MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE

Transkript

1 MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE Brno 2009 Bc. Petr Švec

2 Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Mražení vstupní suroviny pro výrobu tepelně neopracovaných masných výrobků Diplomová práce Vedoucí práce: Ing. Hana Šulcerová Vypracoval: Bc. Petr Švec Brno 2009

3 Prohlášení: Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Mražení vstupní suroviny pro výrobu tepelně neopracovaných masných výrobků vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Agronomické fakulty Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. Dne... Podpis diplomanta...

4 Poděkování: Děkuji vedoucí mé diplomové paní Ing. Haně Šulcerové za odborné vedení mé diplomové práce, pomoc, konzultace a odborné rady při konzultacích. Děkuji svým rodičů, kteří mi umožnili studium na vysoké škole.

5 Anotace Hygienická kvalita masa závisí na počtu, druhu a schopnosti růstu mikroorganismů přítomných v mase a na jeho povrchu, na manipulaci s masem od porážky až po jeho zpracování a na skladovacích podmínkách masa. Všechny tyto ukazatele se následně odráží v mikrobiální kvalitě masných výrobků. Mražením suroviny se potlačí obecná nežádoucí mikroflóra, avšak převahu získávají psychrotrofní mikroorganismy, které vykazují nežádoucí proteolytickou a lipolytickou aktivitu, která se může negativně projevit ve vlastnostech finálního výrobku. Tepelně neopracované masné výrobky získávají svou trvanlivost snížením aktivity vody a snížením ph, nikoli působením teploty, proto jsou kladeny vysoké nároky na mikrobiální kvalitu výchozí suroviny. Cílem této práce bylo navrhnout optimální dobu mražení masa pro výrobu tepelně neopracovaných masných výrobků. Byl sledován celkový počet mikroorganismů, pychrotrofní mikroorganismy, bakterie rodu Entrorococcus, plísně a kvasinky, koliformní bakterie a bakterie čeledi Enterobacteriaceae, u čerstvého vepřového a hovězího masa a masa mraženého 48, 72 a 96 hodin. Zimní a chladnější měsíce roku vykazovaly obecně nižší úroveň mikrobiální kontaminace suroviny než teplejší měsíce v roce. Bylo zjištěno, že doba mražení 72 hodin je postačující pro zachování jakosti suroviny pro výrobu tepelně neopracovaných masných výrobků. Klíčová slova: mikroorganismus, teplota, ochrana, maso

6 Annotation Sanitary quality of meat depends on the number, type and ability of the growth of microorganisms present in meat and its surface, the handling of meat from slaughter to processing and storage conditions of meat. All these indicators are then reflected in the microbial quality of meat products. Freezing materials to suppress undesirable general microflora, but gaining superiority psychrothrop micro-organisms, which show side and lipolytic and proteolytic activity which may adversely affect the properties of the finished product. Not Heat-treated meat products obtained its durability by reducing water activity and reducing the ph, not by temperature, therefore, are demanding the microbial quality of the starting material. The aim of this work was to propose optimal for freezing meat for the production of heat unworked meat products. It was monitored the total number of pychrothrop micro-organisms, family Entrorococcus bacteria, fungi and yeasts, coliform bacteria, and the family Enterobacteriaceae in fresh pork and beef meat and frozen 48, 72 and 96 hours. Winter and colder months of the year showed a generally lower level of microbial contamination of raw materials than the warmer months of the year. It was found, that freezing time is sufficient to maintain the quality of raw material for the manufacture of meat products heat unworked Key words: microorganism, temperature, preservativ, meat

7 O B S A H 1 ÚVOD LITERÁRNÍ PŘEHLED Definice masa Tkáně masa Hladká svalovina Srdeční svalovina Příčně pruhovaná svalovina Stavba svalu Chemické a biochemické složení masa Federovo číslo Fyzikální vlastnosti masa Zrání masa Jakostní odchylky PSE DFD Zkrácení svalových vláken chladem (Cold Shortering) Fermentované masné výrobky Surovina pro výrobu FMV Výroba FMV Využití mikroorganismů při výrobě Bakteriální kontaminace suroviny Chladírenské skladování (psychroanabióza) Zmrazování suroviny Vliv ph prostředí na mikroorganismy Sledované skupiny mikroorganismů Celkový počet mikroorganismů (CPM) Kvasinky a plísně Psychrotrofních mikroorganismy Bakterie čeledi Enterobacteriaceae Koliformní bakterie Bakterie rodu Enterococcus MATERIÁL A METODY Materiál... 39

8 4.1.1 Chemikálie Kultivační média Roztoky Přístroje a pomůcky Vstupní surovina Metody Mikrobiologická analýza Vyhodnocení Statistické zhodnocení výsledků VÝSLEDKY A DISKUSE Výsledky Diskuse POUŽITÁ LITERATURA SEZNAM OBRÁZKŮ A TABULEK...59

9 1 ÚVOD Maso je součástí výživy člověka nejméně dva miliony let. Je bohatým zdrojem živin, energie a koncentrovaným zdrojem esenciálních mikroelementů. Současná věda o výživě člověka přiznává masu významnou pozici v lidské výživě při respektování zdravotního stavu spotřebitele a při respektování základního pravidla: jezme pestře a střídmě. Maso je velmi oblíbenou potravinou pro své senzorické vlastnosti. Nabízí téměř nevyčerpatelné možnosti pro kulinární přípravu pokrmů a pro zpracování na bohatý sortiment výrobků z masa. Lidé ho rádi jedí a jsou ochotni za něj zaplatit i relativně vyšší cenu. Spotřeba masa bývá proto někdy dokonce považována za ukazatel životní úrovně. Maso je velmi dobře využitelné lidským organismem. Vyznačuje se velmi dobrou sytivostí a podílí se na krytí fyziologických potřeb lidského organismu některými nutriety. V našich oblastech činí optimum spotřeby masa přibližně 81,5 kg na osobu za rok. Průměrný Čech sní za svůj život 5,5 tuny masa, z toho nejvíce vepřového - asi 2,8 tuny. Jsou to přibližně dva býci, téměř třicet prasat a přes tisíc kuřat. Spotřeba masa závisí na řadě faktorů, nejen na finančních možnostech, ceně, dostupnosti, ale také na zvyklostech a věkové struktuře obyvatel a módních trendech. Byla a je i určitým obrazem blahobytu. Nejvyšší spotřebu masa na osobu a rok uvádí USA na úrovni 121 kg, dále Španělsko 118 kg, Dánsko 116 kg, Rakousko a Austrálie 110 kg. Průměrná světová spotřeba masa na osobu a rok 2001 však byla 38,3 kg, v rozvinutých zemích 77,5 kg, v Evropě 72 kg, v EU 91,8 kg. V rozvojových zemích je průměrná spotřeba masa na obyvatele jen 27,5 kg. Toto číslo však v sobě skrývá obrovský rozptyl od velmi nízkých hodnot Etiopie 0,5 kg, Bangladéš 3,1 kg, Indie 5,2 kg. Čína, která nedávno vykazovala spotřebu blízko 20 kg, dnes už je to přes 51 kg. Při vyšší spotřebě masa však dochází k nežádoucím změnám mikrobiálních procesů v trávicí soustavě; převládají hnilobné procesy, při nichž se tvoří, mimo jiné, i biogenní aminy. Zároveň dochází k přebytku purinových bází, což vede k hyperglykémii a ukládání solí kyseliny močové v kloubech. Při nadměrné konzumaci tučného masa se současně nežádoucím způsobem zvyšuje podíl živočišných tuků ve stravě. 10

