MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE BRNO 2010 JAROSLAV POP

2 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Hodnocení křehkosti masa různými metodami Diplomová práce Vedoucí diplomové práce: Prof. Ing. Jana Simeonovová, CSc. Vypracoval: Jaroslav Pop Brno 2010

3 Děkuji vedoucí diplomové práce prof. Ing. Janě Simeonovové, CSc., za odborné rady, zapůjčení literatury a metodické vedení při vypracování diplomové práce. Dále bych chtěl poděkovat paní Jindřišce Jordánové, Ladislavě Pospíškové a Ing. Šárce Hanzelkové za pomoc v laboratoři.

4 Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Hodnocení křehkosti masa různými metodami vypracoval samostatně a že jsem použil jen prameny, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím s tím, aby byla moje práce uložena v knihovně i elektronické databázi Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Brně dne Podpis diplomanta..

5 Abstrakt Tato práce má za úkol popsat křehkost masa a zhodnotit ji různými metodami. Textura v sobě zahrnuje škálu různých výrazů, a mezi ně patří křehkost. Textura je důležitým atributem kvality potravin. Na křehkost působí i různé vlivy, jako např. intramuskulární tuk, vaznost, obsah kolagenu, ph či průběh post mortálních změn. Rozdíly křehkosti se liší i u různých druhů masa. Křehkost masa se dá posuzovat i senzoricky, ale v této práci se porovnávaly různé vzorky masa pomocí přístroje TIRA, byly použity různé nástavce (Warner- Bratzlerovův nůž, rovný nůž, texturová profilová analýza a Kramerovy nože). Naměřené hodnoty vepřového masa Warner-Bratzlerovým nožem se pohybovaly v průměru od 32,6 N do 36,36 N, u kuřecího masa byly v intervalu od 15,46 N do 18,69 N a u hovězího 40,83 N až 65,72 N. Variační koeficie u vepřového masa se pohyboval v průměru od 9,51 % do 11,30 %, u kuřecího masa od % do 21,94 % a u hovězího masa se nacházel od 12,56 % do 17,52 %. Výsledky získané rovným nožem byly u vepřového masa v průměru od 42,65 N do 45,5 N, u kuřecího masa byly v intervalu od 15,07 N do 22,12 N a u hovězího masa 43,64 N a 50,88 N. Variační koeficient u vepřového masa se nacházel v intervalu od 12,87 % do 14,79 %, u kuřecího od 16,72 % do 29,81 % a u hovězího masa se pohyboval v průměru od 13,07 do 24,56 %. Výsledky získané TPA analýzou (texturová profilová analýza) byly u kuřecího masa v průměru od 82,83 N do 92,58 N, u vepřového v průměru od 147,38 N do 168,96 N a nakonec u hovězího masa v průměru od 145,79 N do 219,52 N. Variační koeficient u kuřecího masa se pohyboval v průměru od 12,42 % do 17,89 %, u vepřového masa od 6,91 % do 10,04 % a u hovězího v průměru od 7,98 % do 17,03 %. Hodnoty naměřené Kramerovou celou se pohybovaly u vepřového masa v průměru 565,58 N, u kuřecího 489,84 N a u hovězího 1050,57 N. Variační koeficient u vepřového masa byl 6,22 %, u kuřecího 3,02 % a u hovězího masa 5,33 %. Klíčová slova: křehkost, textura, maso

6 Abstrakt This work has the task to describe and evaluate the meat tenderness by different methods. Texture includes a range of different expressions, for example meat tenderness. Texture is an important attribute of food quality. There are many various influences working on the meat tenderness, for example the intramuscular fat, water holding capacity, collagen content, ph, process of postmortal changes. Differences of the meat tenderness differ in different types of meat. Meat tenderness can be assessed by a sensory analysis, but this work compares different samples of meat with TIRA device using various adapters (Warner-Bratzler knife, straight knife, texture profile analysis and Kramer knives). Readings in average for pork by Warner-Bratzler knife ranged from 32.6 N to N, for chicken meat were from N to N and for beef N to N. The coefficient of variation for pork ranged from 9.51 % to 11.30%, for chicken meat from % to % and for beef from % to %. The results that were obtained using straight knife: for pork from N to 45.5 N, for chicken from N to N and for beef from N to N. The coefficient of variation for pork was in the range from % to %, for chicken from % to % and for beef from % to %. Results that were obtained by TPA analysis (texture profile analysis): for chicken from N to N, for pork from N to N, and finally, for beef from N to N. The coefficient of variation for chicken was from % to %, for pork from 6.91 % to % and for beef from 7.98 % to %. Readings that were measured with a Kramer were N for pork, N for chicken and for beef N. The coefficient of variation for pork was 6.22 %, for chicken 3.02 % and for beef 5,33 %. Keywords: meat tenderness, texture, meat

7 OBSAH 1 ÚVOD..9 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED Definice masa Spotřeba masa Stavba svalu Složení masa Lipidy Bílkoviny Vaznost masa Textura Měření textury Křehkost Analýza křehkosti hovězího masa jatečné populace Změny křehkosti masa Metody zkřehčování masa Armour Tenderometer MIRINZ Tenderometer Warner-Bratzlerova metoda CÍL PRÁCE.34 4 METODY A MATERIÁL Materiál Vzorky masa Příprava masa k měření Přístroje a pomůcky TIRA Warner-Bratzlerův nůž Texturová profilová analýza (TPA) Kramerovy nůžky VÝSLEDKY A DISKUZE Měření textury masa Warner-Bratzlerovým nožem Měření textury masa rovným nožem Měření textury masa texturovou profilovou analýzou Měření textury masa Kramerovými noži...46

8 5.5 Ukázky deformační křivky u všech čtyř nástavců u vepřového masa ZÁVĚR SEZNAM LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ, TABULEK A GRAFŮ

9 1 ÚVOD Maso je oblíbenou složkou naší stravy, lidé ho konzumují především pro senzorické vlastnosti; ovšem i z nutriční důvody (obsah plnohodnotných bílkovin, vitaminů a minerálních látek), jsou nesporné. Zatímco dnešní průměrná spotřeba masa činí u nás, stejně jako ve vyspělých státech, více než 80 kg masa na kosti na osobu za rok (odpovídá čisté spotřebě masa kolem 60 kg), konzumoval náš předek, člověk předvěký (Homo sapiens Jossilis), přibližně 2 kg masa denně (Kadlec a kol., 2003). Spotřeba masa závisí na produkčních možnostech té které země, na velikosti populace, kupní síle obyvatel, na tradicích, spotřebních zvyklostech, náboženských tradicích a zvyklostech, geoklimatických podmínkách, na nabídce a spotřebě jiných druhů potravin. Od druhé poloviny 20. století se v souvislosti s civilizačními nemocemi začínají prosazovat zásady zdravé výživy, zvyšují se hygienické požadavky na produkci a zpracování masa. Spotřeba masa v bohatých státech západní Evropy a severní Ameriky klesá (Simeonovová a kol., 2003). Pro spotřebitele jsou vedle hygienické hodnoty (bezpečnost masa) při nákupu masa rozhodující smyslové (organoleptické) vlastnosti masa. Z nich je to na prvním místě celkový vzhled masa, jeho barva, úprava, mramorování (prorostlost masa tukem), způsob balení. Barva masa je ovlivněna obsahem hemových barviv (myoglobin, hemoglobin), jejich chemickými změnami. Roli hraje druh zvířete a řada různých intravitálních vlivů (Kameník, 2007). Velmi důležité je i vnímání křehkosti masa. Křehkost masa ovlivňuje obsah kolagenu a tuku. S přibývajícím obsahem intramuskulárního tuku (do 3,5 %) se křehkost zvyšuje. Podíl tuku ovlivňuje druh plemena, výživa, pohlaví a kastrace. Křehkost masa (textura) se hodnotí senzoricky, měřením síly ve střihu nebo analýzou obrazu svaloviny, případně stanovením kolagenu a jeho vlastností (rozpustnost, charakter příčných vazeb, extrahovatelnost) (Perlín, 2008). Senzorické i objektivní hodnocení křehkosti masa se neustále promítá do oblasti šlechtění zvířat a odráží se i ve spotřebitelské oblibě toho kterého druhu masa. 9

10 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1 Definice masa Co je maso, jak vypadá, jak chutná, to snad ví každý. Dokážete však tento pojem jednoznačně definovat? Vymezit, co všechno pod tento pojem patří a co ne? Uvést druhy živočichů, které lze ve větším rozsahu využít jako zdroj masa? Jako maso jsou definovány všechny části těl živočichů, včetně ryb a bezobratlých, v čerstvém nebo upraveném stavu, které se hodí k lidské výživě. Někdy se tato definice omezuje jen na teplokrevné živočichy. Podle této definice patří ovšem mezi maso i živočišné tuky, krev, droby, kůže a kosti (pokud se konzumují), ale také masné výrobky (Pipek, 1995). 2.2 Spotřeba masa Celková světová produkce masa roste ze 196 milionů tun v roce 1995 přes 220 milionů tun v roce 1998 k očekávanému objemu podle expertů FAO na 266 milionů tun v roce Meziroční nárůst je asi 2,8 procenta, což je lehce pod dlouhodobým historickým průměrem. Celkový nárůst v objemu asi 70 mil tun způsobí z 52 % drůbeží maso a z 31 % maso vepřové. Hovězí maso se na celkovém nárůstu bude podílet pouze 11,6 %, skopové a kozí maso pouze 4,7 procenty. Za posledních 37 let se světová produkce masa (včetně ryb) zvýšila o 300 %, za posledních 8 let o 23 %. Největší nárůst byl u drůbežího masa, nejmenší u masa koňského (Steinhauser a kol., 2000). 2.3 Stavba svalu Podle stavby a způsobu inervace lze rozlišit svalovinu kosterní (příčně pruhovanou), hladkou a srdeční. Z nich je z technologického hlediska nejvýznamnější příčně pruhovaná svalovina. Příčně pruhované svaly mají složitou strukturu, jednotlivé strukturální úrovně přitom úzce souvisejí s útvary pojivové tkáně, které tvoří vazivové obaly svalu. Pojivové tkáně (šlachy) rovněž zajišťují úpony svalu na kosti. Základní stavební jednotkou příčně pruhované svaloviny je svalové vlákno. Je to soubuní válcovitého tvaru, na jehož povrchu je buněčná blána, sarkolema, těsně pod ní jsou 10

