Studies on cold-smoked fish production and their relation to controlling spoilage and safety

Smoked fish products are currently part of the Portuguese diet, being accessible to a large group of people. They are presented on Portuguese commercial point of sale packed in a vacuum, in small sliced pieces or in the form of a fillet. Fishes such as salmon, salmon-trout and swordfish, with European provenance, are used as raw material for the cold smoking production. The shelf-life depends on the type of cold smoking applied, ranging from 2 to 6 weeks at refrigeration temperatures ≤5ºC. Microbiological and physicochemical characteristics have demonstrated the dominance of Lactic Acid Bacteria, Enterobacteriaceae, and vibrios, among others, with the possibility of other groups of microorganisms being present, such as the pathogen Listeria monocytogenes. Attemptsto create a quality index ofcold-smoked fish products havebeen the subject of several studies in order to establish a correlation between the useful shelf-life of the product and the physicochemical, sensorial and microbiological characteristics. The main objective of this research was to characterize the microbial ecology of vacuum packed cold-smoked fish available in a Portuguese commercial point of sale and at a pilot-scale production by the identification of determinant variables, which influence the microbiological and physicochemical quality of the cold smoked fish. The investigation was conducted to characterize commercial cold-smoked fish products available in the Portuguese market, mainly salmon (Salmo salar) and salmon trout (Oncorhynchus mykiss), considering microbiological and physicochemical studies. From microbiological characterization, the ability of different bacteria isolated from cold-smoked fish to produce biogenic amines was evaluated, using different descarboxylation agar growth medium. A pilot-scale cold smoking controlled experiments using salmon trout were conducted to study: a) the effect of the application of ozone as a disinfected agent on whole fresh fish and fillets on reduction of microorganisms, including L. innocua; b) the effect of a previous freezing step (-20°C) of individual samples of vacuum packed cold-smoked salmon trout before product commercialized at chilled storage on microbial ecology c) the effect of combined treatments of salting/drying/smoking (wet or dry salting, addition of sugar in the salting mixture and long and short smoking) on microbiological and physicochemical properties followed by the use of vacuum and modified atmospheres packaging chilled storage conditions at 5ºC. Results from samples obtained at the Portuguese point of saleevidenced differences on shelf-life products, as well as on microbiological numbers of the cold-smoked samples. Some of the cold-smoked samples would be at the limit of the allowed microbial load for RTE products, even before reaching shelf-life ́s limit. The results also suggested the decrease in coefficient of variation of samples for aerobic plate counts and for numbers of Enterobateriaceaein controlled time and temperature laboratory conditions. The results demonstrated the suitability of growth culture medium on selection of bacteria producing biogenic amines. Some bacterial strains belonging to the group of LAB and Enterobacteriaceaewere positive for tyramine production and less for histamine production. Complementary results obtained from HPLC determinations, showed higher concentration of tyramine production by Carnobacterium divergensand by Lactoccocus lactis lactis.From gaseous ozone treatments applied to whole and fresh fillets salmon trout, a decrease of less than 1Log10in L. innocua(as a surrogate for the pathogen L. monocytogenes) numbers occurred on ozone treated samples in all sampling occasions. Aerobic Plate Count was slightly lower on fresh fillets after treatment and during three weeks of storage. From ozone treatments applied to whole fresh fish, a reduction greater than 1 Log10/g of L. innocuaoccurred on smoked samples at the end of the storage period. These results were more pronounced when the slime present on the whole fish surface was removed. From a previous freezing step (-20ºC) the results showed an general effect on microbial load throughout storage of previously frozen samples at initial stage of chill storage (1stweek) for total aerobic plate count, LAB and H2S producing bacteria, as compared to non-frozen cold-smoked samples only chilled. Asignificant increase in numbers of H2S-producing bacteria was observed in previously frozen samples, independently of the type of salting applied. Enterobacteriaceaegroup wasless affected by the previously freezingstep. DSC thermograms