Microscopic changes in poultry meat

Published:

This essay has been submitted by a student. This is not an example of the work written by our professional essay writers.

Zmeny mikroskopickej štruktúry mäsových výrobkov v priebehu technologických krokov
The change of microscopy structure of meat products during the technological steps

ABSTRAKT

This article describes the microscopic changes in poultry meat products during the manufacturing procedure, concretely in each raw material. The greatest impact of technological changes has been observed after the working of pork meat. Mechanically separated meat and skin that has been previously cured had not been significantly microscopically changed. Vegetable raw materials have retained their microscopic structure. The changes have been observed only in potato starch.

ÚVOD

Najväčší podiel mäsových výrobkov v Českej republike tvoria výrobky z veľkým podielom mletého mäsa. Rozpracovaná náplň mäsových výrobkov je dielo, ktoré sa skladá s jemne mělněného podielu z jedného alebo viacerých druhov mäsa (takzvanej spojky) a z kúskov krájaného alebo na hrubo zrneného tukového tkaniva či svaloviny rôznej veľkosti, tzv. vložky (Steinhauser aj., 1995). Dielo tvorí okrem rozomletého mäsa voda alebo ľad, soľ, korenie a iné prísady, ktoré po naplnení do čreva alebo iných obalov, tvoria základ mäsových výrobkov (Pipek, 1998).

Súčasti mäsových výrobkov podliehajú v dôsledku technologických procesov, ako je kutrovanie, pôsobenie solí a tepelného opracovania, značným makro-, mikro a ultraštrukturálnym zmenám, ktoré je možné interpretovať iba mikroskopicky (Katsaras, 1994).

Spojka, ktorá je hlavnou zložkou týchto mäsových výrobkov, sa javí ako sieťovitá štruktúra, ktorá sa farbí hematoxylínom - eozínom svetlo ružovo. Svetlejšie, ako neporušené alebo čiastočne porušené svalové vlákna (Tremlová, 1998).

Na histologickom reze z jemne mletých výrobkov pozorujeme rozomletú hmotu ako sieťovinu, jemne zrnenú s väčšími alebo menšími okami rôzneho tvaru, ktorých veľkosť závisí na stupni prepracovanosti diela. V beztvarej hmote spojky sú uložené svalové vlákna jednotlivo alebo v snopcoch, zhluky väziva a tukové bunky (Tremlová a Štarha, 2006).

Kostrová svalovina je z potravinárskeho hľadiska najcennejšou časťou tela jatočných zvierat a tvorí hlavnú časť mäsa (Böhm a Pleva, 1956). Z mikroskopického hľadiska sa jedná o pretiahnuté útvary (svalové vlákna) o šírke 20 - 150 µm a dĺžke 1000 - 12000 µm vzniknuté spojením bunkových membrán. Bunkové jadrá sú uložené pod sarkolemou (Novotný ai, 1966). V rámci technologických procesov, ktoré vedú k vytvoreniu mäsového výrobku, je mäso vystavené rôznym spôsobom tepelného a mechanického opracovania. Pri tomto dochádza k intenzívnym zmenám na svalových vláknach a väzive, ktoré je súčasťou svaloviny. Mikroskopicky viditelné priečne pruhovanie svalových vlákien sa niekedy stráca alebo je porušené. U tepelne opracovanej svaloviny je možné nájsť vlákna celkom zachované ale aj zo strateným priečnym pruhovaním. Na rozdielnych výsledkoch sa podieľa stav daného svalu a vlákien v svale, rast svalových vlákien u jednotlivých druhov zvierat, ale taktiež rôzne histologické postupy (Tremlová 1998). Už pri teplotách 40 - 60°C dochádza k zhlukovaniu väčšiny sarkoplazmatických bielkovín, ale u niektorých svalových vlákien k tepelnej koagulácii dochádza až pri teplotách nad 90°C. Pre myofibrilárne proteíny platí, že k rozvinutiu ich štruktúry dochádza už pri teplotách 36 - 40°C (Tornberg, 2005).