11 uložena buněčná jádra. Cytoplazma svalového vlákna, sarkoplazma, obsahuje jednotlivé buněčné organely, z nichž nejvýznamnější jsou myofibrily - vlastní kontraktilní vlákna, která vyplňují téměř celý objem svalového vlákna. Jednotlivá svalová vlákna se spojují do vyšších celků - snopců (či svazků), které se pak spojují do sekundárních svazků. Existují tzv. tenká (aktinová) a tlustá (myozinová) filamenta. Při práci svalu nebo různých změnách v mase (posmrtné pochody, solení apod.) dochází podle okolností k zasouvání aktinových a myozinových filament do sebe nebo k jejich přibližování v příčném směru (Steinhauser a kol., 1995). Obr. č. 1 Mikroskopický obraz příčně pruhovaného svalu (Steinhauser a kol., 1995) 2.4 Složení masa Chemické složení masa je obtížné jednoznačně charakterizovat. Jiné složení dostaneme, pokud vezmeme v úvahu pouze čistou svalovinu, zbavenou extramuskulárního tuku, šlach a povázek, jiné pokud budeme uvažovat průměrné složení masa (svalovinu včetně mezisvalového tuku a jiných tkání), a konečně jiné složení bude mít jatečně opracovaný kus jako celek (Pipek, 1995). Ze srovnávací tabulky je zřejmé, že u svalů tvoří voda průměrně 75 % celkového obsahu, obsah bílkovin 19 %, obsah tuku 2,5 %, obsah sacharidů 1,20 % a obsah ostatních nebílkovinných látek 2,3 %, z čehož obsah minerálních látek činí 0,65 % a ostatních dusíkatých látek 1,65 %. U masa činí průměrný obsah vody jen 57 %, obsah bílkovin 16,7 %, tuku 25 %, minerálních látek 0,8 %. Obdobně pak je daný rozdíl patrný i u ostatních druhů masa, tj. u vepřového, telecího, skopového a koňského při porovnání se svalstvem týchž druhů jatečných zvířat. (Lát a kol., 1984). 11

12 Tab. č. 1 Charakteristická chemická stavba svalu dospělého skotu a masa nízkého roštěnce skotu (Lát a kol., 1984) Složka Obsah (%) ve svalu v mase Voda 75,00 57,00 Bílkoviny 19,00 16,70 - myofibrilární 11,50 myozin 6,50 aktin 2,50 tropomyozin 1,50 troponin A, B a T 0,40 α- a β-aktinin 0,40 ostatní myofibrilární bílkoviny 0,20 - sarkoplazmatické 5,50 glyceraldehydfosfát-dehydrogenaza 1,20 aldolaza 0,60 kreatinkinaza 0,50 ostatní glykolytické enzymy 2,20 myoglobin 0,20 hemoglobin a jiné extracelulární bílkoviny 0,40 ostatní nespecifické bílkoviny 0,40 Anorganické látky 0,65 0,80 celkový rozpustný fosfor 0,20 draslík 0,35 sodík 0,05 hořčík 0,02 vápník, zinek, stopové prvky 0,03 Bílkoviny pojivové tkáně a organel 2,00 kolagen 1,00 elastin 0,05 mitochondriální bílkoviny 0,95 Tuky 2,50 25,00 neutrální tuky a fosfolipidy v tuku rozpustné látky Sacharidy 1,20 0,60 D-glukosa-6- fosfát 0,15 glykogen 0,10 glukoza a stopové množství jiných sacharidů 0,05 Různé nebílkovinné rozpustné látky 2,30 1,50 mléčná kyselina 0,90 dusíkaté látky 1,65 0,70 kreatin 0,55 inozinmonofosfát 0,30 di- a trifosfopyridinnukleotidy 0,10 aminokyseliny 0,35 karnozin, arserin 0,35 12

13 2.5 Lipidy Tuk jako složka masa se v něm nachází ve formě tuku svalového (vnitroa mezisvalový, či intra- a intermuskulární) a depotního. Tuk depotní vytváří samostatné tukové tkáně, ty se samostatně získávají a zpracovávají na potravní a technické tuky. Svalové tuky (lipidy) jsou hodnoceny negativně pro vysoký obsah energie, ale dodávají masu i několik pozitivních vlastností - přiměřený obsah lipidů dodává masu jemnost a křehkost, jsou nositeli lipofilních vitaminů, obsahují heterolipidy, zejména fosfolipidy a esenciální mastné kyseliny a všechny tyto složky jsou nutričně ceněny (Ingr a kol., 1993). Tuky (estery mastných kyselin a glycerolu) tvoří v mase největší podíl (99 %) lipidů. V menší míře jsou přítomny polární lipidy (fosfolipidy), doprovodné látky aj. Rozložení tuku v těle zvířat je velmi nerovnoměrné. Malá část je uložena přímo uvnitř svaloviny (intramuskulární, vnitrosvalový), dále tvoří tuk základ samostatné tukové tkáně (depotní, zásobní). Důležitý pro chuť a křehkost masa je tuk intramuskulární, zejména jeho intercelulární podíl, který je rozložen mezi svalovými vlákny ve formě žilek, tvoří tzv. mramorování masa. Maso, které má vyvinuté mramorování, je v řadě zemí více ceněno než maso zcela libové, např. hovězí roštěná na přípravu steaku. Zcela mimořádné postavení v mramorování má dnes již nejenom v Japonsku produkované maso ze skotu Wagyu vyšlechtěném v oblasti Kobe pro přípravu japonských specialit shabu shabu nebo sukiyaiki. U nejdražších plátků masa dosahuje obsah intramuskulárního tuku až 50%. Tuk má v mase význam z hlediska senzorického, neboť je nositelem řady aromatických a chuťových látek (Steinhauser a kol., 1995). Mramorování (nezaměňovat s vrstvami tuku u tučného masa, např. bůčku!!) je dobře vyvinuto u zvířat, která měla málo pohybu, naproti tomu téměř chybí u divokých zvířat a zvířat s velkou tělesnou aktivitou (Pipek, 1995). Obsah intramuskulárního tuku ve vepřovém mase je ovlivněn: Plemennou příslušností (barevná plemena mají oproti bílým vyšší obsah intramuskulárního tuku); genotypem zvířete v halotanovém lokusu (nižší podíl intramuskulárního tuku mají prasata pozitivní); 13

14 pohlavím (kastráti mají vyšší podíl intramuskulárního tuku ve srovnání s kanečky a prasničkami); denním přírůstkem (se zvyšujícím se denním přírůstkem roste podíl intramuskulárního tuku); konverzí krmiva (se zlepšením konverze se snižuje podíl intramuskulárního tuku); podílem svaloviny a tukové tkáně v jatečném těle (s rostoucím podílem svaloviny a poklesem tukové tkáně klesá podíl intramuskulárního tuku) (Smítal, 2009). Jako mramorování označujeme jemné rozdělení tuku v rámci svalové tkáně zvířat. Kvalitní maso musí vykazovat vynikající úroveň mramorování, které má významný vliv na šťavnatost a chuť hovězího masa. Studie potvrzují velkou závislost mramorování masa a jeho dalších parametrů jakosti, jako je chuť, šťavnatost a křehkost. Mramorování je důležité pro koncového spotřebitele, zákazníka a musí zajímat i chovatele a šlechtitele a to z několika důvodů: Mramorování lze zlepšit cíleným šlechtěním. Geneticky je mramorování spojeno i s dalšími důležitými znaky. V případě mramorování je doložena pouze nízká závislost genotypu na prostředí. Vyšší mramorování nepřináší navýšení celkového obsahu cholesterolu (Kučera. 2003). 2.6 Bílkoviny Z nutričního hlediska jsou nejcennější složkou masa bílkoviny. V čisté libové svalovině bývá %. bílkovin, které jsou většinou "plnohodnotné". Podle své rozpustnosti ve vodě a v solných roztocích a podle umístění v jednotlivých svalových strukturách se rozdělují do tří skupin. Rozdílné rozpustnosti bílkovin se využívá při vytváření struktury masných výrobků: Bílkoviny sarkoplazmatické - jsou obsaženy v sarkoplazmatu a jsou rozpustné ve vodě a slabých solných roztocích; bílkoviny myofibrilární tvoří myofibrily a jsou rozpustné v roztocích solí, v deionizované vodě jsou nerozpustné. Tato skutečnost je významná při tvorbě struktury salámu; 14

15 bílkoviny stromatické (bílkoviny pojivových tkání) nejsou rozpustné ani ve vodě, ani v solných roztocích a jsou obsaženy ve vláknech pojivových tkání, které ve svalovině tvoří obaly svalových struktur (Kadlec a kol., 2003). Bílkoviny masa podmiňují jeho texturu (konzistenci), barvu, chuť, emulgační vlastnosti, křehkost, a především jeho nutriční hodnotu. Rovněž tuky se podílejí na nutriční hodnotě masa, avšak velmi výraznou měrou také na jeho chuti, arómatu, tepelné vodivosti a permitivitě. Obsah těchto jednotlivých živin v mase spolupůsobí pak při celkovém hodnocení a stanovení jeho jakosti, včetně jeho technologické vhodnosti a využitelnosti pro produkci masných výrobků (Lát a kol., 1984). 2.7 Vaznost masa Vaznost je jednou z nejdůležitějších technologických vlastností, neboť významně ovlivňuje jakost masných výrobků. Na vaznosti závisí i ekonomika výroby, zejména ztráty vody při výrobě, skladování a tepelném opracování. Vaznost lze ovlivnit jak způsobem zacházení s masem, tak i různými přísadami (Pipek, 1995). Na schopnost masa vázat a udržet vodu má dále vliv teplota masa, hodnota ph masa a množství vápníku uvolňované ze sarkoplazmatického retikula svalových vláken. Převažující vliv jednoho nebo druhého z uvedených faktorů způsobuje rozdíly v jakosti masa. Tak např. vlivem nízké teploty prostředí zpomalený nástup posmrtné ztuhlosti u masa poražených jatečných zvířat, zejména pak u skotu, je podmíněn omezením uvolňování iontů vápníku z mitochondrií svalových buněk; tím jsou inhibovány glykolýza a rozklad ATP ve svalstvu (Lát a kol., 1984). Tato inhibice neumožňuje fragmentaci myofibril působících křehkost masa, nýbrž podporuje zkracování svalových vláken chladem, a tím zvyšuje tuhost masa. Nežádoucí působení jednoho faktoru lze odstranit nebo významně omezit změnou druhého faktoru, tj. úpravou hodnoty ph masa. Snížením hodnoty ph masa se stimuluje aktivita lysozomních enzymů, které svou proteolytickou činností umožňují uvolnění iontů vápníku ze sarkoplazmatického retikula, a tím stimulaci glykolýzy a zrychlení nástupu posmrtné ztuhlosti spojeného s fragmentací myofibril, která se projeví křehkostí masa (Lát a kol., 1984). 15

