NO329928B1 - Framgangsmate for forbedret pigmentering av fiskekjott. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for økning av pigmentopptaket i fisk for å indusere en endring i fargingen av kjøttet. Nærmere beskriver oppfinnelsen en fremgangsmåte for å øke fiskens opptak av pigmenter, slik at det er en resulterende økning i fargingsnivået på fiskekjøttet. Oppfinnelsen vedrører videre en anvendelse at et fiskefor og en anvendelse av kolesterol i et fiskefor.

En økt markedskonkurranse koblet med den store tilgjengelighet av fisk i supermarkeder har medført en økning i etterspørselen etter, og kvaliteten på fiskeprodukter.

Masseproduksjon av laksefisk slik som laks og ørret er nødvendig for å møte nåværende forbrukeretterspørsel som overgår den som kan møtes ved hjelp av fisk fremstilt i et naturlig, vilt miljø.

Det eksisterer forskjeller mellom fisk frembrakt naturlig og oppdrettsfisk som er spesielt frembrakt for å møte forbrukernes krav. Én spesiell forskjell er en varia-sjon i fargen på fiskekjøttet. Den karakteristiske rosa farge på laksefiskekjøtt er et resultat av avsetningen av naturlig forekommende karotenoidpigmenter. Oppnåelse av pigmentering i oppdrettslaksefisk tilsvarende den som ses i vill laksefisk er et vesentlig aspekt ved forproduksjon. Alminnelig utbredte fiskefor inneholder den ene eller begge av de viktigste syntetiske pigmenter som er kommersielt tilgjengelige; astaxantin (Ax) og cantaxantin (Cx). I flere tilfeller bidrar pigmentkostnader til 10-15 % av de totale kostnader ved fiskeforproduksjon sammenlignet med at effektiviteten ved kjøttpigmentavsetning sjelden overskrider 15 %. Siden fiskefor omfatter rundt 50 % av de totale produksjonskostnader ved oppdrettsfisk kan 5-7,5 % av samlet fiske-produksjonskostnad tilegnes kostnadene av pigment.

Kjøttfarge er av de viktigste kriteria som benyttes av forbrukerne når kjøp av laksefisk vurderes, og følgelig betrakter forbrukeren det slik at den sterkere rødfarge som finnes på kjøttet i villfisk er mer ønskelig.

I et forsøk på å oppnå de kjøttfargeegenskaper som villfisken har, tilsettes pigmenter i foret som gis til oppdrettsfisk med den intensjon at opptaket, ved inntak av pigment, vil medføre en assosiert endring i kjøttets farge. Pigmenter velges spesielt slik at deres opptak vil medføre at kjøttet blir rødfarget. Eksempler på pigmenter som induserer dette er cantaxantin og astaxantin.

Slike fremgangsmåter er ikke begrenset til fisk siden endring av fargen på naturlig fremstilte matvarer er en aktuell trend. Et produkts estetiske appell til slutt-forbruker økes gjennom endring av foringredienser som påvirker egenskapene til det endelige produkt, spesielt fargen på produktet.

Et eksempel på en slik allment utbredt fremgangsmåte kjent innen teknik-kens stand er endringen av foringrediensene gitt til kyllinger og høns, slik at fargen på de frembrakte eggeplommer endres i forhold den naturlige farge. Resultatet av denne fremgangsmåte er at produktet har en økt estetisk appell som igjen medfører en større tiltrekning på konsumentens forbruk.

Det er ønskelig at fiskekjøttet kan endres i forhold til hvilke som helst spesifikke krav som kan settes. En slik fremgangsmåte for å endre fiskens kjøttfarge vil være gjennom introduksjonen av pigmenter i dietten.

Det er et formål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for forbedring av pigmentopptak som tilveiebringes i dietten for å påvirke fiskekjøttfargen.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører således en fremgangsmåte for økning av pigmentopptaket i fisk for å indusere en endring i fargingen av kjøttet som er kjennetegnet ved at nevnte fremgangsmåte omfatter at fisk fores med et for inneholdende pigment og kolesterol hvori kolesterol er tilsatt i en mengde på 0,1 -5 % av den totale vekten av foret.

