Potency of Chitosan as a Bioactive Edible Coating for Preservation of Meat of Common Shrimps (Crangon crangon)

Abstract

The potency of various charges of chitosan was tested for their antimicrobial activity to inhibit seafood spoilage bacteria tested. Simultaneously, the concentrations, pH values, and physical characteristics, such as molecular mass (Mn)and degree of deacetylation (DDA) of chitosan charges were optimized. From this test, chitosan charge SN 22 (Mn of 1.5x105 g/mol, DDA of 80%)showed the best antimicrobial activity against the four test strains at a concentration of 0.1% (w/v) and at pH value of 5.5. Chtitosan SN 22 was added with glycerol as a plasticizer to form a coating solution for shrimp meat preservation, followed by storage samples for up to 14 d at refrigerator and room temperature. The changes in microbiological paremeters (growth of total aerobic mesophilic bacteria, gram-positive, and gram-negative bacteria) as well as biochemical parameters (pH, water activity, content of total volatile basic nitrogen, and content of biogenic amines) were monitored during storage. Chitosan SN 22 at a concentration of 0.1% (w/v) markedly inhibit the growth of spoilage bacteria and extend the shelf life of shrimp meat.To strengthen the antimicrobial activity of chitosan SN 22, garlic extract was incorporated. The results of microbiological and biochemical parameters assessments of shrimp meat coated with chitosan-garlic extract demonstrated that chitosan-garlic extract coating solution can maintain the quality and shelf life of shrimp meat during a 30 d of storage at refrigerator and room temperature.

Die Wirksamkeit verschiedener Chitosan-Chargen wurde zunächst an Bakterien getestet, die am Verderb der Meeresfrüchte beteilgt sind. Gleichzeitig wurden die Konsentrationen und die pH-Werte der zum Einsatz kommenden Chitosan-Chargen optimiert. Die physikalischen Eigenschaften von Chitosan, wie molekulare Masse(Mn)und Deacetylierungsgrad(DDA)wurden ermittelt, um deren Einfluss auf die antimikrobielle Aktivität von Chitosan zu analysieren. Die Chitosan-Charge SN 22 (Mn of 1.5x105 g/mol, DDA of 80%) zeigte bei einer Konzentration von 0,1% (w/v)und einem pH-Wert von 5.5 die beste antimikrobielle Aktivität gegen die vier untersuchten Stämme. Chitosan wurde darüber hinaus als Besichtungslösung unter Zusatz eines Weichmachers (Glycerin)zur Konservierung der Garnelenfleischproben benutz, die dann bis zu 14 Tage bei Raum- und Kühlschranktemperature gelagert wurden. Chitosan SN 22 kann bei einer Konzentration von 0,1% (w/v) das Wachstum der bakteriellen Verderb von Garnelenfleisch hemmen. Genauso kann Chitosan somit die Haltbarkeit des Garnelenfleisches verlängern. Um eine verbesserte Konservierung von Garnelenfleisch zu erzielen, wurde der Chitosan-Beschichtungslösung ein Knoblauchextract beigefügt. Chitosan-Knoblauchextract mit einer Konzentration von 0,1% (w/v) zeigt eine fast vollständige bzw. vollständige des Wachstums der getesteten Bakterienstämme. Die Ergebnisse der biochemischen Analysen zeigen, dass Chitosan-Knoblauchextract für einen Lagerszeitraum von 30 Tagen die biochemische parameters (pH, wasser aktivität, Gehalt von TVBN und biogenen Aminen) hält. Es ist gelungen zu zeigen, dass die Beschichtungslösung aus Chitosan-Knoblauchextract beim Einsatz als Konservierungsmittel einen sehr guten Effekt aufdie Qualität und die Haltbarkeit von Garnelenfleisch während der Lagerung hat.