16 2.8 Textura Pět hlavních faktorů přispívá ke kvalitě masa, a to chuť, textura, šťavnatost, vzhled a vůně. Z těchto faktorů je textura považována průměrným konzumentem za nejdůležitější (Takahashi, 1996). Pokud jde o termín textura, zahrnuje v sobě škálu různých vlastností jako měkkost, křehkost, konzistence a další. Výraz konzistence se může chápat z různých hledisek. Hovoříme o vláknité konzistenci, ale také o měkké konzistenci. Výraz měkkost je u tepelně opracovaného masa pro popsání vařeného, pečeného nebo grilovaného masa dostatečně přiléhavý a je přijatelný jak pro úzce specializovaného odborníka, tak pro širokou spotřebitelskou veřejnost. Pro vyjádření těchto vlastností masa po tepelné úpravě se ani v zahraniční odborné literatuře nemůže psát o dokonalé unifikaci. V anglosaské literatuře se setkáváme s termínem tenderness, což v překladu znamená jemnost. V německé literatuře se používá výraz zart. V souvislosti s výrazy zart, Zartheit se uvádí, že zahrnuje měkkost, křehkost, vláknitost, drobivost aj. (Jedlička, 1988). Szczesniak (2002) uvádí, že textura je senzorickým a funkčním projevem strukturálních, mechanických a povrchových vlastností potravin zjištěných zrakem, sluchem, hmatem a pohybem. Textura je důležitým atributem kvality potravin, někdy je dokonce důležitější než aroma a barva. Při sledování vnímání textury konzumentem se zjistilo, že textura ve významné míře ovlivňuje dojem, který potravina vyvolává. Z charakteristik textury se nejčastěji uvádí tvrdost, soudržnost a šťavnatost. Vymezení pojmu textury a její definice prošlo v potravinářských kruzích odborníků poměrně složitý vývoj. Neochota přijmout označení textura pro vystihnutí hmatového vjemu pramenila zčásti z toho, že tento termín se původně používal v textilním průmyslu v souvislosti se způsobem tkání. Termín textura můžeme považovat za všeobecně přijatý až od roku 1969 pro označování vlastností potravin, které vyvolávají hmatový vjem, a to bez ohledu na skupenství. Texturu potravin můžeme definovat jako způsob uspořádání a kombinování složek a strukturálních prvků potravin v mikrostruktuře a makrostruktuře a volnější projev této struktury ve formě toku a deformací (Krkošková, 1986). 16

17 Další texturní a technologické vlastnosti potravin definovali Adam, Celba, Havlíček a kol. (1998) takto: tvrdost (hardness) - síla nutná k dosažení určité deformace; smluvní zkouška ke zjištění odporu materiálu proti vtlačování cizího tělesa; v potravinářské praxi je často synonymem pro mez pevnosti zejména v tlaku; měkkost (softness) fyzikálně nedefinovaná vlastnost materiálu, který při působení vnější síly vykazuje značnou pružnou i nepružnou deformaci; soudržnost (cohesiveness) síla vnitřních vazeb materiálu; houževnatost (toughess, J* ) práce potřebná k rozrušení vzorku vztažená na jednotku objemu; křehkost (tenderness, N) síla, při které materiál praskne (vztahuje se na primární parametry tvrdost a soudržnost, opak houževnatosti); křupavost (oruchiness) vnímána hmatem i sluchem; lámavost (fragility, N) síla, která je zapotřebí ke zlomení vzorku; Křehkost, křupavost i lámavost mohou být charakterizovány jako kontinuum a měřeny podle toho, jak materiál povoluje pod rostoucím tlakem; čím je menší deformace za daného zatížení, tím je nižší soudržnost a tím je větší lámavost výrobku, drobivost (briability) dána rozdílem granulometrického složení před manipulací a po ní; žvýkatelnost (chewiness) energie nutná k rozmělnění tuhé potraviny do stavu umožňujícího polknutí; gumovitost (guminess) energie, které je zapotřebí k rozmělnění polotuhého potravinářského výrobku; je vlastností výrobku s vysokým stupněm soudržnosti a nízkým stupněm tvrdosti; lepivost (stickiness) schopnost ulpívat na povrchu předmětů; šťavnatost (juiciness) měří se např. jako velikost vlhké oblasti po třech po sobě následujících skousnutích; objem kapalné fáze, vyloučené působením určité síly; drsnost (roughness) vlastnost povrchu zjištěná hmatem; lesk (glossiness) vlastnost povrchu nebo lomu zjišťovaná zrakem; projevuje se tak, žě část světelného toku rovnoběžného svazku světla, dopadajícího na povrch hmoty, se odráží pravidelně (má vztah k optickým vlastnostem); čirost (clarity) vlastnost látky zjišťovaná zrakem; sleduje se vzorek vůči matnému bílému a černému podkladu (má vztah k optickým vlastnostem); 17

18 rozpustnost (solubility) schopnost látky vytvořit v destilované vodě za stálé teploty a tlaku roztok o maximální koncentraci; krájitelnost (cutting ability) vyjadřuje odpor proti krájení za definovaných podmínek (má vztah k mechanickým vlastnostem); mazlavost (sliminess) pocit při přijímání potraviny ústy nebo míra odporu vnímaná hmatem (má vztah k reologickým vlastnostem); odolnost při skladování (storage stability) stálost fyzikálních vlastností (nikoliv pouze chemické změny); Mezi všemi atributy textury masa je křehkost považována za nejdůležitější charakteristiku kvality masa charakteristické pro spotřebitele (Campo a kol., 2000). Textura zahrnuje všechny mechanické, geometrické a povrchové vlastnosti výrobku, vnímatelné prostřednictvím mechanických, dotykových, případně zrakových a sluchových receptorů. Mechanické vlastnosti se vztahují k reakci výrobku na namáhání. Dělí se na pět základních charakteristik tvrdost, soudržnost, viskozitu, pružnost a přilnavost. Geometrické vlastnosti jsou ty, které se vztahují k rozměru, tvaru a uspořádání částic výrobku. Povrchové vlastnosti jsou ty, které se vztahují na počitky vyvolané vlhkostí nebo obsahem tuku. V ústech se rovněž vztahují na způsob, jakým jsou tyto složky uvolňovány (ČSN ISO 11036, 1997) Měření textury Texturní parametry lze měřit např. na přístroji INSTRON Podle typu použitých nástavců a nastavení na něm lze provádět analýzy v tlaku nebo tahu. Pro analýzu masa a masných výrobků se využívají analýzy v tlaku. Nejpoužívanější je měření texturního profilu (TPA texture profile analysis) a Warner-Bratzlerův test. Warner-Bratzlerovým testem se měří síla potřebná k přestřižení vzorku (simuluje první skousnutí ústy), tzv. střižní síla (shear force). Podle velikosti střižní síly lze usuzovat na tvrdost vzorku. Rychlost pohybu nože lze libovolně měnit i v průběhu měření. Minimální rychlost pohybu nože je 0,5 mm/min, maximální je mm/min, přičemž je nutno brát v úvahu vše, co je přístroj schopen zaregistrovat, a co chceme analýzou zjistit. Při měření TPA je vzorek pomocí pístu stlačován danou rychlostí na předem stanovenou velikost (% původní velikosti), měří se síla (popř. tlak), která 18

19 je nutná ke stlačení. Stlačování vzorku probíhá ve dvou cyklech a výsledkem je texturní profil složený z následujících parametrů: Tvrdost (hardness) Ha [N] maximální síla dosažená během první komprese potřebná k deformaci nebo penetraci vzorku Křehkost (frusturability) Fr [N] síla potřebná k dosažení prvního významného zlomu na křivce Lepivost (adhesiveness) Adh [N.mm] práce potřebná k překonání síly vznikající mezi povrchem vzorku potraviny a povrchem zatěžovací desky, se kterou potravina přichází do kontaktu Pružnost (springiness) Spr [-] činná deformační délka v mm druhého stlačení dělená výškou vzorku Soudržnost (cohesiveness) Co [-] poměr ploch energie druhého cyklu k energii prvního cyklu Gumovitost (gumminess) Gu [N] Gu = Ha. Co součin hodnot tvrdosti a soudržnosti Žvýkatelnost (chewiness) Ch [N] Ch = Gu. Spr = Ha. Co. Spr součin hodnot gumovitosti a pružnosti, resp. tvrdosti, soudržnosti a pružnosti (Válková a kol., 2005) Křehkost masa koreluje se střižní silou. Čím vyšší síla je potřebná k přestřižení vzorku, tím nižší křehkost vzorek má. Ale na druhé straně čím vyšší je střižní síla, tím je i lepší konzistence výrobku. Při použitém uspořádání experimentu nebylo možno křehkost stanovit pomocí TPA (texturová profilová analýza), k jejímu změření by bylo zapotřebí použít daleko menší rychlosti pohybu příčníku s pístem. Obsah čisté svalové bílkoviny ovlivňuje tvrdost výrobku. Jedná se o závislost přímou. Gumovitost je z tvrdosti spočtena, tyto dva parametry tedy vykazují statisticky významné vysoké korelační koeficienty (Válková a kol., 2005) Křehkost Křehkost masa je dána jeho strukturou, stavem a chemickým složením. Pro dosažení křehkosti je třeba maso nechat dostatečně dlouho uzrát, aby se uvolnila posmrtná ztuhlost. Křehkost významně závisí i na obsahu pojivové tkáně, tedy na obsahu kolagenu, popř. dalších stromatických bílkovin, které strukturu masa 19