En foretrukket framgangsmåte er at kolesterolet omfatter mellom 1-4 % av foret, særlig foretrukket mellom 1 -3 % av foret.

Oppfinnelsen vedrører også en anvendelse av et fiskefor inneholdende pigment i fargingen av fiskekjøtt hvori foret også inneholder kolesterol ved et nivå på mellom 0,1-5 % av det totale for.

I en foretrukket anvendelse omfatter kolesterol 1-4 % av foret, særlig foretrukket 1-3 % av foret.

Det er foretrukket at anvendelsen bevirker en endring i kjøttfarge i foringen av atlantisk laks, regnbueørret, tropisk fisk eller en hvilken som helst annen fiskeart hvor kjøttfargen er viktig.

Oppfinnelsen vedrører videre en anvendelse av kolesterol i et fiskefor for å øke pigmentopptaket for å bevirke en endring i fiskekjøttfargen, hvori kolesterolnivået er mellom 0,1-5 % av den totale vekten av foret.

Fisken fores med kolesterol og pigment.

Kolesterol og pigment er en komponent i fiskeforet.

Kolesterol kan tilveiebringes i det samme medium som pigmentet.

Pigmentet kan medføre en endring i fiskens kjøttfarge, plasmapigmentnivåer og kjøttpigmentnivåer.

Det beskrives også fiskefor omfattende kolesterol og pigment.

Avsetning av karotenoider i fiskekjøttet skjer som et resultat av flere prosesser; absorpsjon av pigmenter i fordøyelseskanalen, transport av pigmenter i blodet, bibeholdelse i kjøttet og metabolismen av karotenoider. Disse prosesser er beskrevet i detalj nedenfor:

1. Absorpsjon

Pigmentabsorpsjon gjennom tarmveggen fra fordøyelseskanalen til blodet er den innledende fase i pigmentbibeholdelse i laksens muskel. Siden karotenoidene er lipidløselige er det mest sannsynlig at de emulgeres i en blandet micelle sammen med galle, andre lipidkomponenter, prolipase og lipase under absorpsjon gjennom fordøyelseskanalen (Leger, 1985).

Pigmentabsorpsjonshastigheten til blodet etter inntak er ganske langsom sammenlignet med absorpsjonen av essensielle fettsyrer og aminosyrer (Storebakken og No, 1992). Maksimum plasma Ax- og Cx-nivåer inntraff 24 timer etter trykkforingen av regnbueørret med en 500 mg dosering av Ax (March et al., 1990, Choubert et al., 1987), og hvor karotenoidnivåer først ble detektert 3 timer etter foring.

2. Blodtransport

Ax og Cx blir overveiende transportert ved hjelp av den høye tetthets-lipoproteinfraksjon i plasma i umoden regnbueørret (Choubert et al., 1992, 1994). Vanligvis er kjøtt det viktigste vev for lagring av karotenoider i umoden fisk (No og Storebakken, 1992).

3. Avsetning/kjøttbibeholdelse

Avsetningseffektivitet av diettkarotenoider i laksekjøtt er i området 1-18 %

(Torrissen et al., 1989). Astaxantinbibeholdelseseffektivitet i regnbueørret ble funnet

å være signifikant høyere enn den for cantaxantin; henholdsvis 11,4 % og 7,1 %

(Storebakken og Choubert, 1991). Doseresponsstudier viste at avsetnings-effektiviteten synker med økende diettnivå (50 mg/kg i regnbueørret, Storebakken og No, 1992; 10 mg/kg i regnbueørret, Cramton, 1995).

Forskjeller i kjøttbibeholdelseseffektivitet mellom artene er blitt observert og det er kjent at regnbueørret (RBT)-pigment har en større effektivitet enn atlantisk laks (ATS).

