Effect of a developed bilayer film of acorn starch and zein electrospun enriched with cinnamon oil on microbiological, chemical, and sensory characteristics of rainbow trout fillet

Verse vis is een delicate schat. Het biedt een rijke bron van eiwitten en gezonde vetten, maar door het hoge watergehalte en de zwakke structuur is het gevoelig voor snelle bederf. Zodra een vis is gevangen, begint een stille strijd tussen het voedsel en de microscopische wereld. Bacteriën, gisten en schimmels, samen met natuurlijke enzymen in de vis, beginnen eiwitten en vetten af te breken. Dit proces creëert onaangename geuren, verandert de textuur van stevig naar slijmerig en verandert de kleur van een heldere, roodachtige glans naar een doffe bruine kleur. Voor consumenten en de voedingsindustrie is de uitdaging simpel maar moeilijk: hoe houd je dit bederfelijke voedsel zo lang mogelijk vers zonder te vertrouwen op de zware, niet-biologisch afbreekbare plastics die de moderne verpakking domineren.

Wetenschappers hebben de natuur om antwoorden gevraagd, waarbij ze keken naar biologisch afbreekbare films gemaakt van plantaardige en dierlijke eiwitten. Een veelbelovende aanpak houdt in dat verschillende materialen in lagen aanbrengt om een schild te creëren dat niet alleen lucht en vocht blokkeert, maar ook actief tegen bederf vecht. In deze context onderzochten onderzoekers in Iran een specifieke combinatie van ingrediënten om regenboogforel te beschermen, een populaire en veel gekweekte vis. Ze richtten zich op twee hoofdbestanddelen: zetmeel geëxtraheerd uit eikels, die overvloedig aanwezig zijn in hun regio, en zeïne, een eiwit dat in maïs wordt gevonden en sterke, flexibele vezels vormt wanneer het tot een fijn gaas wordt gesponnen. Aan dit mengsel voegden ze kaneelessenstieol toe, een natuurlijk middel dat bekend staat om zijn vermogen om bacteriën te doden en oxidatie te vertragen. Het doel was om te zien of het omwikkelen van de vis met een dubbellaagse film van deze materialen de houdbaarheid kon verlengen en de vis veilig en smakelijk kon houden.

De onderzoekers zetten een gecontroleerd experiment op met verse regenboogforelfilets. Ze verdeelden de vis in zes groepen om verschillende verpakkingsmethoden te testen. Eén groep werd onverpakt gelaten als controlegroep. De anderen werden verpakt in films gemaakt van alleen eikenzetmeel, alleen elektrogesponnen zeïnevezels, zeïnevezels met kaneelolie, een dubbellaag van zetmeel en zeïne, en tot slot de dubbellaag van zetmeel en zeïne geïnfuseerd met kaneelolie. Alle vis werd bewaard in een koelkast op een koele temperatuur van vier graden Celsius, en het team controleerde de conditie elke drie dagen gedurende twaalf dagen. Ze maten alles, van het aantal bacteriën dat op het oppervlak groeide tot de chemische veranderingen in het vlees, en vroegen zelfs een panel aan mensen om de vis te proeven en te ruiken om de kwaliteit te beoordelen.

De resultaten toonden een duidelijk verschil tussen de vis verpakt in de geavanceerde film en de rest. De onverpakte controlegroep begon snel te bederven. Tegen de zesde dag was het aantal koude-minnende bacteriën op de controlevis gestegen tot een niveau dat als onveilig voor consumptie wordt beschouwd. In contrast hiermee bleef de vis verpakt in de dubbellaagse film met kaneelolie veel langer vers. Deze specifieke behandeling vertraagde het bereiken van de onveilige limiet door bacteriën tot de twaalfde dag. De film was bijzonder effectief in het tegenhouden van de groei van schadelijke bacteriën, gisten en schimmels. Terwijl de controlevis een enorme toename van deze microben zag, had de vis in de met kaneel geïnfuseerde film aanzienlijk lagere aantallen van alle drie de soorten bederforganismen aan het einde van de studie.

Chemische tests bevestigden wat de bacterietellingen suggereerden. Naarmate vis bederft, stijgt het pH-niveau en produceert het vluchtige stikstofverbindingen die de karakteristieke "visachtige" geur van bederf creëren. De controlevis vertoonde een scherpe stijging in deze indicatoren, waarbij de stikstofniveaus tegen het einde van de bewaarperiode meer dan verdubbelden. De vis verpakt in de kaneelfilm behield echter een veel lager pH-niveau en produceerde veel minder van deze onaangename geurstoffen. De film fungeerde als een barrière die de chemische afbraak van de eiwitten en vetten in de vis vertraagde. Deze chemische stabiliteit vertaalde zich direct naar de sensorische ervaring. Wanneer de panelleden de vis proefden en roken, beoordeelden zij de controlegroep na slechts zes dagen als onacceptabel, waarbij zij melding maakten van slijmerige texturen en slechte geuren. De vis beschermd door de kaneelfilm bleef acceptabel voor negen dagen, waarbij een betere kleur, stevigere textuur en een aangenamere geur behouden bleven.

De studie concludeerde dat de combinatie van eikenzetmeel en elektrogesponnen zeïne, beladen met kaneelessenstieol, een zeer effectief actief verpakkingsmateriaal creëerde. Deze bilaagse film deed meer dan alleen de vis bedekken; het onderdrukte actief de groei van bederforganismen en vertraagde de chemische reacties die leiden tot bederf. Door de veilige bewaartijd met ongeveer drie dagen te verlengen ten opzien van de controle, bood de film een duurzaam alternatief voor plastic. De onderzoekers merkten op dat deze natuurlijke, biologisch afbreekbare oplossing potentieel gebruikt kan worden voor andere bederfelijke voedingsmiddelen, hoewel verdere tests nodig zijn om de effectiviteit op vlees en kazen te bevestigen. Het werk demonstreerde dat door het stapelen van eenvoudige, natuurlijke ingrediënten en het benutten van de kracht van een algemeen kruid, het mogelijk is om de conservering van verse vis aanzienlijk te verbeteren zonder terug te vallen op synthetische chemicaliën of niet-recyclebare plastics.