10 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1 Definice masa Jako maso jsou často definovány všechny části těl živočichů, včetně ryb a bezobratlých v čerstvém nebo upraveném stavu, které se hodí k lidské výživě. Vzhledem k nesmírné rozmanitosti konzumačních zvyklostí různých národů a etnických skupin celého světa se však pokládá za nutné pojem maso mnohem zúžit. Proto se pojem maso omezuje na příčně pruhovanou svalovinu z těl teplokrevných jatečných zvířat (velká jatečná zvířata: skot včetně telat, prasata, ovce, kozy, koně, osli a jejich kříženci včetně hříbat, běžci s srstnatá zvěř spárkatá chovaná ve farmovém chovu, malá jat. zvířata: selata, jehňata, kůzlata, drůbež, králíci, pernatá zvěř, zajíci a divocí králíci chovaní ve farmovém chovu), včetně nedílných součástí svalových partií jako jsou vazivové součásti svalů, povrchový a intramuskulární tuk, cévy, mízní uzliny, nervy, kosti a v některých případech i opařené kůže (Steinhauser, 2000; Beránek, 2005). 2.2 Tkáně masa V histologii masa rozdělujeme tkáně do pěti základních skupin: - tkáň epitelová (výstelková) - tkáň nervová - tkáň pojivová (budovací) - tkáňové tekutiny - tkáň svalová (Obr.1) Kosterní svalovina je velmi heterogenní tkáň složená z mnoha různých typů vláken různé funkce (Choi a Kim, 2008). Svalová tkáň je kontraktilní tkáň zvířat, má schopnost vykonávat pohyb. Základem její funkce je přeměna energie chemických vazeb na mechanickou práci. Podle buněčné stavby, vzhledu a způsobu inervace lze svalovou tkáň rozdělit na hladkou svalovou tkáň, příčně pruhovanou tkáň srdeční a příčně pruhovanou tkáň kosterní (Marvan a kol., 1992). 11

11 Obr.1 Svalová tkáň na podélném a příčném řezu (Marvan F. a kol., 1992) A- hladká svalová tkáň, B- příčně pruhovaná kosterní svalová tkáň, C- srdeční svalová tkáň. 1- jádro hladkosvalové buňky, 2- periferně uložená jádra svalového vlákna, 3- fibrocyt endomysia, 4- krevní kapiláry, 5- srdeční svalové buňky spojené do trámců, 6- interkalární disk, 7- příčné pruhování Hladká svalovina Je složena z vřetenovitých buněk, které se sdružují do svazků (např. vzpřimovače chlupu v kůži) nebo do plochých listů či vrstev (většina vnitřností). Činnost hladké svaloviny je řízena autonomními nervy a nepodléhá tedy volní kontrole. Hladká svalovina se smršťuje pomalu, rytmicky, prakticky bez únavy, ale vytrvale. V technologii masa má ale hladká svalovina minoritní význam oproti příčně pruhované. Kvůli svým vlastnostem se příliš nehodí pro výrobu mělněných masných výrobků (hůře váže vodu). Jako součást drobů (játra, ledviny, atd.) se využívá při výrobě některých výrobků (játrové salámy), popř. po úpravě střev lze tyto použít jako přirozený obal na salámy a jiné masné výrobky (Pipek, 1995). 12

12 2.2.2 Srdeční svalovina Je tkání příčně pruhovanou a má po stránce funkční i morfologické některé společné znaky hladké i příčně pruhované svaloviny kosterní. Srdce je vybaveno vlastním převodním systémem-excitomotorickým aparátem, který udržuje jeho automatickou a rytmickou činnost. Frekvenci kontrakce myokardu upravuje autonomní sympatická a parasympatická inervace (Marvan, 1992). V technologii masa má svoje omezené uplatnění při kulinární úpravě a v masné výrobě jen u některých výrobků (Ingr, 1996) Příčně pruhovaná svalovina Představuje budoucí maso v nejužším slova smyslu. Kontraktilní příčně pruhovaná svalová tkáň je hlavní složkou svalu a je doplněna vazivem, cévami a nervy. Střední, většinou širší část svalu má červenou barvu a nazývá se masitá část svalu či svalové bříško. Masitá část svalu se skládá z velkého počtu příčně pruhovaných vláken uspořádaných do snopců. Nejmenší snopce (primární) jsou již makroskopicky viditelné a skládají se z 20 až 30 svalových vláken navzájem spojených jemným vazivem zvaným endomysium. Primární snopce se sdružují ve snopce sekundární a u objemnějších svalů ještě ve snopce terciární (Steinhauser, 2000). 2.3 Stavba svalu Morfologickou a funkční jednotkou příčně pruhované svaloviny je svalové vlákno, které vývojově vzniká splynutím velkého počtu buněk. Tento mnohojaderný útvar se nazývá soubuní (syncytium). Svalové vlákno má tvar válce se zaoblenými nebo hrotitými konci, dosahuje délky 1-40 cm a tloušťky µm. Délka závisí na stavbě svalu, tloušťka na věku jedince, pohlaví, druhu a mechanickém zatěžování (Marvan a kol., 1992). U většiny svalů lze nalézt dva základní typy svalových vláken, červená a bílá. Červená vlákna jsou tenká, obsahují hodně mitochondrií, myoglobinu a méně myofibril. Smršťují se pomaleji a v aktivitě jsou vytrvalejší. Bílá vlákna jsou proti předcházejícím objemnější, obsahují málo myoglobinu a mitochondrií a úměrně více myofibril a smršťují se velmi rychle. Oba typy vláken se mohou vyskytovat společně v jednom svalu. Selekce hospodářských zvířat na vysokou zmasilost má za následek vyšší podíl 13

13 bílých svalových vláken, na čemž se dále podílí i omezená pohybová aktivita zvířat. Vyšší podíl bílých svalových vláken je jednou z příčin vyššího výskytu jakostní odchylky PSE (z angl. pale - soft - exudative, čili maso bledé - měkké - vodnaté) u vepřového masa vysoce zmasilých jatečných prasat (Ingr, 1996; Žižlavský, 2006). Povrch svalového vlákna tvoří cytoplazmatická membrána, pod níž jsou v řadách uložena početná jádra (30-40 jader na 1 mm délky vlákna). Cytoplazma obsahuje kromě buněčných organel pravidelně uspořádaná a podélně orientovaná myofilamenta, uspořádaná do svalových vlákének - myofibril. Každá myofibrila obsahuje myofilament, přičemž aktinová myofilamenta jsou přibližně 2x četnější jak myosinová. Pravidelné střídání tenkých a tlustých myofilament podmiňuje příčné pruhování myofibril ve svalovém vláknu. Jsou zde patrné segmenty silně a slabě dvojlomné hmoty. Silně dvojlomný úsek je tvořen převážně tlustými myofilamenty, který nazýváme anizotropní, slabě dvojlomný úsek izotropní. Izotropní úsek je rozdělen telofragmou (Z - linie) anizotropní úsek mezofragmou (M - linie). Úsek mezi dvěma Z - liniemi se nazývá sarkomera (Pipek, 1995). Tlustá filamenta jsou složena z protáhlých molekul myosinu, z nichž vystupují příčné můstky. Tenká filamenta jsou tvořena dvěma spirálovitě stočenými molekulami aktinu. Při kontrakci myofibrily se zasouvají tenká myofilamenta mezi tlustá. Všechny myofibrily svalového vlákna se přitom kontrahují současně (Marvan a kol., 1992). 2.4 Chemické a biochemické složení masa Maso je velmi komplikovaný biologický materiál, jehož složení je ovlivněno řadou intravitálních faktorů, mezi něž patří druh, plemeno zvířete, funkce svalu, zatížení a uložení v organismu a parametry výživy a zdraví. Chemické složení závisí na tom, zda se hodnotí pouze čistá svalovina (vč. Mezisvalového tuku a jiných tkání) nebo jatečně opracovaný kus jako celek. Libová svalovina se skládá z vody, bílkovin, tuků, minerálních látek, extraktivních látek a vitamínů (Kadlec, 2002). Voda Voda je nejvíce zastoupenou složkou masa. Tvoří % hmotnosti, u ryb, např. ve svalovině kapra obecného kolísá v rozmezí 66,2-79,8 g/100 g svaloviny (Buchtová, 14

