2 LITERÁRNÍ PŘEHLED. 2.1 Maso

Transkript

1 1 ÚVOD Maso je neodmyslitelnou součástí lidské výživy. Produkce a spotřeba masa ve světě, ale i v České republice neustále roste. Spotřeba masa závisí na produkčních možnostech země, velikosti populace, její kupní síle a konzumačních zvyklostech. Spotřebitelé jsou stále náročnější a více se zaměřují na kvalitu masa po stránce senzorické a dietetické. Senzorické hodnocení potravinářských výrobků se využívá k posouzení celkové kvality potravin a provádí jej kromě výrobce především spotřebitel. Význam smyslového hodnocení potravin spočívá i v tom, že postihuje takové kvalitativní ukazatele, které není možné charakterizovat přístrojovou technikou, např. cizí chutě. Z nutričního hlediska je maso cenným zdrojem plnohodnotných bílkovin, minerálních látek vitaminů a nenasycených mastných kyselin. Mrazené potraviny byly na trh poprvé uvedeny ve 30. letech minulého století. Dnes je k dispozici široký sortiment zmrazených potravin a jejich obliba se neustále zvyšuje. Skladování potravin při mrazírenských teplotách je jedním z nejstarších způsobů konzervace, které slouží pro dlouhodobé uchování potravin při teplotě -18 C. Zmrazování při velmi nízkých teplotách patří k nejšetrnějším způsobům uchovávání potravin, při kterém se zpomalí aktivita enzymů, zabrání se rozkladu potravin a ty si zachovají svoji čerstvost. Také voda, která je součástí potravin, po zmrazení přestane být dostupná pro mikroorganismy a jejich činnost. Při zmrazování masa je důležitá jeho správná příprava důkladné ochlazení a očištění a jeho úprava dle pozdějšího využití. Kvalitu masa významně ovlivňují také podmínky zmrazování (teplota, rychlost zmrazování, relativní vlhkost vzduchu, atd.) a rozmrazování. Rozmrazování by mělo probíhat pomalu, aby došlo k úplnějšímu zpětnému navázání vody bílkovinami a nedocházelo k nadměrným ztrátám masové šťávy, nutričních a senzoricky cenných látek. 10

2 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1 Maso Maso je oblíbenou a nenahraditelnou složkou lidské výživy. Zdrojem masa bývají jatečná zvířata, zejména prasata, skot, ovce, koně, králíci, jatečná drůbež hrabavá i vodní, lovná zvěř jako jelen, srnec, daněk, divočák, muflon, zajíc, bažant a exotické druhy v místě svého výskytu. Dále se využívají ryby a řada bezobratlých, zejména měkkýšů a korýšů (ČEPIČKA a kol., 1995) Spotřeba masa Z nutričního hlediska je maso cenným zdrojem plnohodnotných bílkovin, vitamínů zejména skupiny B (B 1, B 12 ), nenasycených mastných kyselin a minerálních látek (např. železa, vápníku, zinku, draslíku, selenu). Současná průměrná spotřeba masa v České republice činí na osobu a rok více než 80 kg v mase na kosti (KADLEC a kol., 2002). Spotřeba se neustále postupně zvyšuje (Příloha 1, Tab. 1). Ze zdravotního hlediska existuje určité optimum spotřeby masa, které je dáno, ale i ovlivněno zvyklostmi a fyziologickými potřebami určité populace. V České republice se optimum spotřeby masa pohybuje okolo 90 kg za rok. Při vyšší spotřebě dochází k nežádoucím změnám 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 zvyšuje podíl živočišných tuků v lidské stravě (PIPEK, 1995). Na spotřebu masa má vliv několik faktorů ekonomická dostupnost, civilizační choroby, alternativní výživové směry, tradice spotřeby masa, náboženství a ekologická hnutí Maso a legislativa Podle vyhlášky 264/2003 Sb. se rozumí: masem všechny části zvířat, které jsou vhodné k lidské spotřebě, čerstvým masem maso s výjimkou drůbežího masa, včetně masa baleného vakuově nebo v ochranné atmosféře, k jehož uchování nebylo použito jiného ošetření než chlazení nebo zmrazení, splňující požadavky zvláštního právního předpisu, jatečně upraveným tělem (JUT) celé tělo poraženého jatečného zvířete, 11

3 výsekovým masem rozbourané, výsekové části jatečně opracovaných těl zvířat, získané úpravou čerstvého masa, určené k uvádění do oběhu, hovězím masem maso mladého skotu, mladého býka, býka, volka, jalovice, krávy, vepřovým masem maso prasat. Za maso jsou také považovány živočišné tuky, krev, droby, kůže a kosti (pokud se konzumují), ale i masné výrobky. V užším slova smyslu se masem rozumí jen kosterní svalovina, a to buď samotná svalová tkáň nebo svalová tkáň včetně intramuskulárního tuku, cév, nervů, vazivových a jiných částí, které jsou ve svalovině obsaženy (PIPEK, 1995). 2.2 Složení masa Maso má složitou a velmi různorodou histologickou strukturu, proměnlivé chemické složení, technologické a organoleptické vlastnosti. Struktura i složení závisí na způsobu života, funkci jednotlivých částí těla a na řadě intravitálních vlivů (druh zvířat, plemeno, pohlaví, věk, způsob výživy, zdravotní stav aj.), průběhu posmrtných změn i způsobu zpracování (KADLEC a kol., 2002). Chemické složení masa je významná jakostní charakteristika, od které jsou odvozeny mnohé důležité vlastnosti masa (nutriční hodnota, senzorické, technologické a kulinární vlastnosti, zdravotní bezpečnost masa aj.). Chemické složení je třeba vázat na celé jatečně opracované tělo, jeho jednotlivé části nebo na jednotlivé tkáně, což je velmi obtížné vzhledem k vysoké heterogenitě zmíněných celků. Proto je nejčastěji hodnoceno a uváděno chemické složení libové svaloviny, ale je třeba uvádět výchozí sval či svalovou partii. Libová svalovina zbavená viditelného tuku a kostí obsahuje 70 až 80 % vody, přibližně 20 % bílkovin, 1 3 % tuku, 1 % minerálních látek, vitaminy (např. vepřové maso do 0,90 mg vitaminu B 1 na 100 g masa), ale i malé množství nízkomolekulárních dusíkatých sloučenin (aminokyseliny, kreatin, štěpné produkty nukleových kyselin) (GÖRNER, VALÍK, 2004). Sacharidů je v mase poměrně málo a jsou proto zahrnovány do sumy bezdusíkatých extraktivních látek. Pro vyjádření základního složení masa se někdy uplatňuje tzv. Federovo číslo, což je poměr obsahu vody a bílkovin v mase. U syrového libového masa je poměrně stálé a má hodnotu kolem 3,5, u vepřového libového masa je udávána hodnota 3,62. Federovo číslo lze využít k rychlému orientačnímu zjištění složení masa v průběhu technologických procesů (INGR, 2004). 12