20 zpevňují. K jejich uvolnění dochází rovněž enzymovou cestou při zrání masa. Kulinární zpracování dlouhodobým záhřevem v přítomnosti vody znamená převedení kolagenu na želatinu a změknutí masa. Křehkost je dále ovlivňována obsahem intramuskulárního tuku; maso s vyšším obsahem tohoto tuku bývá křehčí. Křehkost masa se hodnotí bud' senzoricky, nebo objektivně nejčastěji jako síla ve střihu (Kadlec a kol., 2003). Křehkost masa a jeho textura obecně, jsou důležitými faktory pro výběr spotřebitele. Vzhledem k absenci jakéhokoliv přímého zařazení svalů se potenciál křehkosti masa posuzuje na základě anatomických kritérií, jako je typ svalu a funkce těla. Nicméně tato kritéria neposkytují dostatečně jasné označení tohoto potenciálu, což má velký význam zejména pro hovězí maso, protože je diktuje nejen obchodní hodnota masa, ale také způsob, jakým s ním bude s ním nakládáno (typ kuchyňské úpravy, zda bude naklepáno, jakým způsobem bude zpracováno). V důsledku toho je velký zájem najít spolehlivý způsob hodnocení přesné křehkosti masa. Tyto vlastnosti se mohou značně lišit mezi typy zvířat a také závisí na chovu a porážkové metodě a na tom, jak se maso zpracovává a jak je uváděno na trh. Existují velké rozdíly v křehkosti komerčně dostupných mas, a to i ve svalech stejné kategorie. Kromě toho nový vývoj ve výrobě a přepravové technice, jako je například chov lehčích zvířat, užívání anabolických látek, drastické podmínky, chlazení a rychlejší uvádění na trh, se v různé míře projevují ve škodlivých účincích na křehkost masa. Křehkost je možné definovat jako lehkost. Křehkost nemůže být přesně definována ve fyzickém smyslu, že zahrnuje způsobilosti masa ve střihu, lisování a změn během spotřeby, závisí tedy přímo na mechanických vlastnostech svalů. Z tohoto důvodu byly mechanické metody široce používány k určení křehkosti (Lepetit a Culili, 1994). Křehkost masa je celkový součet mechanické síly tkáně kosterního svalu a jeho slábnutí během posmrtné doby. Křehkost masa vzniká jako strukturální a biochemická vlastnost vláken skeletálního svalu, obzvláště myofibrilárního a intermediálního filamentu, intramuskulárních spojovacích vláken, které jsou složena z kolagenových vlákenek a vláken (Takahashi, 1996). Účinky vaření masa na jeho křehkost budí značnou pozornost, protože přijetí vařených mas ze strany spotřebitele značně závisí na křehkosti. Teplem se rozpustí pojivové tkáně, což způsobuje zkřehčení, ale ztvrdnou myofibrilární bílkoviny, což způsobuje ztužování. Nicméně, tepelně vyvolané změny ve svalových komponentech jsou závislé na teplotě a čase, a to vyžaduje pozornost k detailu při výkladu křehkosti masa v literatuře. Křehkost masa je úzce spjata se strukturou masa, která je ovlivněna 20

21 myofibrilárními proteiny svalového cytoskeletu, intramuskulární pojivové tkáně a obsahu vody. Křehkost masa se snižovala ve dvou různých fázích: mezi 40 a 60 C a mezi 65 a 80 C. Vaření je další důležitý parametr ovlivňující křehkost masa (Obuz a kol., 2004). Existují četné faktory, které ovlivňují křehkost masa každý faktor je podložen teoriemi, které se pokoušejí vysvětlit, jakým způsobem křehkost ovlivňují. Čtyři hlavní faktory jsou posmrtné rozložení proteinů, intramuskulární tuk, mramorování tukové a pojivové tkáně a smršťování svalů. Tyto faktory také přispívají k rozlišování křehkosti mezi různými svaly uvnitř hovězího těla (Belew a kol., 2003). Křehkost masa je rovněž podmíněna druhem masa a četnými intravitálními faktory. Velmi důležitý je však také stupeň zralosti masa. Zrání masa probíhá dle druhu zvířat s rozdílnou rychlostí. Drůbeží maso dosahuje zpravidla vhodného stavu zralosti (chuť a křehkost) již po asi 36 hodinách. Vepřové maso k tomu potřebuje minimálně 3-4 dny, telecí maso asi 1 týden a hovězí dokonce 2-3 týdny (Kameník, 2007). Křehkost vařeného hovězího masa je určována relativní silou systému spojovacích vláken a myofibrilální strukturou a jejich vzájemným působením (Eikelenboom a kol., 1998). Swatland (1994) uvedl stupeň křehkosti jako nejdůležitější fyzikální vlastnost masa při konzumaci, obvykle po nějakém stupni vaření. Křehkost a tuhost jsou komplexem subjektivních termínů, které je obtížné přesně přeložit do mechanických parametrů, které mohou být změřeny objektivně. Když se maso vaří, svalová vlákna ubývají až o 15 % a kolagen do určité míry klihovatí. Snížený /degenerovaný/ kolagen okolo svalu fasciculi traps tvoří velké množství tekutých kapiček tuku uvolňujících se z kterékoliv částečky tuku uvnitř masa. Maximální křehkosti se dosáhne, když maso dosáhne určité teploty, ale tato teplota se liší jak u zvířat, tak u svalů, většinou ve spojitosti s množstvím a silou pojivových vláken. Hovězí sval např. stále více měkne až do 67 C a posléze při vyšších teplotách tuhne. Maltin a kol. (2003) prokázali několik faktorů, které ovlivňují křehkost masa. Tyto faktory jsou posmrtné faktory, teplota, délka sarkoméry a proteolýza, které ovlivňují přeměnu svalu na maso a jeví se jako nejdůležitější. Avšak nyní se stává jasným, že variace jiných faktorů, jako je složení pojivových vláken svalu a pufrovací kapacita svalu spolu s chovem a krmením zvířat, možná také přispívají k pozorovaným změnám v křehkosti masa. Míra poklesu ph a phu (konečné ph) má závažné důsledky pro kvalitu masa, ale přesný vztah mezi křehkostí a ph je složitý a není zcela znám. 21

22 Moelich a kol. (2003) uvádějí, že intramuskulární tuk má opačný účinek na očekávanou kvalitu masa: vyšší úroveň intramuskulárního tuku snížilo očekávání spotřebitelů ohledně jakosti masa, zatímco ve skutečnosti pozitivně přispívá ke křehkosti, chuti a šťavnatosti. Metody a interpretace měření křehkosti masa jsou velmi variabilní. Spočívají v napodobování síly vznikající při kousání a žvýkání. Nicméně není vždy jasné, jaké strukturální vlastnosti masa jsou popsány v průběhu hodnocení křehkosti masa, i když je dobrá korelace mezi subjektivním a objektivním hodnocením. Měření může být použito jak u syrovéhou tak i vařeného masa (Honikel, 1998). Idland a kol. (2001) použili půlky 31 nestimulovaných těl mladých býků, které byly podrobeny metodám Tenderstretch (TS) = zavěšením za pánevní kosti nebo Terdercur (TC) se dvěma kosterními řezy, nebo se použilo zavěšení tradiční za Achilovy šlachy jako kontrola. Půlky byly zchlazeny na výslednou teplotu 4-5 až 9 C ve svalu musculus longissimus dorsi (LD) 10 hodin po smrti. Vzorky LD byly zkoušeny na délku sarkoméry, Warner-Bratzler vrcholovou tlakovou sílu a senzorické vlastnosti po osmi dnech zrání při 4 C. Při rychlém chlazení TS a TC se zvýšila délka sarkoméry, redukovala se tlaková síla a zlepšily se senzorické vlastnosti křehkosti v porovnání s kontrolou. Při střední chladící dávce délka sarkoméry vzrostla, ale žádné významné rozdíly nebyly shledány v tlakové síle nebo senzorické křehkosti svalů vzhledem k napětí. TS a TC jsou proveditelné alternativy pro zlepšení celkové křehkosti a omezení změn v křehkosti hovězího LD při zchlazování. Řešení problému křehkosti masa je jednou z hlavních priorit pro masný průmysl. To vyžaduje lepší pochopení procesů, které ovlivňují křehkost masa a přijetí těchto informací masným průmyslem. Spokojený konzument masa je výsledkem vzájemného působení křehkosti, šťavnatosti a chuti masa. Nicméně, jak bylo uvedeno dříve, problém nespokojenosti spotřebitelů bude vyřešen pouze tehdy, pokud budeme řešit problémy rozdílů v křehkosti masa. Rozdíly v křehkosti masa existují buď při porážce, nebo jsou vytvořeny v průběhu post mortem nebo kombinací obojího. Po smrti začíná proces zkřehčování a bude pokračovat po nějakou dobu po porážce. Chceme-li maximalizovat přínos vlivu post mortem na křehkost masa, mělo by být uloženo hovězí maso na dní, jehněčí po dobu 7-10 dní, vepřové 5 dní. K fázi zkřehčování nedochází rovnoměrně u všech zvířat. Ve skutečnosti je dobře zdokumentováno, že existují velké rozdíly v tempu a rozsahu posmrtné křehkosti (Koohmaraie, 1996). 22

23 Křehkost je jedním z nejdůležitějších kritérií pro kvalitní hovězí maso a bylo prokázáno, že spotřebitelé jsou ochotni zaplatit za ni vyšší cenu (Chambaz a kol., 2003). Lidské vnímání chutnosti masa je odvozeno z komplexní interakce smyslových a fyzikálních procesů v průběhu žvýkání. Z různých subjektivních charakteristik určujících chutnost masa je nejdůležitější křehkost masa (Caine a kol., 2003). Křehkost masa obecně klesá u zvířat s věkem, na kolagen bohaté svaly se projevují více v tomto smyslu než ty s nízkým obsahem intramuskulární pojivové tkáně (Purslow, 2005). Autoři hodnotili křehkost vepřové krkovice, hovězí kližky, nízkého a vysokého roštěnce podle podílu intramuskulárního tuku, pojivové tkáně, analýzou obrazu a hodnocením síly střihu dle Warnera-Bratzlera. Při hodnocení křehkosti masa byla prokázána velmi dobrá korelace křehkosti masa s obsahem intramuskulárního tuku a hodnotami získanými analýzou obrazu. Dobrá shoda byla i se silou ve střihu. V případě pojivové tkáně byla tato shoda nižší. Je to dáno tím, že tuhost masa nezávisí jen na obsahu kolagenu, ale také na jeho rozložení, na stabilitě příčných vazeb a na síle kolagenních vláken (Perlín, 2008). V budoucnosti se může stát, že díky vědcům budou produkovány steaky se standardní křehkostí. Křehkost je nejdůležitější vlastností masa z hlediska zákazníka a zároveň vlastností nejvíce různorodou. Skupina vědců hledá biochemické mechanismy, působící na míru křehkosti masa jednotlivých druhů zvířat. Je snaha vyšlechtit býky, jejichž maso je stejně křehké jak u rodičů, tak u potomstva. Hned po porážce je maso křehké, ale za příštích přibližně 12 hodin nastoupí posmrtná ztuhlost. Na konci fáze, kdy je maso ztuhlé, zatímco kusy visí v chladících boxech, začíná fáze křehnutí, kdy většina mas, dostatečně zkřehne. Masný průmysl nedistribuuje maso do tržní sítě před dovršením 14 dnů, kdy jsou steaky tužší. Znamená to, že během této doby jdou náklady na zrání masa na vrub zpracovatele. U všech steaků nelze dosáhnout stejného stupně křehkosti. Vědci zjišťují, proč jsou některá masa křehčí, zatímco jiná zůstávají tuhá. Sledováním bílkovin a chemických procesů pomocí elektronového mikroskopu zjistili, že enzym m-kalpain štěpí svalovou bílkovinu a tím ovlivňuje křehkost. Protože enzym kalpain potřebuje pro tuto aktivitu vápník, zkouší se vstřikování vápníku do masa. Tato marinovací technika zlepšuje křehkost i šťavnatost. Aktivita kalpainu je určena aktivitou bílkoviny zvané kalpastatin. Ale pokusy rozvíjet systém hodnocení křehnutí založený na kalpastatinové aktivitě nebyly úspěšné. Vysvětluje se to velkým rozptylem hodnot při měření aktivity 23