14 2001). Z hlediska nutričního je bezvýznamná, ale velký význam má pro senzorickou, kulinární a technologickou jakost. Schopnost masa vázat vodu (tzv. vaznost) je jednou z nejvýznamnějších vlastností masa při jeho zpracování (Steinhauser, 2000). Voda je vázána v libové svalovině několika způsoby a různě pevně. Nejpevněji je v mase vázána tzv. hydratační voda. Ta je vázaná na různé polární skupiny bílkovin na bázi elektrostatických sil. Další podíl vody je vázán mezi jednotlivými strukturálními částmi svaloviny a zbytek vody je volně pohyblivý v mezibuněčných prostorech. Ve svalovině je voda roztokem bílkovin, solí a sacharidů a dalších rozpustných látek. Je proto označována jako masná šťáva. Vytváří prostředí pro průběh enzymových reakcí ve svalové tkáni živých zvířat i v postmortálních biochemických procesech v mase (Lawrie, 1991). Bílkoviny Bílkoviny jsou nejvýznamnější složkou masa z nutričního i technologického hlediska. Jejich obsah v mase je velmi vysoký. Z hlediska nutričního se jedná o plnohodnotné bílkoviny obsahující všechny esenciální aminokyseliny (vyjma stromatických bílkovin, kde zcela chybí tryptofan). V čisté libové svalovině se obecně uvádí obsah bílkovin v rozmezí mezi % (Pipek, 1995). Nejčastější technologické rozdělení bílkovin v mase do jednotlivých skupin vychází z jejich rozpustnosti ve vodě a solných roztocích. Rozdílná rozpustnost bílkovin má zásadní význam pro další technologii zpracování masa. Sarkoplazmatické bílkoviny (albuminy, myogen, myoalbumin, globulin X, dále myoglobin, hemoglobin a jejich deriváty oxymyoglobin, nitroxymyoglobin) jsou rozpustné ve vodě a slabých solných roztocích. Myofibrilární proteiny (myosin, aktin, tropomyosin, titin, nebulin, troponin) nejsou rozpustné ve vodě, ale pouze v solných roztocích. Vazivové, stromatické bílkoviny (kolagen, elastin, retikulin, keratiny, muciny, mukoidy) nejsou při nízkých teplotách rozpustné v žádném z výše uvedených roztoků (Velíšek, 1999). Množství, ani podíl jednotlivých druhů bílkovin ve svalech není během života stejný. Známý je zvyšující se podíl stromatických bílkovin u starých zvířat. To je také jeden z důvodů, proč je maso z mladých zvířat žádanější jak ze starých (Steinhauser, 2000). Z dusíkatých látek jsou vedle proteinů dále přítomny volné aminokyseliny (v množství 0,1-0,3 %, v množství < 0,005 % všechny základní aminokyseliny, 15

15 poněkud více je alaninu a glutamové kyseliny, asi 0,01-0,05 %, a 0,02-0,1 % taurinu), histidinové dipeptidy, aminy, guanidinové sloučeniny (kreatin a kreatinin). Významnou složkou dusíkatých sloučenin jsou purinové a pyrimidinové nukleotidy, nukleosidy a volné báze (0,1-0,25 %) (Velíšek, 1999). Tuky Tuky (estery mastných kyselin a glycerolu) v mase tvoří největší podíl (99 %) všech přítomných lipidů, zbytek tvoří přítomné polární lipidy (fosfolipidy) a doprovodné látky (Ingr, 1996). Rozložení tuku v těle zvířat je velmi nerovnoměrné. Malá část je uložena přímo uvnitř svaloviny (intramuskulární tuk) a dále tvoří tuk základ samostatné tukové tkáně (depotní tuk). Důležitý pro chuť a křehkost masa je tuk intramuskulární, zejména jeho intercelulární podíl, který je rozložen mezi svalovými vlákny ve formě žilek a tvoří tzv. mramorování masa, výrazné především u masa hovězího (mramorování je dobře vytvořeno u zvířat s nízkou tělesnou aktivitou, naproti tomu téměř zcela chybí u zvířat divokých). Tuk má v mase význam z hlediska senzorického, neboť je nosičem řady aromatických a chuťových látek. Problematika prázdné chuti u libových mas souvisí s dnešním trendem snižování tuku ve většině druzích mas šlechtěním zvířat na vysokou zmasilost (Ingr, 2005). Tuk jako prekurzor chutnosti masa ji ovlivňuje dvěma způsoby: - oxidací nenasycených mastných kyselin vznikají karbonylové sloučeniny, které v nižších koncentracích příznivě ovlivňují aroma, ve vyšších koncentracích jsou však nepříjemné, - v tuku jsou uloženy lipofilní látky, které po uvolnění (zejm. při záhřevu) přispívají k chutnosti masa (Pipek, 1995). Cholesterol jako látka tuky doprovázející budí pozornost z aspektů nutričních a posléze zdravotních (vznik aterosklerózy). Ukazuje se však, že význam cholesterolu jako původce oběhových chorob byl přeceňován a riziko se týká jen osob náchylných k těmto chorobám, pro zdravé jedince je naopak cholesterol přijímaný v přiměřeném množství žádoucím provitaminem. Koncentrace sérového cholesterolu je ovlivňována řadou faktorů. Vedle celkového příjmu tuků, je to i příjem vlákniny, genetická dispozice, krevní tlak, konzumace kávy, kouření aj. (Komprda, 2003; Pipek, 1995). Mezi Barviva rozpustná v tucích (lipochromy), patří zejména karoteny (žlutočervené) a xantofyly (žluté). Zejména karoteny zbarvují tuk žlutě až oranžově. Některé tuky, jako vepřové sádlo a skopový lůj, jsou však až na výjimky bílé, protože neukládají karoteny. Obsah lipochromů závisí především na složení krmiv a úrovni výživy zvířat. 16