4 2.2.1 Voda Voda je nejvíce zastoupenou složkou masa. Je roztokem bílkovin, solí, sacharidů a dalších rozpustných látek. Označuje se jako masná šťáva. Vytváří prostředí pro průběh enzymových reakcí ve svalové tkáni živých zvířat i v postmortálních biochemických procesech v mase. Má velký význam pro senzorickou, kulinární a technologickou jakost masa. Vaznost, neboli schopnost masa vázat vodu výrazně ovlivňuje kvalitu výrobků i ekonomickou efektivitu jejich produkce. Voda je vázána v libové svalovině, respektive v libovém mase, několika způsoby a různou pevností. Nejpevněji je vázána hydratační voda. Váže se na disociované skupiny postranních bílkovinných řetězců, karboxylové skupiny a na aminoskupiny v peptidové vazbě. Další podíl vody je imobilizován mezi jednotlivými strukturálními částmi svaloviny a zbytek vody je volně pohyblivý v mezibuněčných prostorech (INGR, 2004). Z hlediska technologie se rozlišuje voda na volnou a vázanou, dle toho, jestli z masa za daných podmínek volně vytéká nebo ne (PIPEK, 1997). Rozhodující podíl (cca 70 %) je obsažen v myofibrilách, proto jsou za vaznost masa odpovědné především myofibrilární bílkoviny Bílkoviny Bílkoviny jsou z nutričního i technologického hlediska nejvýznamnější složkou masa. Jejich obsah v mase je velmi vysoký (STEINHAUSER a kol., 2000). V čisté libové svalovině je obsaženo 18 až 22 % bílkovin (INGR, 2004). Z nutričního hlediska se jedná většinou o tzv. plnohodnotné bílkoviny, obsahující všechny esenciální aminokyseliny (STEINHAUSER a kol., 2000). Bílkoviny jednotlivých částí masa se liší svým obsahem, poměrem i vlastnostmi. V jednotlivých částech svalového vlákna jsou jednotlivé bílkoviny zastoupeny v různém množství. Mezi hlavní patří: kolagen, elastin, keratiny v sarkolemě, myogen, globulin, myoalbumin, myoglobin v sarkoplazmě, myosin, aktin, tropomyosin, troponin v myofibrilách, nukleoproteidy v jádrech. 13

5 Podle své rozpustnosti ve vodě, solných roztocích a umístění v jednotlivých svalových strukturách se rozdělují do tří skupin: bílkoviny sarkoplasmatické v sarkoplasmatu, jsou rozpustné ve vodě a slabých solných roztocích, bílkoviny myofibrilární tvoří myofibrily, jsou rozpustné v roztocích solí, nejsou rozpustné v deionizované vodě; významné při tvorbě struktury masných výrobků, bílkoviny stromatické (bílkoviny pojivových tkání, vazivové bílkoviny) nejsou rozpustné ani ve vodě, ani v solných roztocích, jsou obsaženy ve vláknech pojivových tkání. Rozdílná rozpustnost bílkovin se využívá při vytváření struktury masných výrobků. Jakost masa a masných výrobků je charakterizována obsahem čistých svalových bílkovin (sarkoplasmatických a myofibrilárních) (v zahraniční literatuře se tato veličina označuje jako BEFFE) (KADLEC a kol., 2002). Vzhledem k tomu, že stromatické (vazivové) bílkoviny se poměrně snadno stanovují, počítá se obsah čistých svalových bílkovin jako rozdíl obsahu všech bílkovin v mase a obsahu stromatických bílkovin (STEINHAUSER a kol., 2000). Tento způsob však neumožňuje zachytit nižší obsah svalových bílkovin v případě, že se do masných výrobků přidávají rostlinné bílkoviny či jiné složky obsahující aminoskupiny. Jako vhodnější se ukazuje stanovení obsahu 3-methylhistidinu, který je ve stálém poměru zastoupen v myofibrilárních bílkovinách (KADLEC a kol., 2002; PIPEK, 1997a) Lipidy Rozložení tuku v těle zvířat je velmi nerovnoměrné. Malá část je uložena přímo uvnitř svaloviny (intramuskulární, vnitrosvalový tuk), tuk dále tvoří základ samostatné tukové tkáně (depotní, zásobní tuk). V mase jsou lipidy zastoupeny z největší části jako tuky (triacylglyceroly). V menší míře jsou přítomny fosfolipidy, doprovodné látky (steroly, barviva, lipofilní vitaminy) aj. (KADLEC a kol., 2002). Tuk v mase je významný ze senzorického hlediska. Je nosičem řady aromatických a chuťových látek. Ovlivňuje chutnost dvojím způsobem. Změnami tuku, tj. hydrolýzou a oxidací mastných kyselin vznikají různé produkty, které v nižších koncentracích příznivě ovlivňují aroma, ve vyšších koncentracích působí nepříjemně. Dále lipofilními látkami, které při tepelných úpravách masa přispívají k výraznějšímu aroma masa. 14

6 Prázdná chuť u libových mas souvisí částečně také s trendem snižování podílu tuku ve většině druhů mas (STEINHAUSER a kol., 2000). Ze senzorického hlediska má na křehkost masa pozitivní vliv intramuskulární tuk, který je rozložen mezi buňkami svalových vláken ve formě žilek a tvoří tzv. mramorování masa (VERNEROVÁ a kol., 2008) (Obr. 1). Pod pojmem intramuskulární tuk se obecně rozumí lipidy a doprovodné látky lipidů v libové svalovině, které lze extrahovat organickými rozpouštědly (FISCHER, 2001). Intramuskulární tuk Tuková tkáň Obr.1 Mramorování masa (ANONYMb, Intramuskulární tuk ovlivňuje také chuť, šťavnatost a zvlhčuje sousto při žvýkání. Ve většině zemí se mramorované maso považuje za kvalitní. V některých státech je stupeň mramorování oficiálním kritériem hodnocení kvality masa a mramorované maso se řadí do vyšších jakostních tříd (VERNEROVÁ a kol., 2008). Tuku v samotném mase je pouze několik procent, vyšší zastoupení je v tukové tkáni (KADLEC a kol., 2002). Vyšší obsah tuku v mase se hodnotí negativně z důvodu vysokého energetického obsahu a převaze nasycených mastných kyselin (MK), především palmitové a stearové. Z nenasycených MK převládá monoenová kyselina olejová. Nutričně významné polyenové MK (linolová, linoleová, arachidonová) jsou zastoupeny jen ve velmi malém množství (INGR, 2004). Zastoupení MK v tucích hlavních druhů masa je uvedeno v Příloze 2, Tab. 2. Tuky jsou doprovázeny cholesterolem. Tato látka patří mezi steroidy a je důležitou součástí lipidových dvojvrstev cytoplazmatické membrány živočišných buněk. Existuje 15

