Grant: Strategic Projects - Group
Institut national de la recherche scientifique
$156,800.00
Strategies to prevent off-flavours in fish raised in closed-circuit aquaculture system
FY 2009-10
Summary
The presence of off-flavours in farm-raised fish represents one of the most significant economic problems
encountered in aquaculture related to product quality. The presence of undesirable odours or tastes in fish may
cause a major reduction in the consumption of the products, or make them unsuitable for sale. Off-flavour
problems have been largely studied in ponds, which are used for the production of catfish in the US, but have
also more recently been detected in recirculating aquaculture systems (RAS). The off-flavours are due to the
absorption of substances including geosmin and 2-methylisoborneol (MIB) that are produced by cyanobacteria
and actinomycetes which are normally present in RAS. When present in water, these substances enter through
the gills and accumulate in fat of fish.
The main objective of the proposal is to develop strategies to monitor and prevent the occurrence of geosmin
and MIB in RAS. Our working hypothesis is that it is possible to produce fish in RAS without off-flavours in
the fish flesh by selectively controlling the development of off-flavour producing microorganisms by: (i)
manipulating key operational parameters of RAS, (ii) optimizing diets that reduce off-flavour producing
compounds, and (iii) in the addition of compounds that would selectively eliminate off-flavour-producing
microorganisms that have no effect on wastewater treatment biofilter, and the fish. This will be achieved by (1)
- Identifying and localizing microorganisms responsible for the production of geosmin and MIB; (2) -
developing a technique for real-time non-destructive detection of MIB and geosmin in vivo and compare the
results (sensitivity) with traditional measurement techniques; (3) - Identifying the key environmental,
nutritional and operational parameters involved in the development of microorganisms responsible for the
appearance of off-flavours; and (4) - Increasing the control on microorganisms responsible for off-flavours by
treatment of water with selective compounds to eliminate off-flavours.
Un problème important en aquaculture, qui est lié à la qualité des produits de l'aquaculture d'eau douce, est le
goût de "terre ou de boue" qui se développe chez les poissons, crustacés et mollusques. Ce "mauvais goût"
répugne les consommateurs qui n'achèteront pas le produit. C'est un problème qui est souvent rencontré dans de
vastes systèmes d'élevage tels les étangs, mais aussi dans les systèmes en recirculation. Le mauvais goût
provient de l'absorption par l'organisme de substances produites par les cyanobactéries et les actinomycètes, tel
la géosmine et le 2-méthylisobornéol (MIB). Lorsqu'ils sont présents dans l'eau, ces substances pénètrent à
travers les branchies et s'accumulent dans le muscle et la graisse du poisson.
Notre hypothèse de travail est qu'il est possible de produire du poisson dans des systèmes en recirculation ou
en circuit-fermé exempt de mauvais goût dans leur chair. Ceci pourra se faire en contrôlant le développement
des microorganismes responsables (i) en utilisant une meilleure gestion des paramètres opérationnels du
système, (ii) en dosant certains ingrédients qui entrent dans la composition des granulés pour poissons, et (iii)
l'ajout de produits chimiques. Le principal objectif de la proposition est donc d'élaborer des stratégies pour
suivre et prévenir l'apparition de géosmine et de MIB dans un système d'aquaculture en circuit-fermé. L'atteinte
de cet objectif (1) se fera par :
1 - l'identification et la localisation des microorganismes responsables de la production de géosmine et de MIB;
2 - le développement d'une technique de détection en temps réel in vivo et du MIB/géosmine dans les poissons,
avec comparaison avec les résultats (sensibilité) obtenus avec une autre technique de mesure;
3 - l'identification des principaux paramètres environnementaux, nutritionnels et opérationnels des systèmes
qui pourraient influencer le développement des microorganismes responsables de l'apparition du mauvais goût;
4 - le contrôle de ces
Program
Strategic Projects - Group
Location
Quebec, Canada
Recipient Type
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
As published
Application id
381487-2009
Name nom
Villemur, Richard
Department département
INRS-Institut Armand-Frappier
Organization id
56
Institution établissement
Institut national de la recherche scientifique
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2009
Competition year année de concours
2009
Award amount
156800
Program id
STPGP
Program nane en
Strategic Projects - Group
Program name fr
Projets stratégiques - De groupe
Group en
Research partnerships programs
Group fr
Programmes de partenariat