16 Extraktivní látky Jejich obsah v mase je poměrně stálý. Jsou součástí enzymů, mají však i jiné specifické funkce v metabolismu, kdy mnohé z nich jsou produkty odbourávání apod. Z pohledu chemického složení jde o velmi nesourodou skupinu složek důležitých pro vytvoření typické chuti a aroma masa. Největší význam pro chutnost masa má kyselina inosinová (popř. inosin a organické fosfáty) a glykoproteiny, k chuti přispívá i glutamin. Aroma jednotlivých druhů masa se ovšem poněkud liší, např. aroma vepřového masa je silně ovlivňováno obsahem lipidů (Pipek, 1995). Extraktivní látky vznikají zejména v průběhu posmrtných změn, některé se uměle přidávají k obohacení masných výrobků (např. glutamát sodný). Extraktivní látky se dělí na sacharidy, organické fosfáty a dusíkaté extraktivní látky (Pipek, 1995). Sacharidy jsou v živočišných tkáních obsaženy málo, v mase je zastoupen především glykogen, dále pak meziprodukty a produkty jeho odbourávání. Glykogenu ve svalové tkáni bývá 1-2 %, ale jeho množství velmi rychle klesá post mortem. V mase bývá přítomno pouze 0,02-0,1 % původního množství. V malém množství (0,05-0,2 %) jsou přítomny fosfáty cukrů (hlavně glukoso-6-fosfát) a některé volné cukry (zejména glukosa) (Velíšek, 1999). Organické fosfáty Mezi organické fosfáty patří nukleotidy, nukleové kyseliny a jejich rozkladné produkty. Meziprodukty odbourávání adenosintrifosfátu (ATP) mají význam pro chutnost masa, uplatňuje se zde zejména kyselina inosinová, inosin a ribóza (Pipek, 1995). Dusíkaté extraktivní látky jsou velmi různorodou skupinou, kam patří v prvé řadě aminokyseliny a některé peptidy. Z volných aminokyselin jsou nejvíce zastoupeny glutamin, kyselina glutamová, glycin, lysin a alanin. Z peptidů je významný zejména karnosin, anserin a glutathion (silné redukční činidlo, které má z technologického hlediska význam při vybarvování masných výrobků), dále biogenní aminy, vznikající při zrání fermentovaných salámů mezi něž patří histamin, tyramin, tryptamin nebo při hnilobných procesech, kdy vzniká putrescin (z ornitinu) a kadaverin (z lysinu). Čerstvé maso obsahuje do 7 mg.kg -1 kadaverinu a putrescinu, zatímco zkažené maso obsahuje 60mg.kg -1. V případě procesu zrání a skladování salámů zůstává obsah sekundárních 17

17 aminů konstantní nebo se naopak snižuje, proto není nutné sledovat jejich obsah během celého procesu (Lawrie, 1991). Vitaminy Maso je významným zdrojem vitaminů, zejména skupiny B. Tyto látky jsou náchylné vysoké na teploty a obecně na způsob úpravy masa. Jejich přítomnost či nepřítomnost v mase může korespondovat se šetrností při úpravě. Ztráty vitaminu B 1 nastávají hlavně vyloužením. Průměrné ztráty při vaření se pohybují mezi %, % při smažení, % při pečení a % při sterilizaci do konzerv. Vitamín B 6, B 12 a kyselina pantotenová podléhají zkáze podobně jako v případě vit. B 1 (Lawrie, 1991). Lipofilní vitaminy A, D a E jsou obsaženy v tukové tkáni a játrech. V zanedbatelných množstvích se vyskytuje vitamin C, jelikož vyšší obsah je pouze v játrech a čerstvé krvi. Celkově je obsah vitaminů podstatně vyšší v játrech než ve svalovině. Rozdíly jsou i mezi jednotlivými druhy zvířat, zejména mezi přežvýkavci a monogastrickými zvířaty (Pipek, 1995). Minerální látky Minerálie tvoří asi 1 % hmotnosti masa. Většina z nich je rozpustná ve vodě a ve svalovině je přítomna ve formě iontů. Železo, hořčík a vápník jsou částečně vázány na bílkoviny. Aniony, mezi nimiž převládají především hydrogenuhličitany a fosforečnany, vytvářejí zároveň pufrační systém svaloviny. Maso je významným zdrojem draslíku, vápníku, hořčíku, železa a jiných prvků. Hovězí maso je navíc důležitým zdrojem zinku, maso mořských ryb obsahuje hodně jódu (Ingr, 2005). 2.5 Federovo číslo Pro vyjádření základního složení masa se někdy uplatňuje tzv. Federovo číslo, které vyjadřuje poměr obsahu vody a bílkovin v mase. U syrového libového masa je poměrně stálé a má hodnotu přibližně 3,5 (u libového vepřového 3,62) (Pipek, 1995; Ingr, 1996) Význam Federova čísla spočívá v tom, že lze na základě stanovení jedné složky (např. tuku) snadno a rychle orientačně určit složení masa. Další význam tohoto poměru nastává při sledování průběhu sušení trvanlivých salámů, kdy hodnota Federova čísla postupně klesá. Dostatečné vysušení salámu je pak 18

18 možné určit podle poklesu čísla pod stanovenou hodnotu, které je u našich trvanlivých salámů 1,5-3,2 (Pipek 1995). 2.6 Fyzikální vlastnosti masa Mezi fyzikální vlastnosti zahrnujeme jakostní znaky masa, které měříme a hodnotíme fyzikálními metodami. Fyzikální vlastnosti masa jsou do určité míry odvozeny z chemického složení masa a na druhé straně podstatně ovlivňují některé smyslové, technologické a nutriční vlastnosti masa. Chemické složení masa podmiňuje jeho fyzikální strukturu a ta je podkladem jeho fyzikálních vlastností (Ingr, 1996). Textura Textura patří společně s chutí, barvou, konzistencí, nutriční hodnotou a zdravotní nezávadností k širokému souboru znaků, které určují kvalitu potraviny. Definuje se jako všechny mechanické a povrchové vlastnosti výrobku, vnímatelné prostřednictvím mechanických, dotykových, popř. zrakových a sluchových receptorů. Vlastnosti mechanické se vztahují k reakci výrobku na namáhání. Dělí se na pět základních charakteristik, a to: tvrdost, soudržnost, viskozitu, pružnost a přilnavost. Vlastnosti geometrické jsou takové, které se vztahují k rozměru, tvaru a uspořádání částic výrobku. Vlastnosti povrchové jsou ty, které se vztahují na počitky, vyvolávané vlhkostí anebo obsahem tuku (ČSN ISO 11036, 1997). Textura polotekutých a tekutých potravin je vnímána primárně skrz měkké patro; spolu s činností jazyka se obvykle označuje jako ústní vjem (Kilcast, 2004). Někdy se výraz textura zaměňuje s termínem křehkost. Nejde však o jedno a totéž, protože textura je širší pojem a zahrnuje vjem v ústech i mimo ně. Naproti tomu křehkost je pouze jedna z vlastností textury, která je vnímána pouze v ústech. Pro instrumentální analýzu se nejvíce používá Warner-Bratzlerův střihový test, téměř jediná metoda používaná u syrového masa. Tato metoda je založena na měření síly, potřebné k rozstřižení plátku masa. Odpor kladený vzorkem je každou setinu vteřiny zaznamenáván počítačem. Největší odpor při střižné síle se projeví na grafu jako nejvyšší pík (Huidobro et.al., 2004). Další metodou je texturní profilová analýza. Tímto testem se měří kompresní síla vyvinutá texturometrem při stlačování vzorku masa. Pracovní zařízení je válcová sonda 19