7 exogenní cholesterol, který je přijímán potravou a endogenní cholesterol, který si organismus vytváří sám. Cholesterol se podílí na stavbě buněčných stěn a účastní se syntézy steroidních hormonů. Z dietetického hlediska je vhodné omezit příjem exogenního cholesterolu a doporučená denní dávka by neměla přesáhnout 300 mg. Různé typy svalů mají různý obsah cholesterolu. Obecně lze říci, že s vyšším počtem vláken ve svalu, se zvyšuje celkový obvod vláken v určitém objemu a tudíž i obsah cholesterolu. Červená vlákna mají více tuku, a proto také více cholesterolu než bílá vlákna (STEINHAUSER A KOL., 2000) Minerální látky Minerální látky tvoří přibližně 1 % masa a mají specifické funkce z hlediska metabolismu i z technologického hlediska. Hořčík ovlivňuje aktivitu enzymu adenosintrifosfatázy a četných enzymů metabolismu cukrů. Vápník se podílí na svalové kontrakci a účastní se reakcí srážení krve; kromě toho má význam jako strukturální složka kostí. Vápník, hořčík i jiné vícemocné kationty se účastní tvorby příčných vazeb mezi řetězci bílkovin, a mají tedy význam pro strukturu masa a masných výrobků. I když maso není nejvýznamnějším zdrojem vápníku, přesto přispívá do značné míry k jeho celkovému příjmu. Draslík je obsažen v mase velmi významně; jeho obsah souvisí s obsahem svalových bílkovin. Železo je v mase přítomno v hemových barvivech, volně v iontové formě, ve ferritinu aj. Jeho významnost spočívá v dobré využitelnosti lidským organismem. Maso, zejména hovězí, je také významným a dobře využitelným zdrojem zinku (KADLEC a kol., 2002), který je nezbytný pro růst, hojení, imunitu a reprodukci. Selen je nezbytný pro řadu funkcí v organismu (antioxidant, součást enzymů, atd.) (SIMEONOVOVÁ a kol., 2003) Vitaminy Maso je významným zdrojem vitaminů, především skupiny B. V libovém mase jsou obsaženy hlavně vitaminy B 1 (thiamin), B 2 (riboflavin), B 3 (niacin), B 5 (kyselina pantotenová), B 6 (pyridoxin) a B 12, který se vyskytuje výhradně v potravinách živočišného původu. Vepřové maso obsahuje 5 krát více thiaminu a riboflavinu než hovězí maso (SIMEONOVOVÁ a kol., 2003). Lipofilní vitaminy jsou obsaženy v tukové tkáni a játrech. V zanedbatelných množstvích se vyskytuje vitamin C. S masem se dostávají do organismu 16

8 konzumenta vitaminy současně s bílkovinami, což je důležité pro jejich využitelnost (KADLEC a kol., 2002) Extraktivní látky Extraktivní látky jsou látky extrahovatelné vodou o teplotě 80 C. Podílí se na tvorbě aromatu, chutnosti masa, jsou součástí enzymů, některé mají významné funkce v metabolických a postmortálních procesech. Mezi extraktivní látky se řadí sacharidy, organické fosfáty a dusíkaté extraktivní látky (INGR, 2004). Největší význam pro chutnost masa má kyselina inosinová a glykoproteiny, k chuti přispívá i glutamin. Extraktivní látky vznikají zejména v průběhu posmrtných změn. Některé se přidávají do masa nebo masných výrobků k obohacení chutnosti, např. preparáty s glutamátem sodným (STEINHAUSER a kol., 2000). Sacharidy jsou v živočišných tkáních obsaženy v malém množství, zastoupen je především glykogen a produkty jeho odbourávání. Glykogen je důležitým zdrojem energie pro práci svalů. Během svalové práce se glykogen rozkládá anaerobní glykolýzou za tvorby kyseliny mléčné nebo je anaerobně odbouráván v Krebsově cyklu až na vodu a oxid uhličitý. Podobným způsobem se glykogen štěpí i během posmrtných změn. U vyčerpaných zvířat s nízkým obsahem glykogenu dochází jen k malému okyselení, maso je proto málo údržné. 2.3 Faktory ovlivňující jakost masa Na jakost masa působí vlivy genetické, intravitální a postmortální. Jejich znalost je důležitá pro eliminaci negativních a posilování pozitivních vlivů. Hlavní vlivy působící na jakost masa jatečných zvířat: Druh zvířete vepřové maso z mladých prasat je jemně vláknité, růžově červené a poměrně měkké, starší prasata poskytují maso tmavěji červené, hruběji vláknité, pevnější struktury, vařené vepřové maso má bledě šedou barvu. hovězí maso vlákna jemná, barva bledě červená, textura řídká, měkká až lepkavá (INGR, 2004). 17

9 Plemeno u hovězího masa je z kulinárního hlediska nejlepší maso pocházející z masných plemen, protože mají vyšší podíl svalových vláken, méně vaziva a vyznačují se i ukládáním intramuskulárního tuku mezi snopce svalových vláken. Maso má více tuku, který není na povrchu, ale uvnitř mezi svalovými vlákny. Z masných plemen se v Evropě nejvíce chová Aberdeen Angus, Charolaise, Hereford, Blonde d Aquitaine (ANONYM, 2007a). U jatečných prasat převažuje jednostranné zaměření na šlechtění a chov na produkci masa. V současné době existuje trend šlechtění na vysokou zmasilost. V České republice je základním a nejrozšířenějším plemenem Bílé ušlechtilé, dále se u nás chová Landrase, České výrazně masné, Belgická landrase, Duroc, Hampshire, Pietrain (ŽIŽLAVSKÝ a kol., 2002). Pohlaví zvířat samci a samice rozdílně ukládají tuk. Maso samic a kastrátů obsahuje více tuku než samčí maso. Věk zvířat velmi mladá zvířata mají maso nevyzrálé, nevýrazné chuti a vůně. Na druhé straně má maso nízký obsah tuku a je dobře stravitelné, proto je z dietetického hlediska doporučováno dětem a starším lidem. Optimální věk pro produkci masa je období jatečné zralosti, kdy se ukončuje intenzivní tvorba svalů a začíná intenzivní tvorba tuku. Způsob chovu zvířat pasená zvířata jsou zdravější, fyzicky odolnější, lépe odolávají předporážkovým stresům. Barva masa bývá tmavší a někdy i vodnatější něž u zvířat ustájených. Zdravotní stav onemocnění zvířat snižuje jakost a použitelnost masa. Dalšími faktory ovlivňujícími jakost masa jsou vliv výživy a předporážkové manipulace (INGR, 2004). 2.4 Technologické vlastnosti Technologické vlastnosti masa jsou odvozeny od chemického složení masa, fyzikálních vlastností, stupně postmortálních biochemických změn a zahrnují i senzorická hlediska. Mezi znaky technologické jakosti patří: obsah vody a schopnost masa vázat vodu, obsah bílkovin a kvalita bílkovin, obsah tuku a kvalita tuku (náchylnost nebo odolnost tuku vůči oxidačnímu žluknutí), texturní vlastnosti (tvrdost, měkkost, tuhost, křehkost, aj.), 18

10 barva masa (světlost, tmavost, sytost barvy, barevný odstín, barevná stálost, aj.), stádium biochemických změn (aktuální hodnota ph, obsah meziproduktů a konečných produktů autolýzy a proteolýzy masa, aj.), elektrické vlastnosti (např. vodivost), vůně a chuť (INGR, 1996) Barva masa Vzhled a barva jsou nejdůležitější vlastnosti masa, podle kterých se spotřebitel rozhoduje o jeho koupi. Barva čerstvého masa je přechodná a barevné skvrny na povrchu, které mohou vznikat během mrazírenského skladování, jsou spotřebiteli považovány za počátek kažení výrobku (SULLIVAN a kol., 2003). Lidské oko vnímá barvy, které leží v oblasti viditelného světla s vlnovou délkou 400 až 700 nm. Čím nižší je obsah myoglobinu ve svalové tkáni, tím menší je absorpce světelných paprsků a maso se jeví jako světlé, bledé (VRCHLABSKÝ, 1997). Na přirozeném červeném vybarvení masa se podílí svalové barvivo myoglobin, krevní barvivo hemoglobin a nepatrně také oxidoredukční enzymy zvané cytochromy (INGR, 2004). Podíl hemoglobinu závisí na kvalitě vykrvení masa. Myoglobin je složen z bílkovinného řetězce (globinu) a barevné skupiny (hemu). Základem hemu (Příloha 2, Obr. 2) je porfyrinový skelet s vnitřně zabudovaným železem, které je v mase dvojmocné. Hemoglobin má podobné složení, avšak ve své molekule čtyři peptidové řetězce a čtyři hemové skupiny. Reaguje podobně jako myoglobin. Změny barvy masa souvisejí s reakcemi atomu železa. Při oxidaci dvojmocné železo ztratí elektron a přejde na trojmocnou formu. Jako ligand se může na železo vázat molekulární kyslík za vzniku rumělkově červeného oxymyoglobinu, který chrání atom železa před oxidací. Dochází k tomu při vysokém parciálním tlaku kyslíku stačí běžná koncentrace ve vzduchu. Naopak při sníženém parciálním tlaku kyslíku převládne oxidace dvojmocného na trojmocné železo a červený myoglobin se změní na hnědý až šedohnědý metmyglobin. Ke vzniku šedohnědého metmyoglobinu dochází zejména při tepelném opracování např. u vařeného masa (INGR, 2004). Také při skladování masa dochází ke vzniku metmyoglobinu vlivem vzájemného působení hemových barviv a tuků, kdy obě složky podléhají oxidaci vzdušným kyslíkem. Hemová barviva působí na oxidaci tuků katalyticky, zatímco tuky usnadňují oxidaci 19