I villaksens muskel { Oncorhynchus keta, O. nerka & O. kisutch) finnes astaxantin (90 % i fri form) og cantaxantin bundet til aktomyosin, sannsynligvis via svake hydrofobe bindinger (Henmi et al., 1987). Astaxantin danner to hydrogen-bindinger pr. én p-iononring og binder sterkere enn cantaxantin som følge av dets hydroksylgruppe (se Henmi et al., 1989). Laksemuskelens aktomyosin kan assosiere med mange typer karotenoider og lipider med variasjoner mellom molekyltyper relatert til bindingsstyrken, hvilket antyder at bindingssetets spesifisitet ikke er et problem (Henmi et al., 1989). I skinnet finnes mesteparten av astaxantin i esterformen (Torrissen et al., 1989).

4. Metabolisme

Karotenoider og deres metabolitter er blitt detektert i fiskevev opp til 96 timer etter inntak av et merket måltid (Guillou et al., 1992). Schiedt et al. (1989) fant at idoxantin var en metabolitt av astaxantin i ATS-kjøtt. Høyere nivåer av idoxantin ble funnet i eksperimentell fisk i innendørstanker fra oppdrettsfisk i åpne innhegninger, hvilket antyder at dette kan være stressrelatert (Al-Khalifa & Simpson, 1988). Karotenoidmetabolitter finnes hovedsakelig i skinnet, men også i kjøttet til seksuelt modne fisk (Hata & Hata, 1975; Scheidt et al., 1985). Schiedt et al. (1985) viste at astaxantin kunne være en forløper for vitamin A i vitamin A-utarmet fisk. Resultater fra Al-Khalifa & Simpson (1988) viste at astaxantin ble omdannet til zeaxantin. Imidlertid ble det ikke omdannet til vitamin A-i og -A2i RBT med tilstrekkelig vitamin A, selv om fisk foret med en diett uten vitamin A og karotenoider i 30 dager og deretter trykkforet med astaxantin viste en økning i vitamin A.

Dette dokument foreslår at inkorporeringen av et pigment i dietten, enten i kombinasjon med matvaren direkte eller som en separat enhet introdusert i dietten slik at det vil inngå i de samme metabolske reaksjonsveier som andre inntatte og absorberte næringsstoffer, også vil ende opp som en bestanddel av kjøttet.

Pigmentet vil medføre en endring i kjøttets farge, hvori det er inkorporert.

Inkorporeringen av pigmentet i kjøttet er kanskje ikke effektiv og dette dokument identifiserer en fremgangsmåte for å øke slikt pigmentopptak.

Fordelene ved en fremgangsmåte hvor pigmentopptaket i fisken øker er vidtgående og omfatter både biologiske og økonomiske aspekter.

Tilsetningen av pigmenter slik som astaxantin og cantaxantin kan ha en drastisk økonomisk effekt på kostnadene ved produksjon av fiskeforpelleter som følge av pigmentenes kostbarhet. Slik kan en mer effektiv mekanisme for å frem-bringe effektene av astaxantin og cantaxantin medføre en reduksjon i den mengde som er nødvendig å tilsette til foret initielt.

Noe forskning har indikert at lipidnivåer forbedrer pigmentabsorpsjon. For eksempel fant Choubert et al. (1991) at fordøyeligheten av Cx ble svært forbedret ved anvendelse av en lipidrik diett (14 % lipid/tørrstoff jfr. 4 % lipid/tørrstoff). Ved kommersielt realistiske lipidnivåer (24-35 %) ble det imidlertid ikke funnet noen forskjell i kjøttavsetningseffektivitet i RBT (Crampton, 1996 interne data).

Bjerking et al. (1997) fant ingen signifikant virkning av diettproteinkilder (for eksempel et fiskemåltid mot et fettrikt soyabønnemåltid) i atlantisk laks foret i 9,5 måneder på mengden astaxantin i muskelen eller på visuelle fargepoeng.