19 o průměru 10 mm z ebonitu. Vzorek je umístěn pod sondu, která se pohybuje konstantní rychlostí 3 mm.s -1 (předtest), 1mm.s -1 (test) a 3 mm.s -1 (závěr testu). Vyhodnocuje se podobně jako u střižné síly (Huidobro et.al., 2004). Křehkost Křehkost je definována jako senzoricky vnímaná snadnost, s níž je struktura masa dezorganizovaná během žvýkání. Vjem křehkosti na horní patro obsahuje tři faktory: počáteční snadnost s jakou pronikají zuby masem, snadnost se kterou se maso láme na fragmenty a množství zbytků které zůstávají po žvýkání. Křehkost se velmi liší jak mezi živočišnými druhy (nejvíce u masa hovězího), tak i mezi jednotlivými svalovými partiemi. Vliv na křehkost má především podíl a kvalita pojivové tkáně a stav kontrakce nebo fragmentace myofibrilárních vláken. Dále se zde uplatňuje obsah intramuskulárního tuku, hlavně jeho intercelulární podíl (Lepetit, 1994). Křehkost nebo změkčení svaloviny je založena na strukturálních změnách v mase. Význam zrání pro křehkost a měkkost masa se týká především hovězího masa (Gerhardy, 1996). Jemnost Proces zjemňování masa probíhá zpravidla ve dvou fázích - rychlá a pomalá fáze. Rychlá fáze, která nastupuje jako první se vyznačuje hlavně strukturálním zeslabováním myofibril. Pomalá fáze je charakterizovaná hlavně strukturálním zeslabováním edomisia a perimisia. Jemnost je ovlivňována několika endogenními i exogenními faktory. K endogenním patří vliv vápníku a proteolýzy. K exogenním se řadí vliv podmínek vzniku a průběhu rigoru, vliv tepelného režimu post mortem, vliv elektrické stimulace a vliv stresu ante mortem (Lahučký, 1997). Šťavnatost Šťavnatost tepelně upraveného masa je zpočátku vnímána jako pocit vlhkosti při prvním přežvýknutí, kdy se uvolní velké množství šťávy. V další fázi je vnímána pomalu se uvolňující tekutina a stimulační účinek tuku na tok slin. Rozdíly ve šťavnatosti jsou obdobné jako u křehkosti a velmi zde záleží na obsahu intramuskulárního tuku. Proto se vyžaduje především u hovězího masa výrazné mramorování masa u starších zvířat; maso mladých zvířat dává zpočátku velmi výrazný pocit vlhkosti v ústech, ale v konečné fázi převažuje suchost. 20

20 Křehkost a šťavnatost spolu úzce souvisí. Čím více je maso křehčí, tím rychleji se při žvýkání uvolňuje šťáva a maso se jeví šťavnatější. Šťavnatost méně křehkého masa je však vyšší a rovnoměrnější, pokud se tuk a šťáva uvolňují pomalu (Pearson, 1999). Remise Vyjadřuje podíl odraženého světla dopadajícího na povrch vzorku masa. Čím větší podíl světla se odráží, tím je barva masa světlejší, čím více se jej pohlcuje, tím je maso tmavší (Ingr, 1996). Vaznost Definuje se jako schopnost masa udržet vodu přirozeně obsaženou i vodu přidanou při působení nějaké síly nebo jiného fyzikálního namáhání (tlak, záhřev apod.) Vaznost se obvykle vyjadřuje jako podíl vody vázané (hydratační i imobilizované) k celkovému obsahu vody v mase a závisí na několika faktorech: hodnotě ph, koncentraci solí (iontové síle), obsahu některých iontů, intravitálních vlivech (druh, plemeno, pohlaví, věk, způsob a skladba krmiva, atd.), průběhu posmrtných změn, rozmělnění masa aj. (Pipek, 1995). Vaznost se zjišťuje několika metodami Obr. 2 Kapilární volumetr (Pipek, 1997) např. extrakční refraktometrická metoda, cenrifugální metody nebo metoda určení ztrát výparem. Klasickou metodou je metoda lisovací podle Grau-Hamma od které jsou odvozeny novější modifikace. Při této metodě se působením definovaného tlaku vylisuje z masa volná voda a planimetricky se změří plocha slisované skvrny masa a plocha skvrny vylisované šťávy, která se nasákla do chromatografického papíru. Ze změřených ploch lze vypočítat podíl vázané vody. Dále je to metoda měření kapilárním 21

21 volumetrem (Obr. 2), kterým se zjišťuje objem uvolněné masné šťávy a metoda Dripverlust, která hodnotí ztráty masné šťávy samovolným odkapáváním (Ingr, 1996; Pipek, 1997). Elektrické vlastnosti Měří vodivost nebo odpor konduktometricky. Maso má velkou vodivost (nízký odpor), zatímco tuk má nízkou vodivost (vysoký odpor), protože sval zajišťuje neustálý tok elektrolytů (Swatland, 1995). Tyto veličiny mají vztah k neporušenosti nebo k míře porušenosti struktury svaloviny. Z výsledků lze zjišťovat PSE odchylku mas a míru intenzity této jakostní odchylky (Pipek, 1995). Hodnota ph Při disociaci vody připadá při 25 C na dvojici inotů H 3 O + a OH - asi 555 milionů nedisociovaných molekul vody. Proto lze koncentraci nedisociovaných molekul pokládat za konstantní, celou rovnici jí vynásobit ([H 2 O] 2 r K c = K v ) a odvodit novou konstantu K v, která byla nazvána iontový součin vody (K v = [H 3 O + ] r [OH - ] r ). Tato konstanta má pro hodnotu 25 C hodnotu K v = Součin koncentrací H 3 O + a OH - se rovná K v nejen v čisté vodě, ale i ve vodných roztocích. Koncentrace iontů H 3 O +, která určuje kyselost roztoku, se ve vodných roztocích mění v širokém rozmezí zhruba od 10 do mol.l -1. Protože počítání se zápornými exponenty je nepraktické, byla zavedena logaritmická stupnice zvaná stupnice ph, která vychází z definice tzv. vodíkového exponentu ph: ph = -log [H 3 O + ]. Podle hodnot ph můžeme roztoky rozdělit na: neutrální (ph=7), kyselé (ph<7) a zásadité (ph>7) (Vacík a kol., 1999) Hodnota ph masa je jeden z mnoha kvantitativních znaků pro objektivní posouzení změn v mase v průběhu skladování. Pro hodnocené maaso, v němž začíná s velkou pravděpodobností hnilobný proces, se pohybují hodnoty ph od 6,2 do 6,8. Je-li hodnota vyšší, pak jde o maso zkažené. Měření ph masa můžeme provádět ve vodném výluhu homogenátu masa nebo přímo ve svalovině pomocí vpichových elektrod (Straka a Malota, 2006). Hodnoty ph nižší jak 4,5 omezují růst mikroorganismů působících otravy z potravin a také většiny ostatních druhů kontaminujících mikroorganismů např. u masných výrobků v rosolu, které obsahují přídavek octa. Růst mikroorganismů produkujících metabolity kyselého charakteru (laktobacily) je omezován zpravidla až při poklesu hodnot ph prostředí pod ph 3,5.Rovněž tak zvyšování hodnot ph prostředí omezuje růst mikroorganismů. Při ph 10 je růst všech druhů mikroorganismů spolehlivě 22