11 hemových barviv tím, že v propagační fázi oxidace tuků dochází k rozmnožení radikálů, které pak oxidují hemová barviva (ČEPIČKA a kol., 1995) Vaznost masa Vaznost je definována jako schopnost masa poutat vodu jak přirozeně obsaženou, tak přidanou během zpracování a tuto vodu udržet ve výrobku i po tepelném opracování. Vaznost je považována za nejvýznamnější technologickou vlastnost. Mělněním masa se vaznost zvyšuje; rozmělněná libová svalovina je schopna vázat 700 až 800 g vody na 100 g masných bílkovin. Vaznost ovlivňují následující vlivy: podíl svalové tkáně a podíl plazmatických bílkovin pozitivně, podíl kolagenních vláken negativně, stádium postmortálních změn nejlepší vaznost má teplé maso, což je maso do dvou hodin po porážce s teplotou +27 ºC a vyšší a maso optimálně vyzrálé, nejhorší vaznost je ve stádiu posmrtného ztuhnutí masa, stupeň rozmělnění masa vyšší dezintegrace tkáně zvýší vaznost následkem dokonalejšího uvolnění plazmatických bílkovin, teplota masa nízká teplota masa podporuje jeho vaznost a naopak, proto je třeba mělnit maso vychlazené a nízkou teplotu stále udržovat, při míchání např. přídavkem vody ve formě šupinkového ledu nebo ledové tříště; použití tupých nástrojů při mělnění masa může následkem zvýšeného tření zvýšit teplotu masa a způsobit tak částečnou tepelnou denaturaci bílkovin, přídavek cizích bílkovin zvyšuje vaznost masa (např. sójové, mléčné, vaječné bílkoviny, aj.), obsah soli a polyfosfátů zvyšuje vaznost masa vlivem zvýšení rozpustnosti myofibrilárních bílkovin v prostředí zvýšené přítomnosti iontů uvedených látek. Vaznost masa je nejhorší při ph, které se blíží k izoelektrickému bodu bílkovin (ph kolem 5,2), tedy ve stádiu rigor mortis (INGR, 2004). 20

12 2.4.3 Křehkost masa Křehkost masa souvisí s jeho strukturou, závisí na podílu a uspořádání pojivové a tukové tkáně. Kolagen ovlivňuje křehkost svým obsahem, stabilitou příčných vazeb a tloušťkou vláken. Pozitivní vliv na křehkost má také intramuskulární tuk, s jehož přibývajícím obsahem se křehkost masa zvyšuje. Při hodnotách vyšších než 3,5 % tuku již změny křehkosti nejsou tak výrazné. Na obsah tuku mají vliv různé faktory (plemeno, výživa, pohlaví, kastrace zvířat). Maso jalovic má vyšší obsah intramuskulárního tuku a je jemnější než maso býků. Maso volků má vyšší podíl intramuskulárního tuku a je křehčí než maso býků. S postupujícím věkem se křehkost masa zvyšuje vlivem ukládání intramuskulárního tuku, ale současně negativně působí vyšší podíl termostabilních vazeb kolagenu (VERNEROVÁ a kol., 2008). 2.5 Postmortální biochemické procesy v mase Po smrti zvířete probíhají ve svalech složité biochemické děje, které významně mění vlastnosti masa (ČEPIČKA a kol., 1995). Postmortální procesy v mase rozhodují o aktuální jakosti masa a jejich kvalifikované posouzení má zásadní význam pro rozhodnutí o dalším uchovávání masa nebo o jeho vhodném použití. Biochemické postmortální změny jsou souborem degradačních přeměn základních složek svalových tkání, především sacharidů a bílkovin, katalyzovaných nativními enzymy. Rozkladné reakce jsou nevratné. Biochemické děje, které jsou katalyzované enzymy přirozeně obsaženými ve svalových tkáních (tzv. endogenními enzymy), se označují souhrnně jako autolýza. K autolýze se dříve či později po poražení zvířete připojují rozkladné děje katalyzované mikrobiálními enzymy kontaminující mikroflory. Soubor reakcí katalyzovaných exogenními mikrobiálními enzymy se označuje jako proteolýza nebo také jako kažení či hnití masa. Oba procesy probíhají souběžně, ale s různou intenzitou (INGR, 2004) Autolýza masa Autolýza neboli samovolný rozklad masa představuje rozsáhlý soubor enzymových reakcí, které přeměňují svalové tkáně poražených zvířat v maso. Autolýzu masa lze rozčlenit do tří fází posmrtné ztuhnutí (rigor mortis), vlastní zrání masa a hluboká autolýza. Jednotlivé fáze přecházejí plynule jedna v druhou (INGR, 2004): 21

13 a) Pre rigor a rigor mortis Od okamžiku poražení zvířete až do dosažení posmrtné ztuhlosti svalové tkáně v ní probíhají dva pochody odbourávání hlavních energetických složek svalu za postupného okyselování a změny v konformaci bílkovin, projevujících se postupným ztuhnutím masa a snížením jeho schopnosti vázat vodu. Fázi posmrtného ztuhnutí lze rozdělit na období před rigorem mortis (pre rigor) a na období dosažení a trvání ztuhnutí masa (INGR, 2004). V okamžiku smrti je ve svalovině maximální obsah glykogenu a ATP. Hodnota ph masa živého zvířete se pohybuje okolo 7,0 (6,9 až 7,2) (GÖRNER, VALÍK, 2004). Usmrcením zvířete je zastaven přísun kyslíku do svalu. Vzhledem k chybějícímu krevnímu oběhu nemůže být glykogen doplňován resyntézou v játrech. Dosavadní aerobní pochody zejména získávání makroergických vazeb ATP v cyklu kyseliny citrónové jsou omezeny. Nastupují pochody anaerobní glykolýzy, které neposkytují tak bohatý přísun energie ve formě ATP. Obsah ATP se udržuje ve svalové tkáni po určitou dobu od poražení zvířete na stejné hladině a po té začne klesat. Udržování koncentrace ATP na původní úrovni trvá téměř 2 hodiny post mortem a je jednou z příčin velmi dobré vaznosti tzv. teplého masa. Udržování hladiny ATP po tuto dobu je umožněno především dobíhající aerobní glykogenolýzou (zbytky kyslíku ve tkáních). Přítomnost ATP působí jako zdroj energie pro svalovou kontrakci a brání asociaci myofibrilárních bílkovin aktinu a myosinu na aktinomyosinový komplex. Udržování aktinu a myosinu v disociované podobě umožňuje velmi dobrou vaznost teplého masa, kdy teplota neklesne pod hodnotu +27 ºC, i poměrně vysoké hodnoty ph mají vliv na vaznost masa (INGR, 2004). Během pre rigoru se rychle vyčerpají zásoby glykogenu, který se přeměňuje na kyselinu mléčnou, čímž se maso postupně okyseluje a ph klesá na hodnotu kolem 5,5 (ČEPIČKA a kol., 1995). Konečná hodnota ph závisí na druhu masa a teplotě chlazení (GÖRNER, VALÍK, 2004). V tomto období má maso vysokou vaznost, neuvolňuje vodu a je velmi vhodné na mělněné masné výrobky. Toto maso lze také zmrazit a uchovat u něj vlastnosti teplého masa. Vytvořením příčných vazeb mezi aktinem a myosinem a vznikem aktinomyosinového komplexu nastává rigor mortis (KADLEC a kol., 2002). Za normálních podmínek tuhnou nejdříve svaly na hlavě a tuhnutí se šíří po celém těle. U hovězího masa tuhnutí svalstva začíná za 3 6 hodin po porážce, u vepřového masa dříve. Většinou za 20 hodin se dosáhne úplného rigoru mortis, který trvá hodin. Nástup rigoru mortis je určován rychlostí spotřeby ATP ve svalovině a rychlostí poklesu ph. Maso v tomto stádiu má nízké ph vlivem vytvoření kyseliny mléčné, oxidu uhličitého a kyseliny fosforečné z ATP. Vzájemnou vazbou 22

