Application of PCR and DGGE to characterise the microflora of farmed fish

Farming of fish has become an increasingly important part of the Norwegian fishing industry. Furthermore, the Norwegian fishing sector represents one of the largest national industries in terms of economic value. Fish is a perishable product and a suitable substrate for chemical degradation and bacterial growth. Determinations of shelf-life of fish and fish products have traditionally been based on microbial, chemical and sensory evaluation. It is, however, important to have methods for a rapid and reliable assessment of the microflora, and to aid in the determination of the shelf-life of the fish products. This thesis discusses and describes the use of PCR and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) to detect and characterise the microflora of farmed Atlantic halibut and cod. The aims were to introduce and apply molecular biological methods for characterisation of the microflora, and to use these methods to detect the changes in the microflora as a function of shelf-life extending treatments. An additional aim was to compare the results obtained from molecularbased and culture-based methods. The DGGE and subsequent sequencing approach displayed the bacterial flora of the farmed fish, and identified the predominant microflora. When applying the sequencing approach, Photobacterium spp., Pseudomonas spp., Brochothrix thermosphacta, Serratia sp., Yersinia sp., Micrococcus luteus and Shewanella spp. were found to be the predominant bacteria in farmed Atlantic cod and halibut, stored under modified atmosphere (MA). The method detected a more diverse bacterial flora than previously obtained when culture-based methods were applied. Bacterial DNA extracted directly from the sample, without prior cultivation, gave a more diverse bacterial community. Furthermore, the molecular methods have been used to study the effects of MA packaging and ozone treatment on the microflora composition. There was no observable effect of ozone treatment of farmed cod

Høytrykksprosessering av sjømat. Litteraturgjennomgang

Rapporten gir en oversikt over den relativt nye og skånsomme prosesseringsteknologien høytrykksprosessering (HP); hva som er gjort innen HP av sjømat, hvilken effekt prosessen har på mattrygghet og kvaliteten av produktene. I tillegg til gjennomgang av litteratur om effekten av HP på ulike matprodukter og mikroorganismer, er det inkludert kapitler om metoder som er aktuelle for testing av produkter og matkvalitet i prosjektet. Det er også kort nevnt beskrivelse av mulige kombinasjoner av høytrykk med andre metoder. Høytrykksprosessering er per i dag i mindre grad benyttet på prosesserte sjømatprodukter sammenlignet med landbruksbaserte produkter. Innen sistnevnte kategori finnes en rekke kommersielle produkter av juice, kjøttpålegg og ferdigmat. For sjømat finnes det noen fiskebaserte ferdigmatprodukter hvor HP blir benyttet for å gi økt holdbarhet. Innen sjømat-sektoren har derimot HP vært en suksess for bruk til “shucking”; åpning av skjell og enklere løsne krabbe/hummer-muskel fra skallet. Bruk av HP til f.eks. åpning av østers og inaktivering av patogene virus er en stor industri i USA. Rapporten utgjør en del av arbeidspakke 1 i HPsjømat prosjektet. Det er forsøkt å gi en oversikt over relevant forskning hvor de viktigste hovedlinjene er med, og den vil være med å danne grunnlag for arbeidet som skal utføres i de øvrige arbeidspakkene.Høytrykksprosessering av sjømat. LitteraturgjennomgangpublishedVersio

Effect of high pressure and thermal processing on shelf life and quality of strawberry purée and juice