22 zastaven. Hodnoty ph ovlivňují významně u výrobků z masa přídatné látky-a to zvláště technologicky využívané jako solící směsi a jako konzervační látky. Omezení růstu salmonel a převážné většiny druhů mikroorganismů zajišťuje např. 8 % adice NaCl (Steinhauser, 1995). Vnější ph ovlivňuje také regulační procesy metabolismu a vede ke změně poměru jeho hlavních produktů. Např. silně alkalickým prostředím se mnohonásobně zvyšuje tvorba glycerolu u kvasinek, neutralizací vznikajících kyselin se vzvyšuje produkce mléčné kyseliny u mléčných bakterií na koncentrovaných cukerných médiích a tvorbamáselné kyseliny na úkor butanolu a acetonu některých klostridií. ph prostředí ovlivňuje také odolnost buněk ke zvýšeným teplotám. Ta je tím menší, čím je odchylka od optimálního ph, což platí jak pro vegetativní buňky, tak i pro spory. U bakteriálních spor rodu Bacillus, Clostridium a Desulfotomaculum zabraňuje kyselé ph klíčení spor a jejich přeměně ve vegetativní formu (Šilhánková, 2002). Před porážkou se hodnota ph masa běžně pohybuje v rozmezí hodnot 7,5-7,0 a snižuje se v důsledku odbourání glykogenu a tvorbě kyseliny mléčné k hodnotě 5,5-6,0 v závislosti na úrovní postmortálních procesů (Pipek, 1995). 2.7 Zrání masa Pro zajištění senzorických vlastností masa (chutnost, křehkost, šťavnatost) musí dojí k uvolnění rigoru mortis působením vlastních enzymů v mase. Působí zde dvě skupiny enzymů - kysele stimulované katepsiny a kalpainy stimulované vápníkem uvolňovaným po smrti zvířete ze sarkoplazmatického retikula. Podle okolností se uplatňují i proteázy mikrobiální. Všechny tyto skupiny enzymů (proteáz) způsobují, že se bílkoviny ve ztuhlém mase rozštěpí a maso zkřehne. To je podstata zrání masa, které by mělo probíhat dostatečně dlouho. V určitých mezích lze říci, že čím déle maso zraje, tím je křehčí, šťavnatější a chutnější (Pipek, 2000). Pojmu kritéria kvality čerstvé maso je třeba rozumět tak, že se jedná o maso, u něhož proběhlo zrání a nikoli že jde o maso vytěžené bezprostředně o porážce zvířete. Řádné zrání zvyšuje poživatelnost masa (Gerhardy, 1996). Postmortální procesy v mase Postmortální (posmrtné) změny probíhají ve čtyřech stadiích: - období před rigorem mortis (prae-rigor mortis), 23

23 - rigor mortis, - zrání masa, - hluboká autolýza. Okamžik usmrcení jatečného zvířete zahajuje autolytické změny ve svalovině. Postmortální změny svalové tkáně zahrnují v podstatě stejné typy reakcí, které probíhaly v živém organismu. Především se uplatňují tytéž nativní enzymy. Přerušením krevního oběhu se ve tkáních brzy objeví nedostatek kyslíku a charakter reakcí se mění z aerobních na anaerobní s důsledky v energetické bilanci látkové přeměny. Teplota tkání se snižuje. Při anaerobní glykolýze vzniká kyselina mléčná, jako meziprodukt anaerobní glykolýzy. Ukončením příjmu potravy se zastaví přísun substrátů enzymových reakcí a přerušením krevního oběhu se ve tkáních začínají hromadit metabolické produkty, např. oxid uhličitý nebo kyselina mléčná. To vše má za následek změnu aktivity jednotlivých nativních enzymů v odumírající svalové tkáni (zvýšení či snížení nebo úplné vymizení) (Pipek, 1995). Významnou roli při posmrtných změnách v mase hraje ATP. Uplatňuje se jako zdroj energie pro svalovou kontrakci i pro transport vápenatých iontů proti koncentračnímu spádu. ATP brání asociaci aktinu a myosinu, jeho degradační produkty se uplatňují i při vytváření aromatu (Steinhauser, 2000). Prae rigor mortis Jako stadium posmrtných změn, tj. období před nástupem rigoru mortis je charakterizováno přítomností dostatečného množství ATP, takže aktin a myosin jsou udržovány disociované. V tomto období má maso vysokou vaznost (díky přítomnosti ATP a ph vzdáleném od izoelektrického bodu (pi)), není tuhé, neuvolňuje vodu a je velmi vhodné pro zpracování na mělněné masné výrobky. Časový úsek prae-rigor je velmi krátký a procesy nezadržitelně směřují k nástupu a projevu rigoru mortis (Pipek, 1995). Rigor mortis Poklesne-li koncentrace ATP pod 1µmol.g -1, nestačí se již udržovat aktin a myosin v disociovaném stavu a ireversibilně se spojí tenká a tlustá a filamenta za vzniku aktinomyosinového komplexu. Svalovina se zpevňuje, ztrácí svoji průtažnost a stává 24

24 se tuhou, sval se zkracuje o 7-10 %, svalová vlákna se mají tendenci lámat. Maximální ztráty průtažnosti, tj. úplného rigoru mortis, je dosaženo při koncentraci 0,5 µmol.g -1, kdy bývá ph 5,5-5,6 (při teplotě C). Nástup rigoru mortis i pokles ph závisí na teplotě (a vytvořené kyselině mléčné). Při teplotách 38 C bývá v okamžiku rigoru vyšší nejen ph, ale i koncentrace ATP; podobně i u teplot nižších jak 10 C. Nízké teploty před nástupem rigoru mortis mohou vést ke vzniku vady zvané zkrácení svalových vláken chladem (angl. cold shortering) (Pipek, 1995). Za normálních podmínek tuhnou nejdříve svaly na hlavě a tuhnutí se šíří po celém těle. U hovězího masa tuhnutí svalstva začíná na 3-6 hodin po porážce, po 20 hodinách je rigor mortis úplný a trvá hodin. U vepřového masa nastává rigor mortis za 1-6 hodin (rychlejší odbourávání glykogenu). U drůbeže nastává ještě rychleji a to během minut. Rybí svalovina tuhne jenom minimálně (Ingr, 1996). Vaznost masa těsně po porážce bývá nejvyšší. S postupem času, jak se začíná projevovat ztuhnutí, se vaznost zhoršuje. Z části je příčinou snížení hodnoty ph a jeho přiblížení se k izoelektrickému bodu svalových bílkovin., z části také vznikem aktomyosinového komplexu. Vzhledem ke snížené vaznosti a tuhosti nelze maso v rigoru zpracovávat. Maso v tomto stadiu má velmi špatné senzorické, technologické a kulinární vlastnosti a není vhodné k využití. Je velmi tuhé, klade velký odpor při řezání a zvýšený ohřev při řezání vede k lokální denaturaci v místě řezu a tím k dalšímu snížení vaznosti. Vše pak znamená ztrátu masové šťávy (Pipek, 1995). Vlastní zrání V tomto období se postupně uvolňuje ztuhlost svalu, zlepšuje se vaznost, mírně roste ph (nedosahuje již původní hodnoty) a dosahuje se požadovaných užitných vlastností. Ztráty vývarem jsou nižší jak u masa ve stadiu ztuhlosti, stoupá křehkost, roste koncentrace peptidů a aminokyselin, zvyšuje se rozpustnost bílkovin, vytváří se žádoucí chutnost díky degradačním produktům nukleotidů a bílkovin (Ingr, 1996). Zrání masa souvisí s fragmentací myofibril, která je způsobena zejména proteolýzou myofibrilárních bílkovin. Při tomto procesu se uplatňují jednak vlastní proteasy, jednak proteasy mikrobiální. Uvolňování rigoru mortis je provázeno postupnou degradací kyseliny mléčné a postupným zvyšováním ph (Lawrie, 1991). Působením uvolněných vápenatých kationů jsou nejprve stimulovány neutrální proteasy, kalpainy, které rozrušují především Z-linie a některé další myofibrilární bílkoviny. Okyselením na 5,5 klesá aktivita kalpainů, dochází k rozrušení lysozomů a uvolňuje se velké množství 25