14 aktinu a myosinu jsou zablokovány funkční hydrofilní skupiny, poklesem ph dochází ke snížení disociace těchto funkčních skupin, což se projeví sníženou schopností masa vázat vodu. Příčinou zhoršení vaznosti masa je zmíněné snížené ph a jeho přiblížení se izoelektrickému bodu svalových bílkovin. Tím dojde k příčnímu přiblížení filament k sobě a ke zmenšení prostoru pro imobilizaci vody. Pokles ph závisí na teplotě, zásobě glykogenu, druhu zvířete, apod. Rychlé dosažení nízkých teplot před nástupem rigoru mortis může vyvolat cold shortening, neboli zkrácení svalových vláken chladem (INGR, 2004). Proces zrání neproběhne správně a maso zůstane tuhé i po uvaření (MALEŘ, 1994). Maso ve stádiu rigor mortis má velmi nevhodné senzorické, technologické a kulinární vlastnosti. Je tuhé, při tepelném zpracování uvolňuje velké množství masné šťávy a v ní obsažených významných nutričních látek. Maso ztrácí křehkost a šťavnatost. b) Zrání masa Zrání je fází, kdy se postupně uvolňuje ztuhlá svalovina a zlepšují se vlastnosti masa. To získává žádoucí kulinářské a technologické vlastnosti křehkost, šťavnatost, chuť (MALEŘ, 1994). Zrání se dotýká hlavně myofibrilárních bílkovin. Fragmentaci myofibril katalyzují nativní proteolytické enzymy, ale postupně se uplatňují i mikrobiální proteázy. Uvolňování rigoru mortis je provázeno postupnou degradací kyseliny mléčné a zvyšováním ph masa. Aktinomyosinový komplex je disociován na aktin a myosin. Maso se stává křehčím, zvyšuje se jeho vaznost a výrazně se zlepšují jeho senzorické vlastnosti. Dochází také ke štěpení kolagenu. Zvyšuje se rozpustnost bílkovin, roste koncentrace degradační produktů bílkovin peptidů a aminokyselin (INGR, 2004). Během zrání se vytváří chuťové a aromatické složky masa, na čemž se podílejí degradační produkty nukleotidů a bílkovin. Doba zrání závisí na druhu masa a teplotě jeho uchovávání. Chlad průběh zrání zpomaluje a mráz téměř zastavuje (MALEŘ, 1994). Konečného aroma a křehkosti se dosáhne během zrání a finálního uchovávání při chladírenských teplotách (-1 až +2 ºC) během 5 až 6 dnů u vepřového masa a u hovězího za 10 až 14 dnů (GÖRNER, VALÍK, 2004). Hovězí maso zraje ve čtvrtích a vepřové v půlkách. Proces zrání probíhá neustále při všech manipulacích s ním. S rostoucí teplotou se zrání urychluje. Proto se maso bourá, distribuuje a zpracovává tak, aby bylo technologicky a kulinárně využito v jeho optimální zralosti (INGR, 2004). c) Hluboká autolýza Hluboká autolýza je posledním stádiem postmortálních změn. Toto stádium je u masa z jatečných zvířat nežádoucí. Bílkoviny a jejich degradační produkty z fáze zrání se dále odbourávají na peptidy, aminokyseliny až na konečné rozkladné produkty (amoniak, aminy, 23

15 sirovodík, merkaptany, aj.) (INGR, 1996). Maso získává nepříjemnou chuť a aroma (ČEPIČKA a kol., 1995). Začínají se rozkládat tuky a dochází k jejich hydrolytickému a oxidačnímu žluknutí. Fáze hluboké autolýzy je provázena mikrobiální proteolýzou, maso se zřetelně kazí a jako potravina je nepřijatelné (INGR, 2004). Normální průběh posmrtných změn ve svalovině poražených jatečných zvířat je tedy typický dvěma procesy autolýzou a proteolýzou. Vlivem vnitřních i vnějších faktorů mohou probíhat autolytické procesy ve svalovině a v mase abnormálně. Výsledný produkt má odlišné vlastnosti od normálního masa. Změněná jakost masa se projevuje v různé intenzitě a postihuje zejména senzorické, technologické a kulinární vlastnosti. Zdravotní nezávadnost masa je zachována. V souvislosti s koncentrací výroby, šlechtěním plemen na vysokou masovou užitkovost a chovem zvířat v nepříznivých podmínkách se objevují odchylky v průběhu posmrtných změn, které mají vliv na jakost masa. Rozdíly oproti normálnímu masu jsou především v průběhu změn hodnoty ph, která buď velmi prudce klesá ihned po smrti zvířete a dosahuje nižších hodnot než u normálního masa (PSE maso) nebo naopak k tomuto poklesu téměř vůbec nedojde (DFD resp. DCB maso). Mezi jakostní vady masa vzniklé abnormálním průběhem autolýzy patří: PSE maso (Pale, Soft, Exudative - bledé, měkké a vodnaté), DFD maso (Dark, Firm, Dry - tmavé, tuhé a suché; dříve byla tato vada označována jako DCB Dark Cutting Beef, tedy hovězí maso tmavé na řezu), Cold shortening (zkrácení svalových vláken chladem) (INGR, 2003; Vady masa PSE maso Vada PSE se vyskytuje téměř výhradně u vepřového masa. Souvisí s intenzivním šlechtěním prasat na vyšší zmasilost, při kterém bylo v krátké době dosaženo vynikajících výsledků. Ostrou selekcí prasat na vysokou zmasilost a nedostatečnou adaptací zvířat na dosažené změny došlo k biologickým změnám v organismu prasat (výrazné zvýšení podílu svalových tkání a naopak snížení podílu tukových tkání a vnitrosvalového tuku, výrazné zvýšení podílu bílých svalových vláken na úkor červených), které měly 24