24 kalpastatinu. Pro studium m-kalpainového systému byly použity i genetické údaje. K identifikaci genů ovlivňujících křehkost bylo použito velkého množství kříženého dobytka. Byla nalezena odchylka v genu, který produkuje m-kalpain. Hledají se znaky DNA, které jsou nositeli odchylky v kalpainovém genu, aby bylo možno odhadnout pravděpodobnost určující křehkost masa. Vědci vyvinuli test na DNA, který by byl použitelný k určení zvířat s tužším masem v rámci chovů dobytka ve Spojených státech. Křehkost je pouze z poloviny ovlivněna genetikou, zbytek je výsledek negenetický. Dále působí vlivy prostředí, stres a krmení (Hvízdalová, 2005) Analýza křehkosti (střižné síly) hovězího masa jatečné populace Křehkost masa, v anglosaské literatuře označována často jako tenderness a v německém výrazu Zartheit, patří mezi nejdůležitější užitkové vlastnosti masa jatečného dobytka. Velmi ovlivňuje přijatelnost masa. Je to typický znak hovězího masa. Maso prasat, telat a drůbeže je nejen kvůli nízkému věku při porážce zpravidla měkké, křehké a jemné. Norma ISO zařazuje mezi fyzikální vlastnosti masa i texturu. Při hodnocení masa je typický pojem křehkost (tenderness), kterému v uvedené normě odpovídá pojem tvrdost (hardness). K posuzování křehkosti, resp. tuhosti masa byly kromě senzorického (smyslového) hodnocení vyvinuty i mnohé metody. K nejznámějším patří tzv. Warner-Bratzlerovy nůžky, Kramerovy nůžky, Hausenův tendometr, TPA analýza a další, které jsou většinou založené na principu napodobení kousání a žvýkání masa v ústní dutině. Stanoví se zde objektivně síla nebo energie, kterou se vzorek masa prořezává, resp. přestříhává. Při metodě Warner- Bratzlera se pomocí nožů (plátků) geometricky definovaný vzorek přestřihává. Od toho je také odvozen pojem střižní síla masa, kterým se jednotněji nahrazuje vyjádření, jako je křehkost, měkkost, tvrdost, jemnost apod. V roce 1990 na Texaské univerzitě dělali národní přehled o křehkosti hovězího masa se zaměřením na střižní sílu (Warner- Bratzler). Ukázaly se problémy s některými částmi jatečně upraveného těla. Další studie ukázala, že křehkost masa může být největším faktorem ovlivňujícím i konzumní chuť masa, a že konzumenti jsou ochotni platit více peněz za garantované křehké maso. Při kupování hovězího masa se jako kritický bod projevuje nejistota zákazníka kolem kvality masa. Platí to zvláště pro důležité senzorické znaky hovězího masa, jako jsou křehkost a barva masa. U těchto znaků kvality je velká variabilita, kterou je třeba redukovat. Křehkost masa je determinována mnoha faktory, které ji ovlivňují různým 24

25 způsobem. Jedním z nejvýznamnějších je konečná ph hodnota masa. Vzorky masa jatečných býků se podle konečné hodnoty ph rozdělily do 3 skupin (> 6,3; 6,3-5,8 <5,8). Nejnižší hodnoty střižní síly, a tedy nejkřehčí maso, zjistili u vzorků masa s nejvyšší konečnou ph hodnotou. Podobný výsledek byl zjištěn i při panelovém hodnocení komisí. Křehčí maso je typické pro hovězí s kvalitativní odchylkou známou jako DFD, resp. DCB (maso tmavé na řezu), které má právě vysokou konečnou hodnotou ph. Jsou i pokusy využít ph hodnotu masa k predikci křehkosti masa, zatím však s různými výsledky. Někteří autoři studovali i možnosti rané předpovědi konečné střižní síly. Porovnávaly se hodnoty po 2 a 14denním zrání masa. Až 90 % vzorků označených za 2 dny jako křehké mělo maso křehké i po 14 dnech, Mojto a kol. (2003) zjistili stejné výsledky při 7 a 21 dnech zrání masa s 80 % určitostí. Studoval se také vliv zmasilosti jatečných zvířat na křehkost masa. Nezjistily se významné vztahy u jalovic ani u býků belgického modrého plemena, kde jatečná těla byla rozdělena na těla s normálním osvalením a s dvojitým osvalením. Často diskutovanou a analyzovanou otázkou je vliv kategorie na křehkost masa, obyčejně s příznivějšími výsledky u volků než například u býků. Souvisí to i s rozdílným obsahem intramuskulárního tuku u těchto kategorií, kterému se v tomto směru připisuje velký význam. Pro křehkost tepelně opracovaného masa je však velmi dů1ežitý proces zrání masa, včetně počtu dní potřebných k dosažení optimální zralosti (Mojto a kol., 2003). Harrell a kol. (1979) zkoumali vtah ph ke křehkosti masa. Ve svém recenzním článku o křehkosti masa označili, že nejnižší stav křehkosti u hovězího masa je při posmrtném ph 5,80 až 6,00, ale křehkost se zlepšuje, až když hodnoty ph vzrostou na 7,00. Také zpozorovali, že křehkost u hovězího masa klesá v rozmezí od 5,30 do 5,80 ph. Pojmu "čerstvé" hovězí maso je třeba rozumět tak, že jde o maso, u kterého už proběhlo zrání a ne o maso krátce po zabití zvířete. Křehkost anebo změkčení svaloviny je založena na strukturálních změnách v mase. Jatečné polovičky bývají po jatečném opracovaní zavěšené obvykle za Achillovu šlachu. Síly, které tímto zavěšením vznikají, nepůsobí na všechny svalové skupiny rovnoměrně. V masném průmyslu se proto zkoušívá nový systém zavěšení jatečného těla za otvor pánevní kosti, který se nazývá též "tenderstretch" způsob. Rozdělení tahu je přenesené na víc svalů a křehkost masa se zlepšuje. Cílem této práce bylo udělat analýzu kvality hovězího masa domácí jatečné populace různých plemen a kategorií s prioritním zaměřením na hodnoty střižní sily masa. Jde o první krok a získaní základních údajů k dalším 25

26 studiím o této dů1ežité kvalitativní vlastnosti masa pro konzumenta i masný průmysl. Všeobecně akceptovaný je ten názor, že maso s vyšším obsahem intramuskulárního (vnitrosvalového) tuku, tzn. mramorování masa, zlepšuje senzorickou kvalitu masa, včetně jeho křehkosti, resp. tuhosti, ale i chuti a vůně ( Mojto a kol., 2003) Změny křehkosti masa Pri záhřevu se v důsledku změn bílkovin (denaturace, koagulace a rozklad kolagenu) mění i konzistence a křehkost masa. Veličinou charakterizující tyto vlastnosti je síla ve střihu (tj. síla potřebná k přestřižení definovaného kousku masa). Její hodnota během tepelného opracování roste, a to ve dvou fázích. V první fázi, při teplotě C, dochází k trojnásobnému zvýšení síly ve střihu, což souvisí s denaturací myofibrilárních bílkovin (zejména myozinu). Druhá fáze ztuhnutí mezi C je spojena se smrštěním kolagenu. Jednotlivé skupiny bílkovin se pri záhřevu chovají rozdílně. Sarkoplazmatické bílkoviny koagulují většinou v rozmezí teplot C; jejich denaturace tedy nesouvisí ani s jednou fází růstu tuhosti, jejich koagulace však přispívá ke tvorbě gelu, který "stmelí" strukturální elementy svalu. Myofibrilárni bílkoviny při denaturaci tuhnou, pri záhřevu nad 75 C dochází k příčným zlomům v sousedství Z-linie a vzniká tak tvrdší, ale křehčí konzistence masa. Kolagen je v přítomnosti vody hydrolyzován, což může jít tak daleko, že se jednotlivá svalová vlákna vzájemně uvolňují a maso se pak stává křehčím. Toto uvolnění struktury masa je závislé na věku zvířat, protože u starších kusů, kteří mají více pojivové tkáně, nastává uvolnění tkáně později. S rostoucím věkem klesá podíl rozpustného kolagenu: s věkem roste tvorba příčných vazeb, které dávají masu větší mechanickou pevnost a větší tuhost po tepelné úpravě. Maso s malým podílem vaziva má po záhřevu nad 70 C větší odpor ve střihu než maso syrové. Dostatečné kulinární opracování je zde tedy způsobeno denaturací rozpustných bílkovin. Naproti tomu maso s vysokým podílem vaziva se při záhřevu stává méně tvrdým, odpor proti krájení vláken napříč se zmenšuje a dostatečné tepelné opracování je určeno rozkladem kolagenu. Tento rozklad kolagenu probíhá tím rychleji, čím více je rozmělněna vazivová tkáň, proto se k mělnění masa s vysokým obsahem pojiv používá např. varný kutr nebo varná řezačka. Při srovnání libové svaloviny a masa bohatého na vaziva je patrný rozdíl v jejich chování při tepelném opracování. Zatímco svalovina se v důsledku koagulace svalových bílkovin stává tužší (viz dříve), maso obsahující hodně vaziv křehne v důsledku rozpadu kolagenu (je nutné 26