En studie av biologisk utnyttelse av karotenoider (a- og (5-karoten) hos rotter fant at biotilgjengeligheten av naturlig forekommende karotenoider var større enn for den krystallinske form (Tee et al., 1996). I tillegg fant Bierer et al. (1995) at høyere karotenoidnivåer ble observert i diende kalver når disse ble gitt kommersielle kule-formede kilder sammenlignet med krystallinske kilder.

En patentsøknad i navnet Finnfeeds International Limited (WO 9818345 A) krever at absorpsjonen av pigmenter til stede i et ikke-viskøst dyrefor i fisk, krepsedyr og friskt fjærfe fremmes av nærværet av et karbohydrase- og proteaseenzym.

I studier med unge kyllinger fant Tyczkowski et al. (1989) at lipider, lang-kjedede mettede fettsyrer (myristin, palmitin, stearin) og triglycerid, tristearin, fremmet minimal absorpsjon av lutein, mens kortkjedet mettet laurinsyre fremmet den høyeste absorpsjon. Analysestudier er blitt utført for å forsøke å identifisere pigment-opptaksforsterkere som kan tilsettes til foret for å forbedre fargingen.

I US5688500 beskrives det et næringsmiddel omfattende mikroorganismene Thaustochytrium og Schizochytrium samt en komponent valgt fra linfrø, rapsfrø, soyabønne og avokado. Et slikt produkt inneholder en balansert mengde med langkjedete og kortkjedete omega-3 fettsyrer og er foreslått som for til fisk og reker.

Iwahashi et al. (Bulletin of the Japanese Society of Fisheries, Vol. 42, nr. 12, 1976, s. 1339-1444) beskriver en metode for å forbedre fargen til karpe ved å tilsette alfalfamel, myse, lutein eller astaxantin til foret. Det fremgår at kolesterol i testforet ikke hadde noen virkning på akkumuleringen av karotenoider i fiskehuden.

Souci et al. (Food composition and nutrition tables, 1989/90, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, side 127-128 & 133-134) beskriver et produkt av eggeplomme innholdende karoten og kolesterol samt et tørket produkt av eggeplomme.

Kolesterol ble testet som én av forsterkerne som følge av dens egenskaper som et hjelpemiddel ved opptak. Kolesterol er et viktig lipid i enkelte membraner og plasmamembranen til eukaryote celler er vanligvis rike på kolesterol. Dette steroid modullerer også fluiditeten til eukaryote membraner. Som følge av disse egenskaper ble kolesterol identifisert som en forbindelse med potensialet for å øke pigmentopptak.

Kolesterol tilsettes til matvarene enten ved hjelp av en ekstruder eller via dynamisk overtrekking med et tilsetningsnivå mellom 0,5 % og 5 %. Naturlige nivåer av kolesterol i kommersielle fiskefor (utledet hovedsakelig fra fiskeolje) er opp til tilnærmet 0,5 %.

På samme måte som at pigmentering av laksefiskekjøtt, for eksempel atlantisk laks, Coho-laks, Chinook-laks, regnbueørret og arktisk røye er viktig for forbrukeren, er også skinnfargen til tropiske fisk en viktig kvalitetsegenskap. På denne måte kan matvarene til de ovenfor nevnte arter bli modifisert på en lignende måte for å påvirke fargen til kjøttet og fisken i tillegg til fiskepigmentkonsentrasjonen (mg/kg).

En serie eksperimenter er beskrevet nedenfor som ser på hvorvidt det er en økning i pigmentopptak i plasma og kjøtt når fiskeforet supplementeres med ulike nivåer kolesterol.

Eksperiment 1

Atlantisk laks med en gjennomsnittsvekt på 120 g ble foret i en periode på 72 timer med én av to dietter;

Diett 1: inneholdt tilnærmet 40 ppm cantaxantin (Cx)

Diett 2: inneholdt 40 ppm cantaxantin (Cx) pluss 0,48 % (totalt for, 3 % av den lipidovertrukne fase) av kolesterol.