Väzivové tkanivo má rozmanitú funkciu k čomu je podriadená aj mikroskopická stavba. Jej vlastnosti závisia na charaktere väzivových vlákien a medzibunečnej hmoty. Väzivové tkanivo rozlišujeme na kolagénne, elastické a retikulárne (Banks, 1993). V potravinárstve má najväčšie uplatnenie väzivo kolagénne, ktoré je zároveň najrozšírenejším druhom väziva v živočíšnych tkanivách (Steinhauser aj. 2000). Kolagénne vlákna sú tvorené vláknitou bielkovinou kolagénu. Fibrily prebiehajú vo vlákne priamo a nevetvia sa. Vo vode, roztokoch solí a fosfátov je kolagén bez tepelnej denaturácie nerozpustný (Feiner, 2006). V zriedených kyselinách bobtná, v silných kyselinách sa rozpúšťa a pôsobením alkalických látok sa jednotlivé snopce rozpadajú na fibrily (Ingr, 1996). Záhrevom sa vlákna kolagénu deformujú, ohýbajú a skracujú svoju dĺžku. Makroskopicky sa kolagén stáva elastickým a priezračne sklovitým. Pri záhreve vo vode kolagén bobtná, po rozpustení všetkých priečnych väzieb sa mení v rozpustnú látku glutin (želatínu). K tvorbe želatíny dochádza pri dlhodobom ohreve pri 65 - 90°C (Steinahauser aj,. 2000). Schopnosti bobtnať a mäknúť sa využíva pri spracovaní koží na suroviny používané v mäsových výrobkoch (Pipek, 1998).

Štruktúra spracovaných koží je tvorená zmesou vody, kože (bravčové, hydinové) a tuku, ktorá je pomocou aditív spracovaná do spojkového diela. Prídavok koží do salámového diela ovplyvňuje vlastnosti finálnych výrobkov. Podieľa sa hlavne na zlepšení textúry, chuti a ceny mäsových výrobkov (Ranken, 2000).

Strojne oddelené hydinové mäso predstavuje ekonomické zhodnotenie zvyškového mäsa, ktoré zostáva na trupoch jatočne spracovanej hydiny po oddelení prsnej, stehennej svaloviny a krídiel (Nagy, 2008). Zvyšky mäsa od kostí sa oddeľujú použitím vhodných separátorov pomocou pôsobenia vysokého tlaku (Steinhauser aj., 1995). Táto surovina je určená hlavne do tepelne opracovaných mäsových výrobkov alebo do výrobkov určených k tepelnému opracovaniu pred konzumáciou (Nagy, 2006). Strojovo oddelené mäso obsahuje zvyšky svaloviny, ďalej tukové, spojovacie väzivo vrátane chrupaviek a kostí. Prítomnosť kostných úlomkov, ktoré sa bežne v mäse nevyskytujú, môže byť použitá pre identifikáciu tejto suroviny vo výrobkoch. U niektorých vzoriek je možné nájsť zvyšky orgánov, najčastejšie obličky alebo kožu (Tremlová, 2003)

MATERIÁL A METÓDY

K hodnoteniu boli použité odobraté suroviny v rámci výrobných krokov štyroch hydinových tepelne opracovaných mäsových výrobkov typu kabanos vyrobených v technologickej dielni na Ústave hygieny a technológie mäsa na VFU Brno, podľa štandardného výrobného postupu bežne používaného v mäsovej výrobe. Použité suroviny boli spoločné pre všetky štyri vzorky, líšili sa prídavkom sójovej bielkoviny, v jednom prípade prídavkom zemiakového škrobu. Jednalo sa o bravčové výrobné mäso 800 g, spracované bravčové kože 1200 g, hydinové strojovo oddelené mäso 3640 g, škrob 160 g, korenie Junior 8 g, sójová bielkovina na korekciu množstva bielkovín vo výrobku, dusitanová soliaca zmes 160 g, farbivo Carmirose 24 g, polyfosfát 32 g, voda a ľad 1760 g.