acceptedVersio

Rapport/Report 20/2014 English summary

-I Norge er det et mål å øke forbruket av frukt, bær og grønnsaker. Ved økt produksjon av disse, vil man i høysesongen kunne få en høyere produksjon enn det som blir solgt for fersk konsum. Høytrykksprosessering (HP) kan benyttes til å lage høykvalitetsprodukter av disse overskuddsråvarene. Denne typen høykvalitetsprodukter, basert på norske frukt- og bær-produkter, vil kunne ha stort potensiale da norske råvarer oppleves som ferske, sunne og gode. Høytrykksbehandling av mat kan benyttes for å oppnå produkter med forbedret kvalitet, lengre holdbarhet og økt mattrygghet. Maten blir også sunnere og friskere da næringsstoffene blir bedre bevart enn ved varmebehandling. I dette forprosjektet har det vært arbeidet med bringebær og plommer. Forsøk med høytrykksprosessering av bringebærjuice, mos og hele bær ble utført. Resultatene viste at prøver behandlet med HP har en betydelig lenger holdbarhet sammenlignet med kontrollprøver. Juiceprøver lagret i 97 dager viste svært lav bakteriell vekst, og analyse av sukker og syreinnhold viste at trykk hadde liten innvirkning på viktige smakskomponenter.Norwegian fruits and berries have an unused potential. During the peak season, there is a higher production than is being sold for fresh consumption. High pressure processing (HPP) can be used for making high quality products from the excess production. HPP of foods can be used to increase the quality and shelf life of foods. The food will also be healthier and fresher as the nutrients will be better preserved in HPP than by heat treatment. In this project the focus has been on high pressure processing of raspberries and plums. Studies on raspberry juice, purée and whole berries showed a considerably longer shelf life compared to control samples. Analysis of sugar and acid content indicated that HPP had low impact on important flavouring components

Økt utnyttelse av plommer, søtkirsebær og bringebær med høytrykksprosessering

I Norge er det et mål å øke forbruket av frukt, bær og grønnsaker. Ved økt produksjon av disse, vil man i høysesongen kunne få en høyere produksjon enn det som blir solgt for fersk konsum. Høytrykksprosessering (HP) kan benyttes til å lage høykvalitetsprodukter av disse overskuddsråvarene. Denne typen høykvalitetsprodukter, basert på norske frukt- og bær-produkter, vil kunne ha stort potensiale da norske råvarer oppleves som ferske, sunne og gode. Høytrykksbehandling av mat kan benyttes for å oppnå produkter med forbedret kvalitet, lengre holdbarhet og økt mattrygghet. Maten blir også sunnere og friskere da næringsstoffene blir bedre bevart enn ved varmebehandling. I dette forprosjektet har det vært arbeidet med bringebær og plommer. Forsøk med høytrykksprosessering av bringebærjuice, mos og hele bær ble utført. Resultatene viste at prøver behandlet med HP har en betydelig lenger holdbarhet sammenlignet med kontrollprøver. Juiceprøver lagret i 97 dager viste svært lav bakteriell vekst, og analyse av sukker og syreinnhold viste at trykk hadde liten innvirkning på viktige smakskomponenter

Rapport/Report 20/2014 English summary

-I Norge er det et mål å øke forbruket av frukt, bær og grønnsaker. Ved økt produksjon av disse, vil man i høysesongen kunne få en høyere produksjon enn det som blir solgt for fersk konsum. Høytrykksprosessering (HP) kan benyttes til å lage høykvalitetsprodukter av disse overskuddsråvarene. Denne typen høykvalitetsprodukter, basert på norske frukt- og bær-produkter, vil kunne ha stort potensiale da norske råvarer oppleves som ferske, sunne og gode. Høytrykksbehandling av mat kan benyttes for å oppnå produkter med forbedret kvalitet, lengre holdbarhet og økt mattrygghet. Maten blir også sunnere og friskere da næringsstoffene blir bedre bevart enn ved varmebehandling. I dette forprosjektet har det vært arbeidet med bringebær og plommer. Forsøk med høytrykksprosessering av bringebærjuice, mos og hele bær ble utført. Resultatene viste at prøver behandlet med HP har en betydelig lenger holdbarhet sammenlignet med kontrollprøver. Juiceprøver lagret i 97 dager viste svært lav bakteriell vekst, og analyse av sukker og syreinnhold viste at trykk hadde liten innvirkning på viktige smakskomponenter.Norwegian fruits and berries have an unused potential. During the peak season, there is a higher production than is being sold for fresh consumption. High pressure processing (HPP) can be used for making high quality products from the excess production. HPP of foods can be used to increase the quality and shelf life of foods. The food will also be healthier and fresher as the nutrients will be better preserved in HPP than by heat treatment. In this project the focus has been on high pressure processing of raspberries and plums. Studies on raspberry juice, purée and whole berries showed a considerably longer shelf life compared to control samples. Analysis of sugar and acid content indicated that HPP had low impact on important flavouring components