showed changes in muscle structure after salting/cold-smoking process. The stability of myofibrillar proteins were affected by salting/smoking treatment and the additional freezing step can result in decrease in product quality. Results from combined treatments of salting/drying/smoking on production of cold-smoked salmon trout revealed that wet salting treatment (especially for shorter salting times) did not produce the same results on microbiological and physicochemical characteristics on the end product, compared with dry salting. Overall, dry salting is preferable to brining for reducing microbial growth in cold-smoked salmon trout stored in VP.Higher sugar content in the salting mixture (salt:sugar|3:1) induced an increase in microbiological numbers. The smoking process characterized by long drying and short smoking times (Group II –Dry 6h and Smoke 2h) encouraged a general increase in microbiological numbers of cold-smoked samples, with asignificant increase in LAB counts, but a negative effect on the samples regarding microbiological quality, with significant increase in Enterobacteriaceae and H2S-producing bacteria. After 3 week storage the average of samples presented levels of trimethylamine(TMA) (up to 30 mg in 100 g of fish). A positive effect of short dry and long smoke exposure on microbial ecology was observed (Group I –Dry 2h and Smoke 6h) in cold-smoked fish, dry salted and packaged either in VP or MAP. MAP represents an alternative of packaging to VP, reducing the microbiological activity of some spoilage bacteria.The present research highlights how essential is the improvement of careful control in three areas of work that compose the production of cold smoked fish: (1) the control of quality of the raw material; (2) the design of technological procedures applied during the curing/smoking preservation process and (3) type of packaging and chill storage conditions. Advances in the integrated production of cold smoked fish using the preservative combined effects as the 'hurdle concept' should be applied defining technical procedures to product stability and safety commercialization.Os produtos da pesca fumados fazem atualmente parte da alimentação dos portugueses, estando acessível a um grande grupo de pessoas. Apresentam-se nas superfícies comerciais portuguesas embaladas a vácuo, em peças pequenas laminados, e ou em forma de filete. Peixes como o salmão, a truta salmonada e o espadarte, com proveniência europeia, são utilizados como matéria-prima para a fumagem a frio do pescado. A vida de prateleira depende do tipo de fumagem a frio aplicado, variando entre 2 a 6 semanas, armazenado a temperaturas de refrigeração <5ºC. As características microbiológicas e físico-químicas têm demonstrado a dominância de Bactérias Ácido-Lácticas, Enterobacteriaceae, e vibrios, havendo a possibilidade de outros microrganismos estarem presentes como é o caso de Listeria monocytogenes, afetando a qualidade e a segurança destes produtos. Nos últimos anos, a tentativa de criar um índice de qualidade de peixe fumado a frio foi alvo de vários estudos, com o objetivo de estabelecer uma correlação entre a vida útil do produto e as características físico-químicas, sensoriais e microbiológicas. A presente investigaçãoteve como principal objetivoa caracterização da ecologia microbiana de peixe fumado a frio disponível no mercado português e à escala piloto, através da produção de peixe fumado a frio, identificando determinadas variáveis com influência na qualidade microbiológica e química destesprodutos. Numa primeira faseda investigação foi efetuada a caracterização microbiológicados produtos de pescado fumado a friodisponíveis no mercado português, essencialmente salmão (Salmo salar) e truta salmonada (Oncorhynchus mykiss). Relativamente à caracterização microbiológica, bactérias isoladas de salmão e truta salmonada foram testadas para a produção de aminas biogénicas, tiramina e de histamina, utilizando meios de cultura específicos de crescimento. Estudos à escala piloto sobre o processo de fumagem a frio de truta salmonada foram conduzidos, com objetivode estudar: a) o efeito da aplicação do ozono, enquanto agente desinfetante em filete e peixe inteiro de truta salmonada fresca na redução de microrganismos viáveis totais e L. innocua; b) a aplicação de um passo prévio de congelação (-20ºC) em amostras individuais de truta salmonada embalada a vácuo na ecologia microbiana do produto; c) o efeito de tratamentos combinados de salga/secagem/fumagem (salga seca e húmida, adição de açúcar na mistura da salga, duração curta e longa de fumagem) e embalamento a vácuo ou em atmosferas modificadas nas características físico-químicas e microbiológicas