27 ale vzít v úvahu počáteční ztuhnutí při smrštění kolagenu a dále nutnost přítomnosti vody). Proto se kousky masa s malým obsahem vaziv mají tepelně opracovat jen "nedokonale", tj. při teplotách co nejvyšších po dobu co nejkratší, zatímco u kousků masa s vysokým obsahem pojivové tkáně je žádoucí dlouhodobý záhřev při nižších teplotách a v přítomnosti vody (vlastní či přidané). Zvláštní význam má zpracování masa pod vakuem (fr. "sous-vide"). Jde o tepelnou úpravu vakuově zabaleného masa, syrového nebo jen minimálně tepelně předpracovaného. Obvykle se pracuje za nižších teplot (60-70 C) po delší dobu, aby se omezilo tepelné namáhání potraviny a tím bylo dosaženo lepší textury. Relativně nízké teploty působí pozitivně na bílkoviny masa; při záhřevu se v přítomnosti vlastní vody masa rozváří kolagen, bílkoviny zůstávají hydratovány a pouštějí méně šťávy. Takto upravené maso je šťavnaté a křehké. Díky mírnému tepelnému namáhání a sníženému přístupu kyslíku jsou také zpomaleny degradační reakce nutričně významných složek (Pipek, 1998) Metody zkřehčování masa Elektrostimulace využívá schopnosti "živého svalu", tj. asi do 1 hodiny po poražení zvířete reagovat na elektrické impulzy. Elektrický proud vytváří v těle poraženého zvířete vzruchy, které jsou vedené nervovým systémem až do svalu, kde excitují svalovou práci svalový stah. Přerušením elektrického proudu dojde k opětovnému uvolnění svalu. Opakováním impulzu v pravidelných intervalech dochází k intenzivnímu vyčerpávání energetických zásob svalů. Odbourávání ATP a glykogenu způsobí prudký pokles ph a tím značně zkrátí celý proces nástupu a odeznívání rigoru mortis a tím i zrání masa. Nadprahové vzruchy způsobují prudké stažení svalu, které se projevuje až potrháním svalových vláken. Potrhání svalových vláken je jedním z důvodů zlepšení křehkosti stimulovaného masa (Steinhauser a kol., 1995). Enzymové zkřehčování je využívané především při přípravě polotovarů marinovaných mas, kořeněných zkřehčovaných mas, pikantních masových směsí aj. Maso je obvykle plátkované nebo kostkované pro snazší pronikání soli, koření a enzymových preparátů do jádra. Nastřikování těchto preparátů do větších celků masa se dnes prakticky neprovádí. Enzymy nejdříve rozrušují vazbu aktomyozinu a dále svalová vlákna, včetně svalového stroma. V praxi se dnes nejčastěji používají proteolytické enzymy plísní, hub (Aspergillus, Rhizopus) nebo mikrobiálních kultur 27

28 (Bacillus) speciálně šlechtěné k těmto účelům. Mezi nejčastěji používané proteázy mikrobiálního původu patří subtilizin. Přírodní enzymy, např. papain, bromelin, nebo enzymy trávicího traktu - trypsin, pepsin patří mezi nejstarší zkřehčovací preparáty využívané některými africkými a indiánskými kmeny. V rozvinutých zemích jsou přírodní enzymy nahrazeny syntetickými preparáty. Při jejich aplikaci je nutné znát aktivitu enzymů, optimální teplotu jejich působení, ph prostředí a vhodnou dobu expozice na maso. Enzymy musí být spolehlivě inaktivovány při běžné přípravě pokrmů. Podmínkou použití těchto enzymů v praxi je jejich schválení orgány hygienické služby MZd ČR. U nás se dosud enzymové zkracovací preparáty na maso nepoužívají (Steinhauser a kol., 1995). Zavěšení hovězího masa jatečně upravených těl na uzávěr (pánevní zavěšení) je metodou, jak zvýšit délku sarkomér hlavních hovězích svalů, jak zlepšit jejich křehkost v neurčeném věku hovězího masa (Eikelenboom a kol., 1998). Metody napínání nebo omezování jednotlivých svalů nebo svalů u jatečně upravených zvířat jsou dány stoupající pozorností k jejich schopnosti spolehlivě zlepšit křehkost a omezit změny v křehčení masa. Metoda Tenderstretch (křehčení a napínání) byla úspěšně provedena v masném průmyslu v několika zemích. Jemné řezání, které předpokládá řezání kostí a spojovacích tkání ve střední části hřbetu a půlek jatečně upraveného zvířete, je slibnou metodou zvyšování napětí svalů a jejich zkřehčení. Kombinace metod napětí nebo zmenšení svalů spolu s ostatními metodami zkřehčení, jako je pomalé chlazení nebo elektrická stimulace, obvykle přináší malé dodatečné zisky (Sorheim a kol., 2002) Armour Tenderometer Armour Tenderometer nás může hodně poučit o metodologii využití online hodnocení masa: Objev, proč se něco nedařilo tak dobře, jak se očekávalo, je cestou, jak se něco může udělat tak, aby se to dařilo lépe. Armour Tenderometer byl vytvořen logickým způsobem: Nejdříve proniknutí jehly, stlačení disku a prohnutí, zkoušky na izolovaných vzorcích masa za použití Instron Universal Testing Machine a potom byl vyvinut zkušební návrh s minimálními změnami. Bylo, ale učiněno arbitrážní rozhodnutí nadále využívat Warner-Bratzlerův nůž u hodnot masa zahřátého na vnitřní teplotu 65,6 C jako standardního ukazatele změkčování vařením. Spoléhání 28

29 na působení Warner-Bratzlerova nůže u vařených vzorků je víceméně tradiční. Zároveň je nejvíce publikovaných prací o změkčení masa. Konečným výsledkem je, že i kdyby byl Armour Tenderometer úplným technologickým úspěchem perfektně vzájemně spojený s Warner-Bratzlerovým testem, ještě by využití bylo omezeno v praktické hodnotě síly korelace smykového testu a chuťového panelu. Naštěstí se zjistilo, že korelace Armour Tenderometeru s chuťovým panelem byla dokonce i silnější než korelace s Warner-Bratzlerovým testem a s chuťovým panelem. Rozhodnutí použít baterii jehel místo jedné jehly je také instruktivní. Armour Tenderometer nabídl zlepšení při předpovídání křehkosti masa, ale dosud to nebylo dostatečně spolehlivé (Swatland, 1995). Obr. č. 2 Hansenův Armour Tenderometer (Swatland, 1995) MIRINZ Tenderometer Během 3 let testovali Bickerstffe a kol. (2001) řeznou sílu 4371 vzorku hovězího, jehněčího a vepřového masa odebraného ze 363 prodejen, za použití MIRINZ metru křehkosti. Zaznamenali informace o procesu zrání, o zpracovateli a filiální prodejně. Také provedli průzkum mezi spotřebiteli (n=2313) a zaznamenali jejich vnímaní křehkosti vzorků hovězího a jehněčího masa, u kterých zjišťovali řeznou sílu. Výsledky potvrdily, že řezná síla, kterou lze měřit MIRINZ metrem křehkosti, může být použita k vytvoření užitečných kategorií, které odrážejí, jak spotřebitelé vnímají křehkost masa. Během 3letého období, kdy se průzkum prováděl, se řezná síla hovězího 29

30 a jehněčího masa snížila o 21,9 % u hovězího o 17,2 % u jehněčího masa a zaznamenali trvalý pokles v počtu tuhých vzorků. Zlepšování křehkosti masa souvisí se zavedením programu Quality Mark (Známka kvality) pro hovězí a jehněčí maso v roce 1997 a jeho uvedení do praxe a prověřování během dalších 3 let. Program Známka kvality ustanovil specifikace pro kvalitu prodávaného masa na Novém Zélandě a směrnici uvádějící, jak dosáhnout těchto specifikací. Ve srovnání s prodávaným hovězím a jehněčím masem se řezná síla prodávaného vepřového masa snížila o 7,9 %. Navíc pokles počtu tuhých vzorků vepřového nebyl důsledný v tomto testovacím období. Analýza dat ukázala, že pro všechny 3 typy masa lze dosáhnout značného zlepšení křehkosti masa, i když se minimalizuje čas zrání masa po porážce a optimalizují se podmínky zpracování. 2.9 Warner-Bratzlerova metoda Warner-Bratzlerova metoda používá pro sledování křehkosti masa přístroj stejného pojmenování. Metoda je založena na měření síly potřebné k proříznutí vzorků masa. Vzorek masa má definované rozměry a odebírá se pomocí dutého nože. Získaný vzorek určený pro měření představuje válec s průměrem odpovídajícím dutému noži, který může být podle druhu sledovaného masa od 10 do 25 a více mm. Síla potřebná k proříznutí vzorku se sleduje na stupnici a lze ji odečítat přímo ze stupnice. Předností této metody je jednoduchost, rychlost a dobrá shoda s křehkostí masa, která se určuje smyslově. Tuto metodu vyvinuli v USA a patří mezi nejrozšířenější metody používané pro sledování křehkosti masa v Evropě a v zámořských státech. Americká asociace pro výzkum masa doporučuje při jejím používání dodržovat tyto zásady: - čas odběru pro vlastní stanovení aspoň 2 hod. po tepelné úpravě nebo po dosažení teploty plus mínus 20 C - průměr vzorku na měření 1,3-2, 5 cm - vedení řezu kolmo nebo souběžně s řeznou plochou získanou při odběru vzorku syrového masa (směr střihu se musí při všech sledovaných vzorcích dodržet) - stejný způsob vzorkování před vařením - počet řezů z jednoho vzorku: 2 řezy ve vzdálenosti 1 / 3 délky vzorku, 1 řez z levé a 1 řez z pravé strany - minimální průměr a počet vzorků odebraných na řez z 1 vzorku vařeného masa (Jedlička, 1988) 30

