
Gravading is a fish processing technique popular in Scandinavian and Nordic countries, which involves applying a mixture of salt and sugar to the fish fillets and then letting it mature for 1-4 days at low temperature (in refrigeration) to produce gravads, a salt-sugar delicacy with a salt content of 3 –6% and a pH greater than 5. This process has been applied to fish such as salmon, whitefish, trout, or Greenland sole.
The main objective of this work was to study the effect of the gravading process on mackerel fillets using physicochemical, biochemical and microbiological parameters. Specifically, it was intended to study the effect on the quality and storage stability of mackerel that went through the gravading process; monitor some quality parameters, namely color (CIE Lab), texture (hardness), pH, water activity and moisture content, total volatile basic nitrogen content (TVB-N), or thiobarbituric acid reactive substances content (TBARS) and the presence/abundance of microorganisms evaluating total aerobic and psychotropic bacteria counts; and to study and understand how two different storage temperatures, 4 °C and 9 °C, can influence changes in these quality parameters.
Experimental and laboratory work took place from early April to mid-July 2021 at the Chemical and Food Processing Laboratories of the Department of Food Engineering of the Institute of Engineering (ISE) of the University of Algarve (UAlg), Campus da Penha, Faro, Portugal.
The fish, S. colias, were purchased from the Municipal Market of Faro, frozen on that date in an air-blast freezer under appropriate conditions (-25°C) and stored frozen (-18°C) until the beginning of the trial, in May 2021.
The quality parameters were evaluated for samples (n=3) of fresh fillets on the first day of sampling, before application of the application of the gravad mix, and after 48 h of gravading, the other fillets subjected to gravading were vacuum packed and divided into two groups, one set of packages was stored refrigerated at 4 °C and the other at 9 °C. The same parameters were evaluated in fillets (n=3) of each storage condition, once a week until 4 weeks of storage, after which sampling was done once every two weeks until the 10th week of sampling, in July 2021.
The color parameters did not show a particular trend throughout the test, except in the case of L* luminosity, which decreased with time, probably due to the dehydration process. On the other hand, the water activity decreased to about 0.80, a level at which only yeasts and molds and halophyte bacteria can survive, contributing decisively to the stability of the product. The texture of mackerel underwent major changes due to gravading, as excess of sugar and salt increases the osmotic pressure and contributes to the removal of water from fish tissue. This caused the hardness to increase until the fourth week of storage, after which it starts to decrease. Generally speaking, quality parameters did not change with temperature, but all seem to deteriorate after four weeks. In fact, the TVB-N content gradually increased after the fourth week. TBARS values also increased during this period. The total aerobic and psychotropic bacteria counts were around 4 log(UFC/g) which is the common level for other fish species subject to gravading and well below 6 or 7 log(UFC/g), which is considered the critical level for microbiological contamination. This shows a high quality of raw material and product.
The fillets subjected to gravading, vacuum-packing and kept in refrigeration, regardless of storage temperature, appear to lose quality after four weeks, a shelf-life that can be partly credited to the vacuum packaging that inhibits the survival and growth of microorganisms.