Jednotlivé suroviny boli odobraté za surového stavu a spracované podľa postupu uvedeného v manuáli metodík pre histológiu potravín (2005). Suroviny živočíšneho pôvodu boli odobrané v množstve 1cm3 z rôznych miest, fixované zmrazením a následne krájané na zmrazovacím mikrotomu HM 550 na rezy 8 μm, ktoré boli montované na podložné sklíčka SuperFrost. Suroviny rastlinného pôvodu boli premiešané s tekutým parafínom za vytvorenia histologických bločkov, následné boli krájané na rotačnom mikrotome Leica RM 2255, hrúbka rezu 4 μm. Rezy boli montované na podložné sklíčka Menzel Gäser.

Ďalej boli odobraté vzorky s pripraveného diela pred narážaním o hmotnosti 25 g z rôznych miest narážky, po premiešaní boli odobraté tri vzorky o 1cm3 ktoré boli ďalej spracované ako suroviny živočíšneho pôvodu viď vyššie. Posledné vzorky odobrané na posúdenie vplyvu použitých teplôt boli odoberané z finálneho výrobku z troch miest o rozmeroch 1cm3. Spracované boli rovnako ako suroviny živočíšneho pôvodu.

Histologické rezy boli farbené prehľadným mikroskopickým farbením hematoxylín -eozín a cielenými histochemickými farbeniami PAS - Calleja a Lugol - Calleja.
U histologických preparátov sme vyšetrovali 9 rezov pri zväčšení 40x, 100x a 400x v svetelnom mikroskope Nikon ECLIPSE E200. Pre dokumentáciu výsledkov bol zhotovený súbor digitálnych fotografií na fotoaparátu Canon PowerShot A620 s pomocou softvéru na zachytávanie obrazu PSRemote Verzia 1.5.2.

VÝSLEDKY A DISKUSIA

Technologické opracovanie ovplyvňuje mikroskopickú štruktúru mäsových výrobkov. Záleží pri tom na druhu spracovania a tiež na použitých surovinách.
Zmeny po mechanickom opracovaní použitých surovín

Svalovina s bravčového výrobného mäsa po mechanickom opracovaní zostáva čiastočne zachovaná vo forme svalových vlákien s viditeľným priečnym pruhovaním rovnako ako popisuje Katsaras (1994) a bez štrbín medzi jednotlivými svalovými vláknami. Väčšia časť ale vytvára hmotu obsahujúcu uvoľnené svalové bielkoviny s lokálnymi okrskami tukových buniek, pričom niektoré z nich sú v dôsledku intenzity rozomletia pre túto kategóriu výrobkov porušené. Kolagénne väzivo obsiahnuté v tejto surovine je rovnako rozrušené.

Hydinové strojovo oddelené mäso sa stáva súčasťou bielkovinovej matrice výrobku a na jeho prítomnosť poukazujú len ojedinelé nálezy kostných úlomkov a erytrocytov, ktoré sú pre vtáky charakteristické vďaka prítomnosti bunkového jadra (Banks, 1993). Rovnako súčasťou tejto matrice sa stáva spracovaná koža. Jej prítomnosť je možné určiť v prípade nálezu kožných derivátov alebo epitelových buniek pokožky.

Škrobové zrná boli nezmenené. Zachovali si svoj tvar, len v niektorých prípadoch došlo k ich porušeniu. Na základe morfologickej stavby bol určený pôvod škrobových zŕn. Jednalo sa o škrob bramborový v zhode s mikroskopickým popisom (Vilikovský, 1923).

Sójová bielkovina si zachovala svoju charakteristickú štruktúru pre daný typ prídavku zhodný s údajmi v literatúre (Flint, 1994), zachované rovnako zostávajú palisádové bunky osemenia, ktoré slúžia ako jednoznačný dôkaz jej prídavku (Horn, 1987). Rovnako k žiadnym zmenám nedošlo u použitej zmesi korenia, pričom na základe morfologických poznatkov (Gassner, 1998) bola identifikovaná prítomnosť cesnaku, cibule a čierneho korenia.