31 Srovnání Warner-Bratzlerova nože (WB) a texturové profilové analýzy (TPA) u syrového nebo vařeného masa: Obě metody pro stanovení tkáňových charakteristik masa Warner Bratzlerova a TPA byly testovány autory Huidobro a kol. (2005) jak na syrovém, tak na vařeném mase na 96 případech m. longissimus dorsi 8 jalovic a 8 býků jednoletých, a to 3 nebo 6 dní po porážce. Senzorické odlišnosti byly doplněny instrumentálně a vlastnosti, jako tvrdost, byla předpovězena lépe TPA něž WB, pružnost byla předpovězena pouze WB, šťavnatost byla výrazně prokázána pouze TPA, tučnost byla vždy předpovězena nevýznamně, ale předpoklad byl lepší u TPA a žvýkatelnost byla také lepší u TPA. Výsledky naznačily výhodnost předpovídání TPA pro stanovení struktury vařeného masa, protože pouze TPA pořídila vysoce významné korelace s tvrdostí, šťavnatostí a počtem žvýkání. Avšak WB by mohla předpovídat tvrdost a pružnost. Zdá se, že strukturové parametry stanovení TPA předvedené na vařeném mase, jsou nejlepšími předpověďmi senzorických struktur v hovězím mase. TPA se zdá mnohem užitečnější pro předpoklady senzorických struktur vařeného masa než je metoda WB za předpokladu, že analýza je prováděna na syrovém mase. Když jsou vzorky dělány na vařeném mase, je metoda WB lepší, ačkoli není tak přesná. Hodnota naměřená u hovězího masa byla 55,20 N. Sochor a kol. (2002) měřili texturu u defektního masa: Za použití přístroje TIRA test byly objektivně vyhodnoceny vlastnosti pevnosti masa ve střihu (Warner-Bratzlerovými nůžkami) a TPA (Texture Profil Analysis) metodou - působením tlaku na plošně definovaný vzorek při opakovaném zatížení. Byly hodnoceny vzorky normálního hovězího masa a s identifikovanou vadou DFD po 48 hodinách po poražení. U normálního masa byla hodnota ph 48 (ph po 48 hodinách) 5,52, u defektního v rozmezí 6,28 až 6,89. Ztráta zahřátím (70 C) představovala u normálního masa 22,36 %, u DFD 16,3 až 18,7 %, což odpovídá vyšší vaznosti DFD masa. Hodnota síly ve střihu (WB) byla u normálního masa 85,55 N, což odpovídá fázi RM autolýzy, zatímco u masa DFD byl odpor ve střihu mnohem nižší - od 27 do 47 N, tyto hodnoty odpovídají normálnímu masu po 9 dnech zrání. Hodnoty TPA u normálního masa byly rovněž vyšší - 139,9 N, resp. 126,3 N, než u masa DFD (97,93 N, resp. 87,1 N). Maso DFD mělo objektivně vyšší hodnoty ph 48, nižší ztrátu šťávy po tepelné úpravě a nižší hodnoty tuhosti masa po tepelné úpravě. U masa krůt se projevila vizuálně subjektivně identifikovaná vada v prsní svalovině (tmavé maso, 31

32 abnormálně měkké s drobnými krváceninami) rovněž objektivně hodnocením textury ve velkém prsním svalu, zatímco v malém prsním svalu nebyla objektivně zjištěna. Ztráta zahřátím byla u defektního vzorku vyšší (16,77 %) než průměr u normálních vzorků (10,85 %). Hodnota pevnosti ve střihu WB byla nižší (12,08 N), než průměrná u normálního masa (23,28 N), což odpovídá masu měkkému, řídkému až rozbředlému. Potvrdil to i test TPA, u normálního masa průměrná hodnota byla 132,42 N, resp. 108,57 N a u defektního 91,11 N, resp. 71,60 N. U defektního masa se jednalo v syrovém stavu i po tepelné úpravě o maso měkké až rozbředlé s vysokou ztrátou šťávy, nevhodné např. pro výrobu šunky a celistvých masných výrobků. Sochor (2004) změřil ztrátu tepelnou úpravou u masa jalovic (22,07 %), volů (24,35 %), býků (27,89 %) a krav (28,33 %). Křehkost, kterou měřil Warner- Bratzlerovým nožem, se pohybovala u masa volů (89,15 N) a u masa jalovic byla (114,57 N). TPA analýza vykazovala hodnoty u jalovic (171,01 N) a u masa krav (274,65 n). Vepřové maso vykazovalo tepelnou ztrátu v průměru 28,93%. Průměrná hodnota u W-B nože byla 60,35 N a u TPA analýzy činila 219,21 N. Ztráty teplenou úpravou u krůtího masa malého prsního svalu se pohybovaly v průměru od 9,49 % až po 21,16 %, u velkého prsního svalu v rozmezí 9,45 % až 23,27 %. Průměrná hodnota malého prsního svalu u W-B nože byla 28,94 N a TPA analýzy 139,14 N. U vzorků z velkého prsního svalu byla hodnota W-B nože 24,50 N a u TPA analýzy 153,59 N. Hájková (2003) zjistila, že průměrná síla na přestřihnutí vzorků hovězího masa u WB nože se pohybuje mezi 63,97 N až 95,63 N. U TPA analýzy se naměřené hodnoty pohybovaly v intervalu 200,45 N až 226,62 N. Maher a kol. (2005) hodnotili křehkost u masa kříženců belgického a holštýnského plemena. Hovězí vzorky se měřily pomocí WB nože. Naměřené hodnoty se pohybovaly od 40,69 N až po 42,11 N. Sochor a kol. (2005) hodnotili 51 kříženců mladých býků plemen Charolais (CH), České strakaté, Simmental a Plavé aquitánské (BA) po otcovské linii zkřížených s Českým strakatým. V mateřské linii bylo v pozadí typickém produkčním systému a zabíjení v průměrném věku 578 dní a živé váze 656 kg. Ztráta vařením se pohybovala 32

33 u Charolais na 30,31 %, u Českého strakatého 22,94 %, u Simmentalu 29,39 % a u Plavého aquitánského 28,74 %. Hodnoty naměřené WB nožem byly u Charolais 86,63 N, u Českého strakatého 84,58 N, u Simmentalu 110,98 N a u Plavého aquitánského 119,95 N. TPA analýzou se hodnoty pohybovaly u Charolais 239,39 N, u Českého strakatého 161,62 N, u Simmentalu 254,23 N a u Plavého aquitánského 236,96 N. Iversen a kol. (1995) hodnotili vepřové maso pomocí metody WB nože. Hodnoty se měřily během prvního a sedmého dne. Naměřené výsledky změřené v průběhu prvního dne se pohybovaly od 56,3 N do 96,4 N. Dále se výsledky měřily během sedmého dne, kdy se pohybovaly v průměru od 49,3 N do 89,4 N. Oeckel a kol. (1999) změřili vepřové maso pomocí WB nože a naměřené výsledky se pohybovaly v průměru od 22,1 N do 35,3 N. 33

34 3 CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce bylo vyhodnotit možnosti hodnocení křehkosti (textury) masa různými metodami a provést vlastní analýzy hovězího, vepřového a kuřecího masa pomocí rozdílných nástavců testovacího přístroje Tira test a uskutečnit jednotlivá srovnání mezi nástavci a mezi druhy masa a to z hlediska ztrát masové šťávy varem, z pohledu střižní síly a tlakových zkoušek. 34

35 4. MATERIÁL A METODY 4.1 Materiál Vzorky masa Vzorky použité u Warner-Bratzlerovy metody a TPA analýzy: - Hovězí roštěná chlazená - výrobce Interspar Brno (SPAR Česká obchodní společnost, s. r. o.), Cejl výsekové maso (musculus longissimus dorsi et thoraxis); - vepřová pečeně bez kosti Purland Kaufland Česká republika, v.o.s. (musculus longissimus dorsi et thoraxis); - kuřecí řízek 2ks., prsa bez kosti a kůže (musculus longissimus dorsi et thoraxis). Třída jakosti A čerstvý, chlazený, výrobce Best Farm Diema, s.r.o; - vepřová pečeně vykostěná chlazená (musculus longissimus dorsi et thoraxis) - výrobce Interspar Brno, Cejl (SPAR Česká obchodní společnost, s. r. o.) výsekové maso; - vepřová pečeně s kostí chlazená (musculus longissimus dorsi et thoraxis), výrobce Interspar Brno, Cejl (SPAR Česká obchodní společnost, s. r. o.) výsekové maso; - hovězí roštěná chlazená (musculus longissimus dorsi et thoraxis), výrobce Interspar Brno, Cejl (SPAR Česká obchodní společnost s. r. o.) výsekové maso; - kuřecí prsní řízek, třída jakosti A čerstvé maso, (musculus longissimus dorsi et thoraxis) výrobce Prominent CZ, s. r. o. - čerstvé maso. Vzorky použité u Kramerových nůžek: - Hovězí roštěná chlazená (musculus longissimus dorsi et thoraxis), výrobce Interspar Brno (SPAR Česká obchodní společnost, s. r. o.), Cejl výsekové maso; - vepřová kýta chlazená (musculus longissimus dorsi et thoraxis), výrobce Interspar Brno (SPAR Česká obchodní společnost, s. r. o.), Cejl výsekové maso; 35

36 - kuřecí prsní řízek (musculus longissimus dorsi et thoraxis), třída jakosti A čerstvě chlazené maso, výrobce Rabbit Trhový Štěpánov, a.s Příprava masa k měření Připravené vzorky masa se zbavily povrchového tuku a vazivových částí a očistily se. Očištěné maso se zvážilo zasyrova a vložilo se do dvou igelitových sáčků, z nichž se ještě vysál přebytečný vzduch. U masa se měří teplota v jádře pomocí sondy. Zabalené maso se vloží do vodní lázně, kde se zahřeje v jádře na 70 C po dobu 1 hodiny. Jiné je to u kuřecího masa, které se zahřívá pouze půl hodiny. Poté se maso vyjme z vodní lázně a nechá se zchladit přibližně na teplotu 20 C pomocí studené vody. Z vodní lázně vyjmuté maso se zbaví přebytečné vody, usuší papírovými utěrkami a zváží. Poté se z obou hmotností vypočítá ztráta. Maso se nakrájí na centimetrové hranolky pro měření Warner-Bratzlerovým nožem a rovným nožem. Pro měření TPA analýzy (texturové profilové analýzy) se maso nakrájí na kousky 1x1 cm. Pro přípravu mletého masa u Kramerových nožů se použije mlýnek na maso, zasyrova se maso namele a postup je stejný jako u předchozího zpracování. Na zpracování mletého masa se použije 50 g masa. 4.2 Přístroje a pomůcky TIRA test č Ústav technologie potravin na Mendelově univerzitě v Brně, laboratoř masa a vajec, využívá mimo jiných technik i přístroj TIRA test na měření deformačních charakteristik různých potravin. Uplatnění nachází při měření texturních vlastností masa a výrobků, srovnání výsledků instrumentálních měření se senzorickým hodnocením, na stanovení pevnosti a deformace vajec, na hodnocení vnějších a vnitřních vlivů při zrání sýrů, vlivů při skladování ovoce a zeleniny i na měření pevnosti nepotravinářských materiálů (Pop, 2008). Obr. č. 3 TIRA test č (Pop, 2008) 36