A cavala do Atlântico (Scomber colias) é um peixe pelágico de natação rápida que pode ser encontrado nas águas quentes e temperadas do Oceano Atlântico, bem como na plataforma continental do Mar Mediterrâneo. A cavala é uma ótima fonte de ácidos gordos polinsaturados n-3 de cadeia longa, compostos que apresentam benefícios para a saúde. A cavala também é uma boa fonte de proteínas, aminoácidos essenciais e outros compostos biologicamente ativos. No entanto, é altamente vulnerável à oxidação lipídica devido à grande quantidade de ácidos gordos insaturados que contém. Gravading é uma técnica de processamento de pescado popular nos países escandinavos e nórdicos, que envolve aplicar nos filetes de peixe uma mistura de sal e açúcar e, em seguida, deixar maturar por 1-4 dias a temperatura baixa (em refrigeração) para produzir gravads, uma iguaria com sal-açúcar com teor de sal de 3 –6% e um pH maior que 5. Esse processo foi aplicado a peixes como salmão, peixe branco, truta, ou linguado da Groenlândia. O objetivo principal deste trabalho foi estudar o efeito do processo de gravading em filetes de cavala usando parâmetros físico-químicos, bioquímicos e microbiológicos. Especificamente, pretendeu-se: Estudar o efeito sobre a qualidade e estabilidade de armazenamento da cavala que passou pelo processo de gravad; Monitorizar alguns parâmetros de qualidade, designadamente a cor (CIE Lab), a textura (dureza), o pH, a atividade de água e o teor de umidade, o conteúdo em azoto (nitrogénio) básico volátil total (TVB-N), o teor em substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e a presença/abundância de microrganismos, avaliando as contagens de bactérias aeróbicas e psicotrópicas totais; e Estudar e entender como duas temperaturas de armazenamento diferentes, 4 °C e 9 °C, podem influenciar as alterações nesses parâmetros de qualidade. O trabalho experimental e laboratorial decorreu de inícios de abril a meados de julho de 2021 nos Laboratórios de Química, Microbiologia e de Processamento Alimentar do Departamento de Engenharia Alimentar do Instituto de Engenharia (ISE) da Universidade do Algarve (UAlg), Campus da Penha, Faro, Portugal. Os peixes, S. colias, foram adquiridos no Mercado Municipal de Faro, congelados nessa data em congelador de ar forçado em condições adequadas (-25 °C) e armazenados congelados (-18 °C) até ao início do ensaio, em maio de 2021. Os parâmetros de qualidade foram avaliados para amostras (n=3) de filetes frescos no primeiro dia de amostragem, antes da aplicação do gravad (gravading), e após 48 h de gravading. Os demais filetes sujeitos ao gravading foram embalados a vácuo e divididos em dois grupos, um conjunto de embalagens foi armazenado refrigerado a 4 °C e o outro a 9 °C. Os mesmos parâmetros foram avaliados em filetes (n=3) de cada condição de armazenamento, uma vez por semana até após 4 semanas de armazenamento, posto o que a amostragem foi feita uma vez a cada duas semanas até à 10ª semana de amostragem, em julho de 2021. Os parâmetros de cor não apresentaram tendência particular ao longo do ensaio, exceto no caso da luminosidade L* que diminuiu com o tempo, provavelmente devido ao efeito de desidratação do processo. Por outro lado, a atividade da água diminuiu para cerca de 0,80, um nível em que apenas leveduras e bolores e algumas bactérias podem sobreviver, contribuindo decisivamente para a estabilidade do produto. A textura da cavala sofreu grandes alterações devido ao gravading, uma vez que o excesso de açúcar e sal aumenta a pressão osmótica e contribui para a remoção de água dos tecidos dos peixes. Isso fez com que a dureza aumentasse até a quarta semana de armazenamento, após a qual começa a diminuir. Genericamente, os parâmetros de qualidade não se alteraram com a temperatura, mas todos parecem deteriorar-se após quatro semanas. De facto, o teor em TVB-N aumentou paulatinamente após a quarta semana. Os valores do conteúdo em TBARS também aumentaram durante este período. As contagens de bactérias aeróbicas e psicrófilas totais, entretanto, ficaram em torno de 4 log(UFC/g) que é o nível comum para outras espécies peixe sujeita ao gravading e bem abaixo de 6 ou 7 log(UFC/g), que é considerado o nível crítico para contaminação microbiológica. Isso mostra uma alta qualidade da matéria-prima e do produto. Os filetes sujeitos a gravading, embalados em vácuo e conservados em refrigeração, independentemente da temperatura de armazenamento, parecem perder qualidade após quatro semanas, um tempo de conservação útil que pode ser em parte creditado à embalagem a vácuo que inibe a sobrevivência e o crescimento de microrganismos.