Cx kolesterol ble tilsatt i overtrekkingen.

Etter foring ble blod tatt fra fisken via halevenen ved anvendelse av heparaniserte vacutainere, blodprøvene ble sentrifugert på stedet og plasma fjernet og lagret frossent. Plasmapigmentnivåer ble analysert på HPLC.

Analyseresultater for forene er vist i Tabell 1.

Resultatene vist i Tabell 2 viser klart at fisken foret med kolesterol i foret (Diett 2) viser tilnærmet en 50 %-økning i Cx-nivå i plasma sammenlignet med kontrollforet. Ytterligere er denne trend tydelig i begge replikater i eksperimentene.

Eksperiment 2

Ytterligere eksperimentering som undersøkte virkningen av supplerende kolesteroldiett på kjøtt- og plasmanivåene av astaxantin og cantaxantin er beskrevet nedenfor.

Atlantisk laks med en initiell vekt på 0,136 kg fikk vokse i fire måneder i 12 x 3 m tanker forsynt med sjøvann. Fisk ble foret med for inneholdende varierende kolesterolnivåer. (Sigma, C8503, tilnærmet 95 %). Kolesterol ble grundig blandet med oljekilden og tilsatt i overtrekkingen (i tillegg til pigmentpreparater av astaxantin

(Ax) og cantaxantin (Cx)). Soyaolje ble valgt som en olje som naturlig har lavt kolesterolinnhold og dette var basisen for anvendelse av fiskefor med ulike oljekildetyper og oljeblandingene. Detaljer over kolesteroldiettnivåer og astaxantin-, cantaxantinkonsentrasjon er gitt i Tabell 3.

Ved slutten av studien ble fiskene veid, deres blod fjernet for pigmentanalyse og kjøttprøver ble skåret med hensyn til farge og senere analysert med hensyn til pigment.

Resultatene fra eksperimentene er videre beskrevet med hensyn til figurene hvori;

Figur 1 viser virkningen av kolesterolnivåer av foret med hensyn til kjøttpigment (Cx)-konsentrasjon (mg/kg) hvor hvert punkt på figurene representerer den gjennomsnittlige verdi fra hver av tankene, Figur 2 viser nivåene av pigmentet cantaxantin i fiskekjøtt, hvori hvert punkt er den gjennomsnittlige verdi fra hver tank (de fem sammenslåtte analyser) når kolesterol tilsettes til foret, Figur 3 viser virkningen av kolesterolnivå i for på "SalmoFan"-filétpoengskala og,

Figur 4 viser virkningen av kolesterolnivå i for på Minolta-rødhet (a<*->verdi).

Figur 1 viser at plasmapigmentnivåene viser en økning som samsvarer med en økning i diettkolesterol til tilnærmet 1-3 %. Ytterligere tilsetting av kolesterol til foret etter dette nivå viser en nedgang i plasmapigmentkonsentrasjon. Maksimum cantaxantinplasmanivåverdier ble observert ved 3,6 ug/ml (1 % forkolesterol tilsatt) sammenlignet med kontrollverdier på 1,5-2 ug/ml. (1 % forkolesterol tilsatt) sammenlignet med kontrollverdier på 1,5-2 pg/ml. Figur 2 viser virkningen på nivåene av pigmentet cantaxantin i fiskekjøtt når kolesterol blir tilsatt til foret. Maksimale kjøttpigmentnivåer på rundt 4,3 mg/kg ble observert i gruppen av fisk foret med cantaxantin (som har et forkolesterolnivå på 1,3 %) sammenlignet med nivåer på rundt 3 mg/kg i kontrollgruppene. I atlantisk laks med denne størrelse medførte diettkolesterolnivåer (1-4 %) en økning i kjøtt-pigmentnivåer, og denne økning strakk seg fra 0,4 mg/kg til 1,3 mg/kg.