Committee code
1044
Committee name en
Strategic Projects Selection Panel - Food and Bioproducts
Committee name fr
Comité de sélection des projets stratégiques - Aliments et bioproduits
Area of application code
106
Area of application group en
Agriculture and primary food production
Area of application group fr
Agriculture et produits alimentaires primaires
Area of application en
Aquaculture
Area of application fr
Aquiculture
Research subject code
6100
Research subject group en
Food science and technology
Research subject group fr
Science et technologie de l'alimentation
Research subject en
Food science and technology
Research subject fr
Science et technologie de l'alimentation
Partie
1
Nb partie
3
Application title
Strategies to prevent off-flavours in fish raised in closed-circuit aquaculture system
Keyword
NA
Application summary
The presence of off-flavours in farm-raised fish represents one of the most significant economic problems
encountered in aquaculture related to product quality. The presence of undesirable odours or tastes in fish may
cause a major reduction in the consumption of the products, or make them unsuitable for sale. Off-flavour
problems have been largely studied in ponds, which are used for the production of catfish in the US, but have
also more recently been detected in recirculating aquaculture systems (RAS). The off-flavours are due to the
absorption of substances including geosmin and 2-methylisoborneol (MIB) that are produced by cyanobacteria
and actinomycetes which are normally present in RAS. When present in water, these substances enter through
the gills and accumulate in fat of fish.
The main objective of the proposal is to develop strategies to monitor and prevent the occurrence of geosmin
and MIB in RAS. Our working hypothesis is that it is possible to produce fish in RAS without off-flavours in
the fish flesh by selectively controlling the development of off-flavour producing microorganisms by: (i)
manipulating key operational parameters of RAS, (ii) optimizing diets that reduce off-flavour producing
compounds, and (iii) in the addition of compounds that would selectively eliminate off-flavour-producing
microorganisms that have no effect on wastewater treatment biofilter, and the fish. This will be achieved by (1)
- Identifying and localizing microorganisms responsible for the production of geosmin and MIB; (2) -
developing a technique for real-time non-destructive detection of MIB and geosmin in vivo and compare the
results (sensitivity) with traditional measurement techniques; (3) - Identifying the key environmental,
nutritional and operational parameters involved in the development of microorganisms responsible for the
appearance of off-flavours; and (4) - Increasing the control on microorganisms responsible for off-flavours by
treatment of water with selective compounds to eliminate off-flavours.
Un problème important en aquaculture, qui est lié à la qualité des produits de l'aquaculture d'eau douce, est le
goût de "terre ou de boue" qui se développe chez les poissons, crustacés et mollusques. Ce "mauvais goût"
répugne les consommateurs qui n'achèteront pas le produit. C'est un problème qui est souvent rencontré dans de
vastes systèmes d'élevage tels les étangs, mais aussi dans les systèmes en recirculation. Le mauvais goût
provient de l'absorption par l'organisme de substances produites par les cyanobactéries et les actinomycètes, tel
la géosmine et le 2-méthylisobornéol (MIB). Lorsqu'ils sont présents dans l'eau, ces substances pénètrent à
travers les branchies et s'accumulent dans le muscle et la graisse du poisson.
Notre hypothèse de travail est qu'il est possible de produire du poisson dans des systèmes en recirculation ou
en circuit-fermé exempt de mauvais goût dans leur chair. Ceci pourra se faire en contrôlant le développement
des microorganismes responsables (i) en utilisant une meilleure gestion des paramètres opérationnels du
système, (ii) en dosant certains ingrédients qui entrent dans la composition des granulés pour poissons, et (iii)
l'ajout de produits chimiques. Le principal objectif de la proposition est donc d'élaborer des stratégies pour
suivre et prévenir l'apparition de géosmine et de MIB dans un système d'aquaculture en circuit-fermé. L'atteinte
de cet objectif (1) se fera par :
1 - l'identification et la localisation des microorganismes responsables de la production de géosmine et de MIB;
2 - le développement d'une technique de détection en temps réel in vivo et du MIB/géosmine dans les poissons,
avec comparaison avec les résultats (sensibilité) obtenus avec une autre technique de mesure;
3 - l'identification des principaux paramètres environnementaux, nutritionnels et opérationnels des systèmes
qui pourraient influencer le développement des microorganismes responsables de l'apparition du mauvais goût;
4 - le contrôle de ces