A cavala do Atlântico (Scomber colias) é um peixe pelágico de natação rápida que pode ser encontrado nas águas quentes e temperadas do Oceano Atlântico, bem como na plataforma continental do Mar Mediterrâneo. A cavala é uma ótima fonte de ácidos gordos polinsaturados n-3 de cadeia longa, compostos que apresentam benefícios para a saúde. A cavala também é uma boa fonte de proteínas, aminoácidos essenciais e outros compostos biologicamente ativos. No entanto, é altamente vulnerável à oxidação lipídica devido à grande quantidade de ácidos gordos insaturados que contém. Gravading é uma técnica de processamento de pescado popular nos países escandinavos e nórdicos, que envolve aplicar nos filetes de peixe uma mistura de sal e açúcar e, em seguida, deixar maturar por 1-4 dias a temperatura baixa (em refrigeração) para produzir gravads, uma iguaria com sal-açúcar com teor de sal de 3 –6% e um pH maior que 5. Esse processo foi aplicado a peixes como salmão, peixe branco, truta, ou linguado da Groenlândia. O objetivo principal deste trabalho foi estudar o efeito do processo de gravading em filetes de cavala usando parâmetros físico-químicos, bioquímicos e microbiológicos. Especificamente, pretendeu-se: Estudar o efeito sobre a qualidade e estabilidade de armazenamento da cavala que passou pelo processo de gravad; Monitorizar alguns parâmetros de qualidade, designadamente a cor (CIE Lab), a textura (dureza), o pH, a atividade de água e o teor de umidade, o conteúdo em azoto (nitrogénio) básico volátil total (TVB-N), o teor em substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e a presença/abundância de microrganismos, avaliando as contagens de bactérias aeróbicas e psicotrópicas totais; e Estudar e entender como duas temperaturas de armazenamento diferentes, 4 °C e 9 °C, podem influenciar as alterações nesses parâmetros de qualidade. O trabalho experimental e laboratorial decorreu de inícios de abril a meados de julho de 2021 nos Laboratórios de Química, Microbiologia e de Processamento Alimentar do Departamento de Engenharia Alimentar do Instituto de Engenharia (ISE) da Universidade do Algarve (UAlg), Campus da Penha, Faro, Portugal. Os peixes, S. colias, foram adquiridos no Mercado Municipal de Faro, congelados nessa data em congelador de ar forçado em condições adequadas (-25 °C) e armazenados congelados (-18 °C) até ao início do ensaio, em maio de 2021. Os parâmetros de qualidade foram avaliados para amostras (n=3) de filetes frescos no primeiro dia de amostragem, antes da aplicação do gravad (gravading), e após 48 h de gravading. Os demais filetes sujeitos ao gravading foram embalados a vácuo e divididos em dois grupos, um conjunto de embalagens foi armazenado refrigerado a 4 °C e o outro a 9 °C. Os mesmos parâmetros foram avaliados em filetes (n=3) de cada condição de armazenamento, uma vez por semana até após 4 semanas de armazenamento, posto o que a amostragem foi feita uma vez a cada duas semanas até à 10ª semana de amostragem, em julho de 2021. Os parâmetros de cor não apresentaram tendência particular ao longo do ensaio, exceto no caso da luminosidade L* que diminuiu com o tempo, provavelmente devido ao efeito de desidratação do processo. Por outro lado, a atividade da água diminuiu para cerca de 0,80, um nível em que apenas leveduras e bolores e algumas bactérias podem sobreviver, contribuindo decisivamente para a estabilidade do produto. A textura da cavala sofreu grandes alterações devido ao gravading, uma vez que o excesso de açúcar e sal aumenta a pressão osmótica e contribui para a remoção de água dos tecidos dos peixes. Isso fez com que a dureza aumentasse até a quarta semana de armazenamento, após a qual começa a diminuir. Genericamente, os parâmetros de qualidade não se alteraram com a temperatura, mas todos parecem deteriorar-se após quatro semanas. De facto, o teor em TVB-N aumentou paulatinamente após a quarta semana. Os valores do conteúdo em TBARS também aumentaram durante este período. As contagens de bactérias aeróbicas e psicrófilas totais, entretanto, ficaram em torno de 4 log(UFC/g) que é o nível comum para outras espécies peixe sujeita ao gravading e bem abaixo de 6 ou 7 log(UFC/g), que é considerado o nível crítico para contaminação microbiológica. Isso mostra uma alta qualidade da matéria-prima e do produto. Os filetes sujeitos a gravading, embalados em vácuo e conservados em refrigeração, independentemente da temperatura de armazenamento, parecem perder qualidade após quatro semanas, um tempo de conservação útil que pode ser em parte creditado à embalagem a vácuo que inibe a sobrevivência e o crescimento de microrganismos.
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Keywords
Cavala Gravading Embalagem a vácuo Parâmetros físico-químicos Contaminação microbiológica Deterioração