16 za následek zvýšení citlivosti vyšlechtěných prasat na stres. Šlechtěním prasat na vysokou zmasilost došlo ke snížení kulinárních a technologických jakostí masa. Vznik vady PSE u vepřového masa má více příčin genotyp zvířat, celá řada intravitálních faktorů včetně omračování zvířat. Jednotlivých příčin je mnoho, nelze je bezpečně určit. Dochází k jejich vzájemným interakcím. Situace se řeší postupnou eliminací genetických i intravitálních příčin (INGR, 2003; PSE maso se vyznačuje prudkým poklesem ph, nastávajícím v době, kdy je v mase ještě vysoká teplota. U prasat s dispozicí k tvorbě PSE masa se okamžikem smrti odstartuje velmi rychlý průběh degradace glykogenu a ATP na kyselinu mléčnou a inosinovou, hodnota ph poklesne do jedné hodiny post mortem na 5,8 a nižší. Tělesná teplota zdravých prasat je +38,5 až +40 C. Po vykrvení se však zvyšuje v důsledku enzymových pochodů až o 4 C. Rychlá glykogenolýza uvolní velmi mnoho energie a zvýší teplotu svaloviny až na +43 C (PIPEK, 1995). Zvýšená kyselost a teplota svaloviny způsobí částečnou denaturaci svalových bílkovin, která má za následek zhoršení vaznosti masa (INGR, 2003; Tkáň je měkká, uvolňuje velké množství vody, což je nežádoucí z technologického i ekonomického hlediska. PSE maso má výrazně světlejší barvu než maso normální hlavní příčinou je změněná hydratace svalových vláken. Při nižších hodnotách ph vážou svalové bílkoviny méně vody, na povrchu takového masa dochází k většímu rozptylu dopadajícího světla a maso se jeví světlejší (KADLEC a kol., 2002). Na povrchu PSE masa dochází ke změně barevného odstínu na šedozelený, a to jak u syrového masa, tak i u výrobků z něj. PSE maso při zrání méně mění křehkost, má horší organoleptické vlastnosti. Na odlišnou barvu má vliv i denaturace myoglobinu v důsledku nízkého ph a vysoké teploty. Vliv na vychlazení a na vznik PSE masa má těsné uložení prasat na závěsné dráze. Špatně se přitom prochladí především zádové partie a kýta, což může vést ke vzniku PSE masa v těchto partiích (PIPEK, 1995). PSE maso je pro kulinární úpravu nevhodné, protože se spéká, dochází k velkým ztrátám šťávy a maso je pak suché a tuhé. Uvolňování šťávy lze do jisté míry snížit tím, že se kousky masa smaží v panádě, která část uvolněné šťávy zadrží. V masné výrobě způsobuje PSE maso obtíže zejména vzhledem k nízké vaznosti a vysokým ztrátám při tepelném opracování. PSE anomálie zasahuje zejména cenné partie masa (pečeně a kýta), které jsou jen zřídka určeny pro použití do mělněných výrobků. PSE maso lze použít při výrobě fermentovaných salámů, kde snížená vaznost a nízké ph jsou vhodné pro sušení a pro zajištění údržnosti, ale i zde lze PSE maso použít jen omezeně. 25

17 U tohoto masa byl pozorován i větší rozsah oxidace tuků. Nízké ph a nízká vaznost znamenají rovněž lepší příjem (difusi) soli. Nízké ph PSE masa podporuje také údržnost, přestože je zde vyšší obsah volné vody (KADLEC a kol., 2002) DFD maso Vyskytuje se především u masa hovězího, ale také u vepřového. Základní příčinou je přílišné fyzické zatížení a vyčerpání zvířete těsně před porážkou. Typickým příkladem je společné předporážkové ustájení býků z vazného, tedy individuálního, výkrmu, kdy dochází k intenzivním soubojům zvířat o vedoucí pozici ve skupině. U vyčerpaných zvířat se glykogen ve svalech sníží k nulové hladině a vzniklá kyselina mléčná je ze svaloviny odvedena krevní cestou. Maso poraženého zvířete je pak velmi tmavě zbarvené a spotřebitel je může považovat za maso ze starého zvířete. Hlavní negativní vlastností DFD masa je jeho špatná údržnost. Nemá obvyklou vlastní kyselost, a proto velmi rychle podléhá mikrobiálnímu kažení (ph měřené 24 hodin po porážce (ph 24 ) = 6,20 a vyšší, je spolehlivým indikátorem DFD masa). Proto není příliš vhodné pro výsekový prodej, porcování a balení a pro zpracování do syrových fermentovaných trvanlivých výrobků. Vhodné je pro zpracování do tepelně opracovaných masných výrobků, kde se uplatní jeho velmi dobrá vaznost (INGR, 2003; Cold shortening (zkrácení svalových vláken chladem) Ke zkrácení svalových vláken chladem dochází při ultrarychlém nebo šokovém chlazení jatečně zpracovaných zvířat (INGR, Je třeba mu předcházet při chlazení hlavně hovězího a skopového masa. Teplota by neměla být do 10 hodin po porážce v JUT nižší než 10 ºC. Toto doporučení vychází z toho, že v prvních deseti hodinách po porážce se odbourávají ve svalech přítomné sloučeniny bohaté na energii glykogen a ATP. Pokud není ATP k dispozici v dostatečném množství, nemůže dojít ke zkrácení chladem (HONIKEL, JOSEPH, 2002). Zchlazením masa před nástupem rigoru mortis na teplotu pod +10 ºC dochází k silné a nevratné svalové kontrakci (INGR, 2003; Proces zrání neproběhne správně a maso zůstane tuhé i po uvaření (MALEŘ, 1994). Výskytu této vady se dá zabránit pozvolným poklesem teploty, která neklesne pod +10 ºC do 8-10 hodin po porážce (STEINHAUSER a kol., 2000). Dalším preventivním opatřením je tzv. elektrostimulace poražených zvířat střídavým nebo stejnoměrným proudem, která vyvolá velmi rychlou 26

18 degradaci glykogenu a ATP, rigor mortis nastoupí velmi rychle a umožní další intenzivní chlazení (INGR, 2003; Chlazení masa Psychroanabióza, neboli chlazení, slouží ke krátkodobému uchování masa. Chlazení masa se vždy zařazuje bezprostředně za jateční výrobu. Zvyšuje se jím údržnost masa, umožňuje průběh žádoucích zracích procesů a snižuje hmotnostní ztráty masa. Při chlazení se používají teploty těsně nad 0 C. Chlazení zahrnuje dvě etapy zchlazení masa z tělesné teploty na teplotu chladírenskou a chladírenské skladování (INGR, 2004). Z technologického hlediska se maso podle vnitřní teploty dělí na maso teplé (vnitřní teplota +27 C a vyšší), maso vychladlé (vnitřní teplota +10 C a nižší) a maso vychlazené (vnitřní teplota 0 až +5 C). V zájmu údržnosti masa musí zchlazování JUT proběhnout co nejrychleji. Rychlost zchlazování je ovlivněna teplotou chladícího média, rychlostí proudění vzduchu, relativní vlhkostí vzduchu, hmotností JUT nebo jejich částí (menší části se zchlazují rychleji) a tukovým krytím (tuk je tepelný izolátor, proto se u prasat odnímá hřbetní tuk již na jateční lince). Rychlost zchlazování musí být taková, aby nedocházelo k namrzání povrchu, výskytu vady cold shortening, dále, aby se snížil výskyt vady PSE a ztráty hmotnosti masa odparem i odkapem byly co nejnižší. Nedostatečným zchlazením může docházet ke vzniku zapaření, což je forma kažení. Příčinou je těsné navěšování půlek či čtvrtí v chladírně, kdy studené proudění vzduchu se nedostane do všech částí JUT a maso se dostatečně nevychladí. Další možnou příčinou je vrstvení nedostatečně vychlazeného masa Metody chlazení masa Odvěšování je starší metoda, která se dnes používá jen jako součást dvoustupňového chlazení masa, z důvodu energetických úspor. Chladícím médiem při odvěšování je okolní vzduch, což přináší nevýhodu pomalé rychlosti zchlazování. Rychlé chlazení je u nás nejrozšířenější metodou. Při tomto způsobu jsou ztráty na hmotnosti nižší. K chlazení se využívá vzduch o teplotě -1 až +2 C, relativní vlhkosti %, rychlost proudění 2 4 m/s. Snížení teploty masa v jádře se dosáhne u vepřového za hodin, u hovězího za hodin. 27