do produto final.Resultados sobre a classificação das amostras comerciais de peixe fumado a frio embalado a vácuo, demonstraram variabilidade das amostras, pelas diferenças nos períodos de vidas de prateleira e características microbiológicas. Algumas amostras apresentavam já estar muito próximo dos limites de rejeição estabelecidos para produtos prontos a comer, antes de terminar a vida de prateleira. Os resultados evidenciaram que em condições controladas de tempo e temperatura, houve uma diminuição do coeficiente de variação nas amostras, e para o número de microrganismos aeróbicos totais e grupo Enterobacteriaceae. Sobre o resultado da pesquisa de estirpes produtores de aminas biogénicas em condições específicas em meio de cultura, os resultados indicaram a habilidade de algumas bactérias LAB e Enterobacteriaceaeproduzirem tiramina e menos a histamina. Resultados complementares utilizando HPLC para a quantificação das aminas, mostraram níveis elevados de tiramina produzidos pelas bactérias Carnobacterium divergense Lactoccocus lactis lactis. Os resultados envolvendotratamento com ozono gasoso em filetes e em peixe inteiro fresco, mostrou um decréscimo inferior a 1Log10/g de L. innocuaem amostras tratadas com ozono em todas as experiências. Contagens totais de microrganismos viáveis foram baixas no peixe fresco e durante a armazenagem a frio ao final de três semanas. Uma redução superior a 1Log10/g de L. innocuafoi observada em peixe tratadono final do período da armazenagem. Quando retirado o slimeda superfície do peixe, o efeito de redução foi mais pronunciado. Relativamente ao tratamento prévio da congelação (-20ºC) aplicado em amostras individuais fumadas a frio de truta salmonada embalada a vácuo, os resultados evidenciaram um aumento da carga microbiana nas amostras previamente congeladas na primeira semana de armazenamento em refrigeração,essencialmente para as bactérias aeróbias totais, LAB e bactérias produtoras de H2S. Um aumento significativo para bactérias produtoras de H2S foi observado, independentemente do tipo de salga a que foram sujeitos. O processo prévio do passo da congelação pareceu ter menos efeito no grupo Enterobacteriaceae. Alterações na estrutura das proteínas musculares da truta-salmonada após o processo de salga/fumagem, foram evidenciadas nos termogramas obtidos por Differencial Scanning Calorimetry (DSC).A estabilidade das proteínas miofibrilares foram afetadas pelo processo da salga/fumagem e o processo adicional de congelação poderá afetara qualidade microbiológica da truta-salmonada fumada a frio.Os resultados obtidos sobre os tratamentos combinados da salga/secagem/fumagem revelaram que a salga húmida e salga seca apresentaram diferentes efeitos nas características físico-químicas e microbiológicas do produto final. Na generalidade, a salga seca apresentou efeito maior na perda de peso (menor rendimento do processo), e melhor desempenho na obtenção de teores de sal em fase aquosa, havendo efeito no controlo/redução do crescimento microbiano. A presença de maior teor de açúcarna mistura com sal (sal:açucar|3:1) induziu um incremento no crescimento microbiano nas amostras em geral, quando comparado com a mistura (sal:açucar|5:1).Relativamente ao efeito da fumagem, os resultados indicaram que a combinação 6h de secagem e 2h de fumagem (Grupo II) induziu um crescimento significativo de bactérias ácido lácticasno produto final, com efeitos similares em outros microrganismos, como o grupo Enterobacteriaceaee bactérias produtoras de H2S. Ao final de três semanas de armazenamento em refrigeração, foram registadas um aumento do teor médio de trimetilamina (TMA) (superior a 30 mg. em 100 g de peixe). Comparativamente, o tratamento combinado de 2h de secagem e 6h de fumagem (Grupo I) mostrou ser mais eficaz no controlo do crescimento microbiano, em amostras tratadas por salda seca (8h) e embaladas a vácuo ou em atmosferas modificadas.O embalamento em atmosferas modificadas representa uma alternativa reduzindo a actividade microbiana de alguns microorganismos degradativos.Genericamente o presente estudo evidencia a necessidade do controlo e implementação de procedimentos controlados no processo de produção de fumagem a frio de pescado, considerando (1) A qualidade microbiológica e química da matéria-prima; (2) A definição do processo tecnológico a aplicar (descrição, objetivose características produto final) e (3) Tipo de embalamento e controlo das condições de armazenagem. A criação de processos de fumagem a frio de peixe baseados em ‘'hurdle concept technology’ poderão através da sinergia dos agentes de preservação constituir uma solução à estabilidade e comercialização em segurança destes produtos