25 katepsinů. Ty odbourávají bílkoviny, zejména troponin T, což vede ke zkřehnutí masa během zrání. Hlavní příčinou zkřehnutí masa jsou zlomy mezi I-pásem a Z-linií. Při proteolýze dochází k odbourání zejména bílkoviny desminu, který je na spojení Z-linie a tenkých filament (Pipek, 1995). Míra dosažení křehkosti závisí na zkrácení sarkomeru v okamžiku, kdy dochází ke ztuhnutí. Hodně zkrácené svaly mají více příčných vazeb, a proto méně křehnou. K uvolňování ztuhlosti dále přispívá disociace aktinu a myosinu způsobená nahromaděním anorganických fosfátů. Dále se uvolnění ztuhlosti děje štěpením kolagenu a to jak působením ph, tak působením enzymů (Pipek 1995). Hluboká autolýza Navazuje plynule na fázi zrání. Je to děj nežádoucí (u zvěřiny počáteční hlubokou autolýzu částečně využíváme), protože zde dochází ke štěpení peptidů na oligopeptidy, aminokyseliny a dokonce až na konečné rozkladné produkty (amoniak, sirovodík, merkaptany, aj.). Rozkladu podléhají také tuky, přičemž vznikají produkty hydrolytického a oxidačního žluknutí a je zde možné i mikrobiální napadení (mikrobiální proteolýza). Maso se zřetelně kazí a jeho chuť i konzistence se stává nepřijatelnými (Ingr, 1996). 2.8 Jakostní odchylky Intenzivní selekce zvířat na maximální podíl svaloviny v jatečně upraveném těle (JUT), bývá v menší či větší míře provázena zvýšenou citlivostí zvířat ke stresu, což se projevuje výskytem vad masa označovaných jako maso PSE nebo jako maso tmavé-tuhé-suché (angl. dark-firm-dry) (DFD). Nejedná se o maso nemocných zvířat, ale o jakostní vadu masa, ke které dochází teprve po porážce v důsledku biochemických změn masa (Obr. 3). Vada PSE se významněji projevuje u prasat, DFD spíše u hovězího dobytka (Pulkrábek a kol., 2005). 26

26 2.8.1 PSE Hlavním spouštěčem v případech extrémních případů PSE je tzv. prasečí stresový syndrom (porcine stress syndrome). Prasata s tímto syndromem mají vysoký výskyt této vady, zapříčiněné vysokým stupněm šlechtění (Barbut, et.al., 2007). Maso se vyznačuje vodnatou konzistencí, nízkou vazností vody, což je provázeno hmotnostními ztrátami při chladírenském ošetření a technologickém opracování masa. Došlo u něj k prudkému poklesu hodnoty ph (směrem k izoelektrickému bodu). Pokles ph nastává v době, kdy je v mase ještě vysoká teplota, takže dochází k částečné denaturaci bílkovin. U PSE masa se při zrání mění i křehkost a má zhoršené organoleptické vlastnosti. Vodnatost a nízká vaznost mají negativní důsledky nejen ve výrobě, ale i při kulinárním zpracování masa (uvolňuje se velké množství šťávy) (Pipek, 1995). Maso s vadou PSE se nehodí k výsekovému prodeji, k porcování Obr. 3-Vznik DFD a PSE masa (Pipek, 1995) a balenípro výrobu šunky a jiných výrobků celistvé povahy. Proto se používá v malém podílu do výrobků vysoce homogenních spolu s hovězím masem jež má samo o sobě dobrou vaznost (např. fermentované salámy) (Ingr, 1996; Pipek, 1995) DFD DFD maso má vlastnosti opačné než PSE maso, i když podstata vzniku je prakticky stejná. DFD odchylka se vyznačuje extrémní barvou tmavočervených odstínů (u hovězího) a zvýšenou vazností a vysokou náchylností ke kažení, vlivem nedostatečného okyselení (Obr.3). Příčinou je fyzická vyčerpanost před porážkou, kdy se spotřebuje většina svalového glykogenu. Hovězí DFD maso je velmi tmavé, na řezu lepivé a suché (Ingr 1996). DFD maso se uplatňuje ve výrobě měkkých salámů a kusových výrobků (dušená šunka) spolu s použitím PSE masa. Pro výrobu fermentovaných salámů je DFD maso 27

27 nevhodné, vzhledem k vysokému ph i vysoké vaznosti, což znesnadňuje sušení i průběh zrání (Pipek, 1995) Zkrácení svalových vláken chladem (Cold Shortering) Poprvé byla tato vada popsaná na Novém Zélandě u jehňat (později i u telat a dospělého skotu). Příčinou výskytu a projevu této vady je rychlé zchlazení a dosažení snížení teploty masa pod 10 nebo 15 C dříve, než úplně proběhne glykogenolýza, tedy než vyvrcholí fáze rigor mortis. Takto vniklou tuhost nelze podstatnou měrou zmírnit nebo napravit a to ani jeho důkladnou tepelnou úpravou. Chladové zkrácení většinou nečiní problémy u masa vepřového, kde je průběh posmrtných změn velmi rychlý a tuková vrstva působí tepelnou izolaci (Pipek, 1995). 2.9 Fermentované masné výrobky Maso podléhá za běžných podmínek poměrně rychlé zkáze a k prodloužení údržnosti masných výrobků se proto používají různé konzervační postupy nebo jejich kombinace. Výrobky, které jsou dostatečně stabilizovány sušením, solí a kyselým ph, např. trvanlivé salámy, mohou být delší dobu skladovány při normální teplotě (Benešová a kol., 2000). Výroba fermentovaných výrobků je jednou z nejstarších operací zpracování potravin využívaných člověkem. Od úsvitu civilizace byli popisovány metody fermentace masa, ovoce a zeleniny. Nejstarší zprávy sahají až do roku 6000 p.n.l. do zemí v oblasti středního východu. Tyto procesy byly jen empiricky využívané a role mikroorganismů neznámá a neoceněná. Způsoby jak skladovat a udržet potraviny nejen déle poživatelné, ale také zajistit požadované organoleptické vlastnosti byl předáván ústně a udržovaly se z generace na generaci. Od poloviny 19. století se situace podstatně změnila. V důsledku průmyslové revoluce, a s ní spojeného velkého nahromadění lidí na relativně malém prostoru, vzešla potřeba efektivně zpracovávat a uchovávat potraviny. Díky převratným poznatkům v mikrobiologii se mohla fermentace uplatnit ve velkém měřítku a přitom zajistit stálou a spolehlivou kvalitu potravin (Caplice a Fitzgerald, 1999). Až donedávna bylo prvořadým úkolem lidstva obstarání dostatečného množství potravin pro vlastní obživu. Teprve v posledních desetiletích přestal být tento problém v hospodářsky vyspělých zemích aktuální a při nasycení trhu poživatinami začaly růst nároky spotřebitelů na jakost potravin a zvláště pochutin. 28