19 U ultrarychlého a šokového chlazení se také jako chladící médium využívá vzduch. Ultrarychlé Šokové Teplota vzduchu ( C) -5 až až -25 Rychlost proudění (m/s) 2 až 4 2 až 10 Relativní vlhkost vzduchu asi 90 asi 95 Dosažení teploty 4 C v jádře 8 až 12 h. 2 h. Při ultrarychlém zchlazování se uvedená teplota a rychlost vzduchu používá jen 2 hodiny, poté se chladí vzduchem 0 C a 0,1 m/s (INGR, 2004) Chladírenské skladování Chladírenské skladování masa má zajistit správný průběh zracích procesů, zabránit rozvoji mikroorganismů a současně nesmí připustit nadměrné ztráty hmotnosti masa odparem vody a odkapem masné šťávy. Doba chladírenského skladování je určena dobou zrání s ohledem na dobu vyskladnění z chladírny, kulinárním nebo technologickým uplatněním masa, kdy maso také zraje a dozrává a to rychlostí úměrné jeho vnitřní teplotě. Vepřové maso by nemělo být chladírensky skladováno déle něž 5 7 dní a hovězí dní. Zkrácení doby skladování není také vhodné, má negativní dopad na kulinární a technologickou jakost, chutnost tepelně opracovaného masa a masných výrobků. Ideální podmínky skladování jsou teplota -0,5 až +2 C a relativní vlhkost 80 až 85 %. Maso v chladírně musí být správně rozvěšeno, aby kolem něj mohl cirkulovat chladný vzduch. Nebezpečné jsou tzv. mrtvé kouty, ve kterých necirkuluje vzduch a mohou se zde tvořit plísně (INGR, 2004). 2.8 Zmrazování Zmrazování neboli kryoanabióza je účinná konzervační metoda zvyšující údržnost a uchovatelnost potravin (INGR, 2004). Zmrazováním se rozumí konzervace potravin snížením teploty pod bod mrazu na hodnotu, při které se zpomaluje nebo zastavuje průběh fyzikálních, biochemických nebo mikrobiologických procesů v potravinách (Vyhláška 366/2005 Sb.). Podle této vyhlášky se za některé zmrazené potraviny považují hluboce zmrazené potraviny, které byly podrobeny procesu zmrazování tak, aby byla co nejrychleji překonána zóna maximální tvorby krystalů a dosažena konečná teplota po tepelné stabilizaci 28

20 -18 ºC a nižší ve všech částech výrobku. Jako zmrazovací média, která přicházejí do přímého kontaktu s hluboce zmrazovanou potravinou, lze použít vzduch, oxid uhličitý a kapalný dusík. Živočišná tkáň se skládá z jednotlivých buněk. V buňkách a v jejich okolí je tekutina (voda), která obsahuje minerální látky, vitamíny, bílkoviny atd. v podobě suspenzí, emulzí a koloidních roztoků (LIFKOVÁ, 1990). Z hlediska mrazírenského zpracování je nejdůležitější voda volná a vázaná. Volná voda je prostředím, ve kterém dochází k chemickým a biochemickým změnám. Vázaná voda se vyskytuje především jako poutaná na koloidy, což jsou látky, které v roztocích tvoří nestejnorodou heterogenní soustavu. Ve vodě se nacházejí ve shlucích molekul. Při zmrazování potravin, především masa, mají koloidy a koloidně vázaná voda rozhodující vliv na zachování konzistence a v zamezení ztrát šťáv i živin během rozmrazování. Mezi nejdůležitější koloidní látky v potravinách patří bílkoviny, pektin, škrob a látky příbuzné tukům (HRUBÝ, 1986). Celý proces zmrazování lze rozdělit do 3 fází: Ochlazení produktu k bodu mrazu tato fáze probíhá poměrně rychle v závislosti na použití chladícího média. Odvod skupenského tepla v této fázi probíhá přeměna převážné části vody obsažené v produktu v led. Rozmezí, ve kterém tato přeměna probíhá, se nazývá pásmo maximální tvorby krystalů. Vyhláška 326/1997 udává, jakou rychlostí mají dané potraviny překonat toto pásmo (Tab.12, Příloha 8), které se u většiny potravin pohybuje mezi -0,5 ºC až -6 ºC. V této fázi se v produktu zvyšuje koncentrace soli, mění se hodnota ph a vznikají krystalky ledu. Vlivem tvorby těchto krystalů dochází k vzestupu osmotického tlaku v mezibuněčných prostorech, voda vystupuje z buněk a podle pružnosti buněčných stěn dochází k jejich deformování. Platí, že čím rychleji je toto pásmo překonáno, tím kvalitněji je produkt zmrazen. Zmrazení na požadovanou teplotu tato fáze probíhá poměrně rychle (KENDZIURA, 1999). Ochladí-li se potravina pod 0 ºC, začínají se v ní tvořit krystaly ledu. Bod mrznutí závisí na koncentraci látek rozpuštěných ve vodě, ne na obsahu vody v potravině. Pokud se potravina dále zchlazuje pod bod mrznutí, stále větší množství vody se mění v led, nezmrzlé šťávy se v potravině koncentrují a bod jejich mrznutí se snižuje (LIFKOVÁ, 1990). Je-li ochlazování velmi pomalé, vytváří se malé množství krystalů ledu, které se zvětšují a nabývají velkých rozměrů. Jestliže se krystaly ledu zvětšují, jejich hrany porušují buněčné membrány a voda vystupuje z buněk. Pokud dojde během mrazení k porušení buněčné membrány, maso po rozmrazení má pak nižší vaznost, zvýší se ztráty během vaření a maso 29