Zmeny po tepelnom opracovaní použitých surovín zahŕňali aj predchádzajúci technologický postup a boli teda väčšinou násobené. Postihli hlavne živočíšnu zložku. Vláknitý vzhľad kolagenného väziva sa zmenil na homogénny v dôsledku premeny kolagénu na glutin. Táto zmena umožňuje rozlíšenie kolagénneho väziva tepelne opracovaného a neopracovaného predovšetkým zmenou afinity želatinujúceho väziva k farbivám, bobtnaním väzivových vlákien a stratou farbitelnosti väzivových a iných buniek (Bohm a Pleva, 1962) už pomocou prehľadného farbenia hematoxylin - eozín. Uvoľnené svalové bielkoviny s bravčového výrobného mäsa a premenený kolagén vytvárajú disperznú sústavu (Katsaras, 1994) typickú pre túto kategóriu mäsových výrobkov. Okrsky svaloviny, ktoré nepodľahli mechanickému opracovaniu, si zachovávajú priečne pruhovanie, bez štrbín medzi jednotlivými svalovými vláknami. Jadrá však vo väčšine prípadov podľahli karyolíze. Prítomny tuk s tukového tkaniva sa stal súčasťou disperznej sústavy, steny tukových buniek boli z väčšej časti porušené.

Na prítomnosť strojovo oddeleného mäsa poukazujú nálezy chrupavky, kostných úlomkov (Randulová, 2009) a epitelií pokožky prípadne kožných derivátov. Kolagénne väzivo s kože a svalovina s strojne oddeleného mäsa sa stáva súčasťou disperznej sústavy diela (spojky), ktorá vďaka tomu získava „redší“ vzhľad (Tremlová, 2003).

Rastlinné súčasti výrobkov podobne ako po mechanickom opracovaní zostali bez výrazných zmien. Pozorovateľné zmeny boli len na zrnách zemiakového škrobu, ktoré podľahli veľkým zmenám tvaru a veľkosti. Zrná boli deformované väčšinou do tvaru polmesiaca, škrobové jadro nebolo zreteľné a niektoré zrná nadobúdali vláknitú štruktúru. V rámci štrukturálnych pomerov sa všetky rastlinné súčasti zapojili do spojky mäsového výroky.

ZÁVER

Mikroskopické vyšetrenie nám okrem stanovenia jednotlivých súčastí mäsových výrobku umožňuje posúdenie technologických vplyvov, ktoré mäsové výrobky v rámci výrobného procesu prekonávajú. A rovnako môže určiť, o ktoré technologické úkony sa jedná prípadne v akej miere a ako kvalitne boli vykonané.
Sledovaním surovín živočíšneho pôvodu bolo zistené, že k najväčším zmenám vplyvom technologického opracovania dochádza u bravčového výrobného mäsa. Ostatné suroviny totiž prešli značnými zmenami už pri ich výrobe (strojovo oddelené mäso, koža). Suroviny rastlinného pôvodu si zachovávajú vo väčšej miere pôvodnú mikroskopickú štruktúru aj po technologických úpravách. K zmenám dochádzalo len u zemiakového škrobu.

POĎAKOVANIE

Práca je podporovaná Výzkumným záměrem MŠMT č. 6215712402 (Veterinární aspekty bezpečnosti a kvality potravin).

LITERATÚRA

K dispozícii u autorov

Kontaktná adresa:

Banks, W. J. Applied Veterinary Histology 3st. ed. Praha: Mosby - Year Book, 1993. 527p. ISBN 0801666104

Böhm, R., Pleva, V. Mikroskopiemasa a surovin živočišného původu. 1 vyd. Praha: SNTL, 1956, 174s.

FLINT, O. Food Microscopy. 1st. ed. Oxford : BIOS Scientific Publishers Limited, 1994. 144 p.

HORN, D. Zum Nachweis pflanzlicher Eiweisszubereitungen in Fleischerzeugnissen mit histologischen Untersuchungsverfahren. Fleischwirtschaft. 1987, vol. 67 no. 5, p. 616 - 618.