Astaxantinkjøttnivåer var 2,32 mg/kg for kontrollfisken og 2,76 mg/kg for fisken som fikk et 3,8 kg kolesterolsupplement i deres for. Astaxantinplasmanivåer var 0,62 ug/ml for kontrollen og 0,65 ug/ml for fisken hvis for var supplert med 3,8 % kolesterol.

Virkningen av å øke den totale prosent kolesterol i foret med hensyn til den resulterende farge på kjøttet er vist i Figur 3. Fargen er vurdert ved anvendelse av en "Roche SalmoFan"-poengskala. Dette er et verktøy anvendt i industrien for å vurdere fiskefarge som ble utviklet av Hoffman la Roche Ltd. Testen omfatter et sett av forskjellige fargede miniplastikkplater som sammen danner en skala som strekker seg fra 20 (blek rosa) - 34 (mørk rød), og som anvendes for å sammenligne mot fargen på fiskekjøttet og deretter bedømme dem.

Maksimale "SalmoFan"-poeng ble observert i tankene med fisk foret med 1-2 % kolesterol i foret. Ved høyere forkolesterolnivåer ble det observert en reduksjon i "Roche SalmoFan"-poeng (Figur 3). Forskjellen i kjøttfarge vist ved fiskefordiettene som var blitt supplert med mellom 1-2 % kolesterol samsvarte med 1-1,5 poengs fordel på "Roche SalmoFan"-skalaen.

Videre analyse av kjøttfargen ble utført ved anvendelse av Minoltaevalu-eringsteknikken. Minoltarødhetsverdier er vist i Figur 2. Minolta er et trominans-kolorimeter (Minolta Chroma Meter CR300, Minolta, Japan) som har et 8 mm-hode og en D65-lyskilde. Utslag ble gitt for lyshet (L<*>), rødhet (a<*>) og gulhet (b<*>), "L a b"-systemet i henhold til internasjonal kommisjon for illuminasjon (CIE, 1986). Maksimale rødhetsverdier ble observert i fisken som var blitt foret med et supplement med mellom 1-2 % kolesterol selv om mønstrene ikke var så klare som dem vist ved hjelp av resultatene fra "SalmoFan"-vurderingssystemet.

Avslutningsvis indikerer resultatene at selv om eksperimentene beskrevet heri viser at tilsetting av kolesterol til et fiskefor kan resultere i en økning i pigment-nivåer i plasma og kjøtt, skjer det optimale pigmentopptak i plasma og avsetning i kjøttet når foret inneholder et kolesterolnivå på mellom 1 til 3 % av den totale for-vekten.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for økning av pigmentopptaket i fisk for å indusere en endring i fargingen av kjøttet, karakterisert vedat nevnte fremgangsmåte omfatter at fisk fores med et for inneholdende pigment og kolesterol hvori kolesterol er tilsatt i en mengde på 0,1-5 % av den totale vekten av foret.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat kolesterolet omfatter mellom 1 -4 % av foret.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat kolesterol omfatter mellom 1 -3 % av foret.

4. Anvendelse av et fiskefor inneholdende pigment i fargingen av fiskekjøtt hvori foret også inneholder kolesterol ved et nivå på mellom 0,1-5 % av det totale for.

5. Anvendelse av et fiskefor ifølge krav 4 hvori kolesterol omfatter 1 -4 % av foret.

6. Anvendelse av et fiskefor ifølge krav 4 hvori kolesterol omfatter 1-3 % av foret.

7. Anvendelse av et fiskefor ifølge kravene 4 til 6 for å bevirke en endring i kjøttfarge i foringen av atlantisk laks, regnbueørret, tropisk fisk eller en hvilken som helst annen fiskeart hvor kjøttfargen er viktig.

8. Anvendelse av kolesterol i et fiskefor for å øke pigmentopptaket for å bevirke en endring i fiskekjøttfargen, hvori kolesterolnivået er mellom 0,1-5 % av den totale vekten av foret.