28 Potrava přestala být pouze nutností, ale stala se také jenou z životních radostí. Spotřeba potravin se vyvíjí směrem ke konzumu velmi chutných nebo speciálních výrobků (Pokorný, 1997) Surovina pro výrobu FMV Podle vyhlášky 264/03 Sb. zákona o potravinách a tabákových výrobcích č.110/97 ve znění pozdějších novel jsou fermentované trvanlivé masné výrobky definovány jako výrobky tepelně neopracované určené k přímé spotřebě, u kterých v průběhu fermentace, zrání, sušení, popřípadě uzení za definovaných podmínek došlo ke snížení aktivity vody s hodnotou a w (max.) = 0,93, s minimální dobou trvanlivosti 21 dní při teplotě plus 20 C. Legislativní požadavek na obsah čisté svalové bílkoviny u trvanlivých masných výrobků má vést k zamezení falšování základní a nejdůležitější složky výrobku-masa. Dle vyhlášky č.264/2003 Sb. je čistou svalovou bílkovinou bílkovina bez bílkovin pojivové tkáně a bílkovin rostlinného původu (u Vysočiny je to 13 % hm., Paprikáše 14 % hm., Poličanu 16 % hm.). Používá se maso vepřové a hovězí, některé receptury počítají též s masem drůbežím nebo jiným. Další důležitou složkou je tuk.v trvanlivých masných výrobcích je podíl vepřového sádla rozhodující pro konzistenci finálního výrobku. Je také neméně důležitý z hlediska senzorického, protože je nosičem řady aromatických a chuťových látek. Při výrobě je především používaná dusitanová solicí směs (DSS), která obsahuje 94 % NaCl a 0,5 0,6 % NaNO 2. Polyfosfáty se používají pro schopnost tvorby stálých komplexů s dvojmocnými kationty Ca 2+, Mg 2+, Zn 2+. Pro okyselení výrobku je použit (podle receptury) buď glukoso-delta-lakton (GdL) nebo startovací kultura. Jako obal se nejčastěji používají umělá střívka, méně často střívka přírodní (Karamanová, 2005) Výroba FMV Bezprostředně po převzetí je surovina umístěna v chladírně s teplotou +4 C. Pobyt suroviny v bourárně je krátkodobý, teplota prostředí je udržována na stanovené úrovni +12 C. Třídění suroviny na bourárně pro potřeby výroby je následující: Hovězí výrobní zadní, které je pomělněno na řezačce v chlazeném stavu a takto použito na kutru, dále vepřový tuk jadrný, který je zamražen na -8 C a libový podíl vepřového zadního s teplotou do -2 C. Do mísy kutru jsou vmíchávány postupně vepřový tuk, hovězí výrobní maso libové pomleté a vepřové maso libové. Přídavek kořenících směsí, startovací kultury a dusitanové solicí směsi je proveden k závěru kutrování, které 29

29 nepřesahuje 4 min. Mělnění se zastavuje při velikosti zrna 2 3 mm. Narážení probíhá za nízkých teplot díla (0 až -2 C). Počátek zrání se pohybuje při teplotě +24 C, čímž se zaktivuje startovací kultura a konečná teplota činí 16 C. Hodnoty ph po pěti dnech zrání dosahují cca 4,9 5,0. Následně jsou výrobky převezeny do sušících komor k dozrávání a sušení (ANONYM, 2004). Výroba tepelně neopracovaných masných výrobků má určité specifické rysy, které je třeba brát na zřetel již při výběru suroviny. Maso jako hlavní složka díla musí být prvotřídní kvality. Míru prvotní mikrobiální kontaminace je nutné udržovat na co nejnižší úrovni. Na rozdíl od jiných masných výrobků, nejsou fermentované masné výrobky tepelně opracované. Navíc od nákupu suroviny ve výrobním závodě po finální produkt uplyne časové období, které trvá řádově týdny. Pro většinu ostatních masných výrobků produktů tepelně opracovaných netrvanlivých však doba od pořízení, resp. úpravy suroviny až po expedici hotového výrobku trvá řádově hodiny maximálně několik málo dnů. Z toho zákonitě vyplývají následující skutečnost: tepelné opravování (10 min., 70 C) je výrazná překážka proti nežádoucím mikroorganismům. Jestliže chybí, musíme zajistit jiné překážky, které zabrání růstu a metabolismu nežádoucích mikrobů. Tyto překážky působí a vytvářejí se při výrobě a především v procesu zrání. Nemají však takovou razanci a okamžitý účinek jako má působení vyšších teplot na mikrobiální buňky. Proto musí být na výběr suroviny pro výrobu fermentovaných výrobků kladen důraz s ohledem na mikrobiální nezávadnost a kvalitu (Král, 2005) Využití mikroorganismů při výrobě Pro zajištění optimálních podmínek zracího procesu se využívá zejména bakterií mléčného kvašení (BMK) jako startovací kultury. Mikroorganismy používané jako startovací kultury musí mít dobrou stabilitu během výrobních podmínek. To znamená odolnost vůči kyselému ph, toleranci k přítomnosti soli a nízké aktivitě vody. Musí být taky schopny fermentace při teplotách C a musí mít vhodnou enzymatickou výbavu pro tvorbu požadovaných produktů (kyselinu octovou pro snížení ph, těkavé sloučeniny pro aroma, snižování nitrátů, tvorbu bakteriostatik a další) a naopak potlačit nežádoucí aktivity, jako např. aktivitu enzymu dekarboxylasy kvůli tvorbě biogenních aminů (Hui, 2007). 30

30 Bakterie mléčného kvašení jsou mezofilní mikroorganismy. Mohou růst při teplotách od 5 do 45 C. Většina druhů roste při ph 4-4,5, ale některé jsou aktivní při ph 9,6 a jiné při ph 3,2. Všechny druhy obecně mají slabou proteolytickou a lipolytickou aktivitu a vyžadují pro svůj růst přítomnost purinových a pyrimidinových bazí a vitamíny skupiny B. Všechny bakterie mléčného kvašení produkují kyselinu mléčnou z hexos, a protože postrádají funkční elektronový transportní řetězec a funkční Krebsův cyklus, získávají energii substrátovou fosforylací. Vzniklá kyselina mléčná může být buď v konfiguraci L (-) nebo méně častěji D (-) nebo směsice obou. Cesta, kterou je metabolizována hexosa na kyselinu mléčnou se dělí na homofermentativní a heterofermentativní. Homofermentativní rody mikroorganismů- Pediococcus, Streptococcus, Lactococcus a některé laktobacily produkující kys. mléčnou jako hlavní nebo jediný konečný produkt. Ovšem se změnou substrátu (pentosa) se růstové podmínky mohou měnit. Homofermentativní MO používají Embden- Meyerhof-Parnasovu dráhu pro vytvoření dvou molekul laktátu na molekulu glukosy a získávají přiblizně dvakrát tolik energie z molekuly glukosy než heterofermentativní MO. Heterofermentativní rody, např. Weisella nebo Leuconstoc a některé laktobacily produkují ekvimolární množství laktátu, CO 2 a etanolu z glukosy přes hexosu monofosfát nebo pentosovou drahou (Caplice and Fitzgerald, 1999). Přitom nejde jen o zvýšení uchovatelnosti potraviny, ale také o zdokonalení barvy a chuti. Výrobní metoda fermentovaných salámů je stejná v mnoha zemích. Tato metoda zahrnuje mělnění masa, narážení a fermentaci výrobku. Rozdíly ve fermentovaných výrobcích závisí především na receptuře, stupni rozmělnění masa a na fermentačním procesu. Smysl aplikace startovacích kultur pro výrobu fermentovaných salámů je především ve zlepšení kvality výrobku a zlepšení jeho bezpečnosti. Zlepšení kvality výrobku - okyselení lze dosáhnout dvěma zásadně odlišnými cestami - pomocí mikrobiální fermentace s BMK nebo chemickým okyselením pomocí GdL. Kyselina mléčná vzniká štěpením cukru, přítomného v mase, což má za následek snížení hodnot ph. Uhlohydráty jsou přirozeně přítomné v mase ve formě glykogenu, ale ten není přímo dostupný BMK, proto je cukr přidáván přímo do díla. Nejčastěji se používá glukosa, ale mohou být použity i další cukry, jako je sacharosa, laktosa a maltodextrin. Výsledné snížení ph redukuje schopnost díla vázat vodu. GdL je neutrální, ale pokud je přidán do díla masného výrobku, reaguje s přítomnou vodou a je přeměněn na kyselinu glukonovou. Důsledkem je pokles ph. Vysoká 31