GASSNER, G. et al. Mikroskopische Untersuchung Pflanzlicher Lebensmittel. 5st. ed. Stuttgart : Gustav Fischer Verlag, 1989, 414 p. Ingr, I. Technologie masa. 1. vyd. Brno: Mendlova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 1996. 290 s.

Katsaras, K., Tischendorf, G. Elektronenmikroskopie von Sojabohnen. Fleischwirtschaft, 1993, roč. 73, č. 6, s. 55 - 56.

Nagy, J., Lenhardt, Ľ., Korimová, Ľ., Dičáková, Z., Popelka, P., Tomková, I. Porovnanie kvality mechanicky separovaného hydinového mäsa po rôznych spôsoboch separácie Comparison of the quality of mechanically deboned poultry meat after different methods of separation. IN XXXVIII. Lenfeldovy a Höklovy dny. 2009, Brno, p. 147 - 150.

Novotný, E., Böhm, R., Geissel, V., Holman, J. Veterinární histologie Praha: Státní zmemědelské nakladatelství v Praze, 1966, 637s.

Randulová, Z., Tremlová, B., Ošťádalová, M., Pažout, V. Mikroskopická a chemická charakteristika drůbežího a rybího strojně odděleného masa. In Hygiena alimentorum XXX, 2009, Štrbské Pleso, p. 198 - 201.

Ranken, M. D. Meat produkt technology, 1st. ed. Oxford: Osney mead, 2000, 212 s.

Tornberg E. Effects of heat on meat proteins - Imlication on structure and quality of meat products. Meat Science. 2005, no. 70, s. 493 - 508.

Tremlová, B. Histologie potravin. 1 vyd. Brno: Ediční stredisko Veterinární a farmaceutická univerzita v Brně, 1998, 60s.

TREMLOVÁ, B., ŠTARHA, P. Die Bewertung der histologischen Methoden zum Nachweis der pflanzlichen Bestandteile in den Fleischerzeugnissen mit Rücksicht auf die Anwendumg des Bild-Analyse-Systems In 43. Arbeitstagung des Arbeitsgebietes „Lebensmittelhygiene“. Garmisch : Partenkirchen, 2002, p. 838 - 842.

Vilikovský V. (1923). Zbožíznalství hospodárske a zemědelsko-průmyslové. Praha: Českomoravské podniky tiskarské a vydavatelské v Praze, 1923, 449s.

PIPEK, P. Technologie masa II. 1. vyd. Praha: Karmelitánske nakladatelství v Kostelním Vydří, 1998. 360 s.

STEINHAUSER, L. Hygiena a technologie masa. 1. vyd. Brno: Vydavatelství potravinářské literatúry LAST, 1995. 499 s.

STEINHAUSER, L. Produkce masa. 1. vyd. Tišnov: Vydavatelství potravinářské literatúry LAST Tišnov, 2000. 464 s.

Writing Services

Essay Writing
Service

Find out how the very best essay writing service can help you accomplish more and achieve higher marks today.

Assignment Writing Service

From complicated assignments to tricky tasks, our experts can tackle virtually any question thrown at them.

Dissertation Writing Service

A dissertation (also known as a thesis or research project) is probably the most important piece of work for any student! From full dissertations to individual chapters, we’re on hand to support you.

Coursework Writing Service

Our expert qualified writers can help you get your coursework right first time, every time.

Dissertation Proposal Service

The first step to completing a dissertation is to create a proposal that talks about what you wish to do. Our experts can design suitable methodologies - perfect to help you get started with a dissertation.

Report Writing
Service

Reports for any audience. Perfectly structured, professionally written, and tailored to suit your exact requirements.

Essay Skeleton Answer Service

If you’re just looking for some help to get started on an essay, our outline service provides you with a perfect essay plan.

Marking & Proofreading Service

Not sure if your work is hitting the mark? Struggling to get feedback from your lecturer? Our premium marking service was created just for you - get the feedback you deserve now.

Exam Revision
Service

Exams can be one of the most stressful experiences you’ll ever have! Revision is key, and we’re here to help. With custom created revision notes and exam answers, you’ll never feel underprepared again.