Χρήση σύγχρονων αυτοματοποιημένων μεθόδων πολυφασματικής ανάλυσης για την εκτίμηση της αλλοίωσης του ψαριού τσιπούρα

Abstract

Τα τελευταία χρόνια η ποιότητα των ιχθυρών εγείρει όλο και περισσότερο το επιστημονικό και καταναλωτικό ενδιαφέρον λόγω της γρήγορης αλλοίωσής του και των αυξανόμενων οικονομικά υποκινούμενων περιστατικών νοθείας (food adulteration). Οι ταχείες μέθοδοι εκτίμησης της ποιότητας των ιχθυρών αποτελούν πεδίο ιδιαίτερου επιστημονικού ενδιαφέροντος με τα κύρια πλεονεκτήματά τους να αφορούν στην ταχύτητα και στη μη παρεμβατική φύση τους επί των προς μελέτη δειγμάτων. Κατά την πειραματική διαδικασία της συγκεκριμένης μελέτης, διερευνήθηκαν μικροβιολογικά, οργανοληπτικά και φασματοσκοπικά (με την τεχνική της πολυφασματικής απεικόνισης) δείγματα φιλέτου τσιπούρας της εταιρίας AVRAMAR. O όγκος των διερευνούντων δειγμάτων προέκυψε από τη διαφορετική προέλευσή τους (διάφορα καταστήματα λιανικής και υδατοκαλλιέργεια) καθώς και από τις διαφορετικές συνθήκες συντήρησης και θερμοκρασίας (2 º C , 4 º C / αερόβιες και αναερόβιες) ενώ οι αναλύσεις πραγματοποιούνταν κατά τη διάρκεια των ημερών αποθήκευσης (storage experiment). Η οργανοληπτική αξιολόγηση πραγματοποιήθηκε από συγκεκριμένο πάνελ ατόμων/ αξιολογητών και η πολυφασματική απεικόνιση των δειγμάτων πραγματοποιήθηκε με τη χρήση δύο διαφορετικών συσκευών πολυφασματικής απεικόνισης ( Videometerlab 2, Videometerlite ) με τα οποία λήφθηκαν εικόνες των δειγμάτων από την κάθε πλευρά της σάρκας και του δέρματος. Τα μικροβιολογικά και πολυφασματικά δεδομένα που εξήχθησαν, αναλύθηκαν με τη μέθοδο γραμμικής παλινδρόμησης μερικών ελαχίστων τετραγώνων PLS-R με σκοπό τη δημιουργία μοντέλου ικανού να προβλέψει την ποιότητα του φιλέτου τσιπούρας (συσχέτιση μικροβιολογικών αναλύσεων και πολυφασματικών δεδομένων). Από τα αποτελέσματα του πειράματος, ο Pseudomonas spp φαίνεται να είναι ο επικρατέστερος αλλοιογόνος μικροοργανισμός της τσιπούρας. Η θερμοκρασία και οι συνθήκες αποθήκευσης των φιλέτων φαίνεται να έχουν επηρεάσει τη μικροβιακή ανάπτυξη, με τις συνθήκες skin packaging και τη χαμηλή θερμοκρασία αποθήκευσης να λειτουργούν επιβραδυντικά στην υποβάθμιση της ποιότητας των δειγμάτων, ωστόσο τα μοντέλα πρόβλεψης φαίνεται να εμφανίζουν όχι και τόσο ικανοποιητικές απο δόσεις. Η συσκευή που χρησιμοποιήθηκε για την απεικόνιση των δειγμάτων φαίνεται να διαδραματίζει κάποιο ρόλο στην απόδοση του μοντέλου πρόβλεψης, με τα δεδομένα από το Videometerlab 2 να εκπαιδεύουν καλύτερα τα μοντέλα της παρούσας μελέτης. Για τα μοντέλα πρόβλεψης που αναπτύχθηκαν με τις φασματικές τιμές από τις απεικονίσεις της σάρκας συγκριτικά με του δέρματος της τσιπούρας, φαίνεται οι πρώτες να εμφανίζουν καλύτερες να εμφανίζουν καλύτερες αποδόσεις. Πάντως, σε γενικές γραμμές η προσπάθεια συσχέτισης της μικροβιακής αλλοίωσης με τις απεικονίσεις από τις δύο συσκευές MSI φαίνεται να υπήρξε αποτελεσματική.

Recently, the fish quality has increasingly drawn scientific and consumer interest due to its spoilage potential and the rising incidents of economically motivated food adulteration. Rapid methods for assessing fish quality have become a field of scientific interest, with speed and non invasive nature constitu te their main advantages During the experimental procedures of this study, microbiological, organoleptic, and spectroscopic analyses (using the multispectral imaging technique) were accomplished on seabream fillet samples from the AVRAMAR company. The volume of the investigated samples were evident from different sources (various retail stores and aquaculture), as well as from different storage temperature and conditions (2°C, 4°C/ aerobic and vaccume), while the analyses were carried out during storage (storage experiment). The organoleptic evaluation was performed by a specific panel of individuals/evaluators, and the multispectral imaging of the samples was performed using two different multispectral imaging devices (Videometerlab2, Videometerlite), which imaged the samples from both the flesh and skin sides. The microbiological and multispectral data extracted were analyzed using the Partial Least Squares Regression (PLS R) method to create a model capable of predicting the qu ality of seabream fillets (correlating microbiological analyses with multispectral results). The experiment results showed that Pseudomonas spp. appeared to be the predominant spoilage microorganism in the seabream. The temperature and storage conditions of the fillets seemed to influence microbial growth, with the skin packaging and the low storage temperature working as a delaying factor in the degradation of the samples' quality. The prediction models did not exhibit particularly satisfactory performance. The device used for imaging the samples seemed to play a role in the prediction model's performance, with data from the Videometerlab2 providing better training for the models in this study. For the prediction models developed using spectral values from flesh imaging compared to skin imaging, the former showed better performance. Overall, the attempt to correlate microbial spoilage with imaging from the two MSI devices appears to have been effective.