The 'spinning disk touches stationary disk' problem revisited: an experimental approach

A popular Newtonian mechanics problem, featured in textbooks, physics olympiads and forums alike, concerns two disks with different radii and moment of inertia that rotate differently and that touch each other. Most students struggle to calculate the final angular velocity of the disks, erroneously attempting to use different conservation laws. In this paper we propose a simple experiment that should help physics teachers explain this challenging exercise in an engaging way for the students. By using a smartphone/tablet and video analysis tools, the angular velocity of both disks can easily be tracked as a function of time, clearly showing the three stages of the interaction (before touching, only one disk rotating; touching with slippage; and touching without slippage). Processing and plotting of the data in a spreadsheet immediately shows which quantities are conserved and which are not. Several extensions to the core experiment are also suggested

REESTRUTURAÇÃO PEDAGÓGICA E ORGANIZACIONAL DO COLÉGIO DE APLICAÇÃO DA UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA: UMA ANÁLISE DO PERÍODO DE 1964 A 1967

O artigo descreve o processo de mudanças pedagógicas e organizacionais realizadas no Colégio de Aplicação (CA) da Universidade Federal da Bahia (UFBA), no Brasil, no período de 1964 a 1967. Foi realizado um estudo histórico da trajetória do CA por meio da análise de documentos e de entrevistas semi-estruturadas com os ex-diretores, ex-docentes e egressos. A reestruturação foi empreendida após uma avaliação realizada pelo corpo docente e direção do colégio que destacaram três pontos fundamentais de mudança: a) preenchimento de vagas ociosas sem desqualificação do ensino; b) democratização da oferta; e, c) normas disciplinares mais participativas. Paralelamente, realizou-se uma mudança organizacional com a criação de departamentos de ensino, mudança na representação estudantil e maior participação dos pais no processo educativo. O processo alcançou os resultados esperados, todavia foi interrompido após exoneração da diretora devido a episódios controvertidos que fragilizaram a sua gestão. Essa ruptura criou um clima de instabilidade organizacional que colaborou para uma apatia do corpo docente que dificultou a próxima gestão, quando foi tomada a decisão de encerramento das atividades do CA

The effect of a tangential frictional force on rotating disks: an experimental approach

This paper describes an experiment with two touching rotating disks, whose movement is followed by video analysis. Within the disks’ movements, there are intervals with sliding and intervals without sliding, that is, intervals with frictional forces between the touching surfaces and intervals without it. This system configuration allows for measurement of the changeable magnitudes and directions of frictional forces (much more difficult to set up with translational motion). This activity may be used to combat students misconceptions of “frictional force always opposes the motion” and “between the same two bodies, one gets the same frictional force,” commonly found in the classroom, or just to reinforce the rotational dynamics relationships

Monoclinic polymorph of 2-(pyrimidin-2-ylsulfan­yl)acetic acid

The title compound, C6H6N2O2S, is a new polymorphic form of 2-(pyrimidin-2-ylsulfan­yl)acetic acid. Unlike the previous orthorhombic polymorph [Pan & Chen (2009 ▶) Acta Cryst. E65, o652], the mol­ecules are not planar: the aromatic ring makes an angle of 80.67 (17)° with the carboxyl plane. In the crystal, mol­ecules are linked by O—H⋯N hydrogen bonds into chains along [02]

2,2′,5,5′-Tetra­methyl-1,1′-(hexane-1,6-di­yl)di-1H-pyrrole

The mol­ecule of the title compound, C18H28N2, composed of two 2,5-dimethyl­pyrrole groups linked by a hexane chain, lies across a crystallographic inversion centre. The mean plane of the pyrrole ring is almost perpendicular to the mean plane of the central chain, making a dihedral angle of 89.09 (8)°. The crystal structure is stabilized by inter­molecular C—H⋯π inter­actions

Vibrational analysis and thermal behavior of Salvia hispanica, Nigella sativa and Papaver somniferum seeds

Producción CientíficaIntroduction: Salvia hispanica L., Nigella sativa L. and Papaver somniferum L. are involved in opiate-dependent behavior. It is known that the seeds of these three herbs contain high amounts of antioxidants, which are helpful in disease prevention, but further research is needed on some of their other phytochemical components (terpene alkaloids, benzoquinones and others), which are claimed to affect human opioid receptors. Methods: Seeds from the three afore mentioned plants have been studied by ATR-FTIR vibrational spectroscopy and thermo analytical techniques (TG/DTG, DTA and DSC). Results: The infrared spectrum has confirmed the presence of the ester carbonyl of terpenoid alkaloids (such as nigellamine) and the fully conjugated cyclic dione structure of quinones (e.g., thymoquinone). As regards the thermal stability of these seeds, small differences have been observed in their thermal profiles (endothermic effects at around 333ºC for chia, 268ºC for black cumin and 319ºC for poppy seeds), which can be ascribed to their different content in carbohydrates. Conclusions: The functional groups of the main active constituents and the thermal behavior of these three seeds have been elucidated