21 bude méně šťavnaté (LAGERSTEDT a kol., 2008). Vlivem nadměrného uvolňování šťávy se zhoršují i chuťové vlastnosti rozmrazené potraviny. Pomalé zmrazování je pro většinu potravin nevhodné. Jestliže se zvyšuje rychlost zmrazování, roste počet krystalů ledu, ale zmenšují se jejich rozměry. Malé krystalky neporušují buněčnou stěnu, neuvolňuje se ani voda z vnitřku buněk a tkáň zůstává z větší části v původním stavu. Při zmrazování zvětšují potraviny svůj objem asi o 6 %, proto se při balení s tímto objemem musí počítat. Při zmrazování a mrazírenském skladování se snižuje obsah vody v potravinách, protože se voda odpařuje z vnějších i vnitřních vrstev potravin. Množství vypařené vody závisí na způsobu zmrazování, relativní vlhkosti a proudění vzduchu, použitých obalech, atd. Se snižováním teploty klesá i absolutní obsah vody ve vzduchu a nebezpečí vysychání potravin je vyšší. Koncentrováním šťáv při zmrazování dochází k denaturaci bílkovin, která postihuje i bílkovinné složky enzymů. Změnou bílkovin mizí brzdící účinek bílkovinného nosiče, uvolní se vazba účinných složek na bílkovinu a uvolněné účinné látky zesilují svůj účinek. Proto v rozmrazené potravině probíhají mnohé destrukční reakce daleko rychleji než v potravině čerstvé (LIFKOVÁ, 1990) Zmrazování masa Maso podléhá ihned po porážce zvířete činnosti mikroorganismů, které působí jeho zkázu. Je nutné této činnosti zabránit. Nejčastěji se toho dosahuje snížením teploty. Při zmrazování masa je nutné brát v úvahu i průběh posmrtných biochemických změn, které výrazně ovlivňují kvalitu masa (PIPEK, 1993). Během zmrazování masa se využívají teploty -15 až -45 ºC, ale i nižší (INGR, 2004). Pro zmrazování je vhodné maso všech jatečných zvířat, drůbeže a zvěřiny (LIFKOVÁ, 1990). Maso pro zmrazování musí být vysoce kvalitní (POHUNKOVÁ, 1997). Vhodnější je maso mladých, ne příliš tučných zvířat (LIFKOVÁ, 1990). V České republice je povoleno zmrazovat a dlouhodobě skladovat jen maso uznané veterinárním lékařem jako poživatelné a zároveň způsobilé k dlouhodobému skladování. Z výroby zmrazeného masa se vylučuje maso: z nemocných zvířat, z březích zvířat; u krav po 3 měsících březosti, z kanců, kryptorchidů, starých řezanců a starých sviní, neodborně zpracované, znečištěné, oslizlé, zapařené apod., 30

22 vodnaté nebo nedostatečně vykrvené, s vadami, které se zjistí až při vykosťování, maso jednou rozmrazené se nesmí znovu zmrazovat (STEINHAUSER a kol., 1995). U masa určeného ke konzumaci v syrovém stavu se zmrazování může využít i k usmrcení parazitů (např. svalovců, tasemnice). Zmrazením při -18 ºC po dobu 5 hodin lze devitalizovat i spóry Toxoplasma gondii (PIPEK, 1993). Podstatou konzervačního účinku zmrazování je proces vysušování masa i mikroorganismů, protože tvorbou krystalů dochází k imobilizaci vody (STEINHAUSER a kol., 1995). Voda, která je zamrzlá v krystalech, není přístupná mikrobům (PIPEK, 1995). Společně se snižující se teplotou se snižuje i hodnota aktivity vody (a w ) masa, s každým 1 ºC o asi 0,01 a w (STEINHAUSER a kol., 1995). Potravina se stane fyziologicky suchou a nevhodnou pro vegetaci mikroorganismů. Při snižování teploty se tvoří první krystaly ledu při teplotě asi -0,5 ºC. První krystaly jsou čistý led. Zbylá tekutina ve tkáních je postupně koncentrovanější, obsah solí se zvyšuje a teplota potřebná k jejímu zmrznutí je stále nižší. U normálního libového masa začíná mrznout voda při teplotě asi -1,5 ºC. Volná voda obsahuje organické i anorganické sloučeniny, které snižují bod mrznutí masa na teplotu -1,5 ºC. Čím je koncentrace těchto látek vyšší, tím je bod mrznutí nižší. Snížením teploty pod -10 ºC se prakticky zastaví činnost mikroorganismů, proteázy přestanou být aktivní při -18 ºC. Ani takto nízká teplota nezastaví činnost lipolytických enzymů ani enzymů, které ke své aktivitě nevyžadují vodné prostředí. Zmrazením se pouze zpomalí enzymový rozklad, proto se jako další konzervační zákrok volí záhřev potraviny před zmrazením (ČURDA a kol., 1992). Maso určené ke zmrazování by mělo být zbaveno kostí, přebytku tuku, mělo by být čisté, zbavené všech zhmožděných částí, krevních sraženin i tuhých nepoživatelných součástí (šlachy, blány, chrupavky). Mělo by být dobře vychlazeno a upraveno podle toho, k čemu bude použito po rozmrazení. Maso musí být před zmrazováním dobře zabalené, aby k němu neměl přístup vzduch. Nevhodně zabalené maso oxiduje. To se týká především masa vepřového, které obsahuje hodně tuku. Vzduch v obalu zpomaluje zmrazování, protože tvoří izolační vrstvu mezi obalem a masem. Do obalu se v průběhu zmrazování i skladování zmrazeného masa uvolňuje šťáva z masa a maso se vysušuje (POHUNKOVÁ, 1997). Zmrazování masa značně přispívá ke zvýšení jeho údržnosti a lze ho ve zmrzlém stavu uchovat velmi dlouhou dobu. Zmrazí-li se teplé maso ještě před nástupem rigoru mortis, uchová si i ve zmrzlém stavu vlastnosti teplého masa, především vysokou vaznost (PIPEK, 31

23 1993). Toho je možné využít pouze při bezprostředním zpracování zmrazeného masa přímo do masných výrobků. Jinak může při zmrazení masa před nástupem rigoru mortis dojít ke vzniku projevů tzv. cold shortening, ale i ke stavu masa označovaného jako taurigor. Taurigor se projevuje až při rozmrazení, kdy dochází k silným stahům svalových vláken, k vytlačování svalové šťávy, ke ztrátám hmotnosti a vzniku senzoricky nežádoucího tuhého produktu. Další nevýhodou masa zmrazeného v teplém stavu je jeho prázdnější chutnost vlivem chybějících zracích procesů (INGR, 2004). Zmrazování teplého masa je velmi výhodné z mikrobiologického hlediska. Vyloučením řady operací, jako např. zchlazování, manipulace s masem apod., není umožněna rozsáhlejší mikrobiální kontaminace masa Způsoby zmrazování masa Zmrazování v proudu zmrazeného vzduchu Jedná se o nejstarší způsob zmrazování (ČURDA A KOL., 1992), které se u masa stále ještě využívá, přestože jeho účinnost a následně i rychlost zmrazování je nejnižší. Výhodou je univerzálnost, minimální obsluha a velká kapacita. Zmrazování probíhá v mrazících tunelech, dlouhých metrů. Pokud jsou zděné, používá se pro ně označení komorové tunely, pokud představují technologickou jednotku, označují se jako skříňové. Pipek (1995) uvádí, že proud vzduchu mívá teplotu obvykle -30 ºC a rychlost 2 4 m/s, pak dojde k dostatečně rychlému zmrazení jak vykostěného masa, tak i celých jatečných těl s kostmi. Pokud není maso baleno, musí být v počáteční fázi zmrazováno pomaleji, rychlostí vzduchu 1 m/s, čímž se sníží ztráty vysycháním a nenastane případné pozdější mrazové spálení povrchu masa. Po namražení povrchových vrstev masa pak může být rychlost vzduchu zvýšena na 2 4 m/s, protože v tomto stavu je výdej vodní páry z povrchu menší. Zmrazení masa se dosáhne v závislosti na jeho velikosti a tvaru za hodin Přímé zmrazování ve zmrazovacím médiu šokové zmrazování Je nejúčinnější způsob zmrazování. Největší nebezpečí pro právě uvařené pokrmy představuje pomalé samovolné ochlazování, které vede k rychlému množení bakterií a následnému znehodnocení potravin s možnými zdravotními riziky (ANONYMd, Šokové zmrazování je ochrannou metodou založenou na použití produktu s vysoce nízkou teplotou (pod -180 ºC) s cílem zabránit růstu nežádoucích bakterií. Pro většinu potravin, především pro ty, které mají vysoký obsah vody, může být ochlazení 32