37 4.2.2 Warner-Bratzlerův nůž Warner-Bratzlerův nůž testuje maso a provádí střih nožem s V čepelí přes vzorek napříč vlákny. Síla k tomu potřebná se vztahuje k houževnatosti vzorku. Rozsah síly k přestřižení pro většinu masa je od 20 N (5 liber) až po 100 N (25 liber). Ostří prochází napříč svalovými vlákny (návody firmy Instron). Rozsah použití: o Syrové nebo vařené maso o Hovězí maso o Jehněčí maso o Vepřové maso o Drůbeží maso o Klobásy (návody firmy Instron) Obr. č. 4 Warner-Bratzlerův nůž Obr. č. 5 Warner-Bratzlerův nůž (Pop, 2008) Texturová profilová analýza (TPA) Instrumentální analýza texturního profilu hodnotí texturu potravin, přičemž lépe odráží senzorické vlastnosti textury než způsoby hodnocení, které měří jeden vybraný znak. Technika zahrnuje stlačování vzorku v několika (obvykle ve dvou) cyklech za přesně definovaných podmínek. Tento test stlačování napodobuje žvýkání potraviny 37

38 a měří sílu vynaloženou na potravinu; obvykle se napodobují první dvě skousnutí při žvýkání potraviny ( Rahman a kol. (2005) zjistili, že je TPA užitečná při kontrole jakosti a vývoji produktů s odpovídajícími reologickými vlastnostmi. Obr. č. 6 Měření TPA analýzou Kramerovy nůžky Kramerovy nůžky patří do skupiny zařízení s několika nůžkami. Skládají se ze štěrbinové komory, kterou se hydraulickým pohonem protlačuje 10 kovových nožů. V komoře se provede stlačování, střih a protlačování vzorků. Zapisovač zaznamenává dva druhy informací, a to: - maximální sílu, indukovanou výškou píku - práci, ilustrovanou plochou pod křivkou Všechna zařízení na střihové testy mohou být ovlivněné chybou způsobenou rozdíly v ostrosti nožů, uspořádáním točení apod. Často se diskutuje i na téma, 38

39 co se vlastně při zkouškách zjišťuje. Zdá se, že podobně jako při penetračních testech, i zde má určitou roli skládání různých sil. Nevýhodou tohoto zařízení je, že se těžko kalibruje a že zkušební komora je choulostivá a velmi drahá. Za účelem odstranění těchto problémů se udělaly některé modifikace. Modifikované zařízení mají zdokonalený elektronický systém měření síly. Lze je kalibrovat pomocí ramena páky a závaží. Byla navržena i série zkušebních komor, které jsou robustnější, levnější a mají vyměnitelnou spodní mřížku (Krkošková, 1986). Obr. č. 7 Kramerovy nůžky Všechna zařízení nastavitelné nástavce na přístroji TIRA - mají do určité míry univerzální využití. Softwarové vybavení umožňuje jak přímé statistické vyhodnocení, tak znázornění deformačních křivek. 39

40 5 VÝSLEDKY A DISKUZE 5.1 Měření textury masa Warner-Bratzlerovým nožem Vepřové maso mělo ztrátu po uvaření od 26,29 % až k 30,44 %, což se pohybuje podobně jako u výsledků Sochora (2004). Hodnoty textury naměřené pomocí Warner- Bratzlerova nože se pohybovaly v průměru od 32,6 N až po 36,36 N, tyto hodnoty se výrazně lišily od výsledků Sochora (2004) (tabulka č.2). Srovnáním s texturou hovězího masa (z tabulky č. 4) vyplývá, že vepřové maso je křehčí než hovězí a zároveň má nižší variační koeficient. Hodnoty naměřené Iversenem a kol. (1995) se výrazně lišily od našich výsledků, zřejmě z důvodů metodiky a tepelné úpravy vzorků. Naopak výsledky naměřené Oeckerem a kol. se shodovaly s námi zjištěnou texturou. Tab. č. 2 Ztráta vařením a měření textury Warner-Bratzlerovým nožem u vepřového masa (pečeně) n ztráta vařením WB V-nůž (N) X max X min s x v x (%) 1.váha (g) 2.váha (g) ztráta (%) Vepřové 1 550,0 382,6 30,44 Vepřové 2 502,7 364,7 27,45 36,36 45,54 30,56 4,11 11,30 Vepřové 3 403,4 281,1 30,32 Vepřové 4 338,3 249,4 26,29 32,6 38,86 28,06 3,10 9,51 1. váha = před vařením, 2 váha = po uvaření Vzorky u kuřecího masa (tabulka č.3) měly ztrátu po uvaření v intervalu od 10,42 % až do 25,45 %, tyto hodnoty se mírně shodují s výsledky Sochora a kol. (2002) a také u Sochora (2004). Naměřené hodnoty u Warner-Bratzlerova nože se nacházely mezi intervalem 15,46 N a 18,69 N. Hodnoty, které naměřil Sochor a kol. 40

41 (2002), se jen nepatrně liší od námi naměřených hodnot a tyto výsledky se také jen nepatrně liší od výsledků Sochora (2004). Tab. č. 3 Ztráta vařením a měření textury Warner-Bratzlerovým nožem u kuřecího masa (prsní sval) n 1.váha (g) ztráta vařením 2.váha (g) ztráta (%) Kuřecí 1 189,4 168,2 11,19 WB V-nůž (N) X max X min s x v x (%) Kuřecí 2 161,8 140,5 13,16 Kuřecí 3 151,9 129,4 14,81 Kuřecí 4 144,9 129,8 10,42 Kuřecí 5 132,3 115,8 12,50 Kuřecí 6 189,3 148,7 21,44 18,69 25,50 12,40 4,10 21,94 Kuřecí 7 153,6 114,5 25,45 Kuřecí 8 231,6 185,9 19,73 Kuřecí 9 200,9 154,5 24,00 15,46 18,71 11,73 2,27 14,67 1. váha = před vařením, 2 váha = po uvaření Hodnoty u hovězího masa (tabulka č. 4) se u ztráty po uvaření pohybovaly mezi 22,75% až 27,3 %, což se shoduje s výsledky Sochora a kol. (2002), výsledky se také shodují s jeho pozdějšími zjištěními Sochor (2004). Dále se ztráty po uvaření shodují s výsledky naměřenými Sochorem a kol. (2005). Naměřené výsledky textury Warner- Bratzlerovým nožem se nacházely v průměru v intervalu 40,83 N až 65,72 N. U Sochora a kol. (2002) se tyto výsledky lišily. U Sochora (2004) byly výsledky vyšší a lišily od našich hodnot, zřejmě byl rozdíl v době zrání masa. Hodnoty naměřené Hájkovou (2003) se nepatrně lišily od našich hodnot, stejně jako hodnoty naměřené Maherem a kol. (2005). Hodnoty naměřené Huidobro a kol. (2005) se téměř shodovaly s našimi výsledky. Výsledky změřené Sochorem a kol. (2005) se opět výrazně lišily, což mohlo být dáno jinou metodikou a tepelnou ztrátou vzorků. 41

42 Tab. č. 4 Ztráta vařením a měření textury Warner-Bratzlerovým nožem u hovězího masa (roštěnec) n 1.váha (g) ztráta vařením 2.váha (g) ztráta (%) Hovězí 1 438,8 319,6 27,20 Hovězí 2 373,6 271,6 27,30 Hovězí ,4 24,74 Hovězí ,4 22,75 1. váha = před vařením, 2 váha = po uvaření WB V-nůž (N) 40,83 X max X min s x v x (%) 50,17 29,39 5,13 12,56 65,72 85,38 46,63 11,51 17, Měření textury masa rovným nožem Vzorky vepřového masa měly ztrátu po uvaření od 26,29 % až k 30,44 %, což se pohybuje podobně jako u vzorků hodnocených Sochorem (2004). Hodnoty naměřené rovným nožem (tabulka č.5) se nacházejí v průměru od 42,65 N až 45,5 N. Hodnoty jsou jen nepatrně vyšší než hodnoty, které se naměřily Warner-Bratzlerovým nožem s V zářezem (v tabulce č. 2). Variační koeficient u Warner-Bratzlerova nože s V zářezem (tabulka č. 2) se pohyboval v rozmezí 9,51 % 11,30 %, což se liší u rovného nože, u kterého jsou hodnoty mezi 12,87 % a 14,79 %. Warner-Bratzlerův nůž s V zářezem je přesnější než nůž rovný a tato metoda použití Warner-Bratzlerova nožem s V zářezem - se jeví vhodnější pro stanovení síly nutné k přestřižení vzorku masa. (pečeně) n Tab. č. 5 Ztráta vařením a měření textury rovným nožem u vepřového masa ztráta vařením 1.váha (g) 2.váha (g) ztráta (%) Vepřové 1 550,0 382,6 30,44 Vepřové 2 502,7 364,7 27,45 Vepřové 3 403,4 281,1 30,32 Vepřové 4 338,3 249,4 26,28 1. váha = před vařením, 2 váha = po uvaření 42 rovný nůž (N) 42,65 max min s x v x % 52,51 35,03 5,49 12,87 45,5 56,13 31,16 6,73 14,79

43 Vzorky kuřecího masa měly ztrátu po uvaření v intervalu 10,42 % až 25,45 % (tabulka č. 6), tyto hodnoty se shodují se Sochorem a kol. (2002) a také se Sochorem (2004). Hodnoty, které se naměřily rovným nožem, se nacházejí mezi intervaly 15,07 N a 22,12 N. Naměřené výsledky se porovnaly s hodnotami zjištěnými Warner- Bratzlerovým nožem s V zářezem v tabulce č. 3. U rovného nože jsou výsledky nepatrně vyšší než u W-B nože. Variační koeficient je u Warner-Bratzlerova nože s V zářezem 14,67 % a 21,94 %. U rovného nože se výsledky pohybují od 16,72 % a 29,81 %. Opět se ukázalo, že Warner-Bratzlerův nůž s V zářezem je přesnější než nůž rovný. Tab. č. 6 Ztráta vařením a měření textury rovným nožem u kuřecího masa (prsní sval) n ztráta vařením rovný nůž (N) X max X min s x v x (%) 1.váha (g) 2.váha (g) ztráta (%) Kuřecí 1 189,4 168,2 11,19 Kuřecí 2 161,8 140,5 13,16 Kuřecí 3 151,9 129,4 14,81 Kuřecí 4 144,9 129,8 10,42 Kuřecí 5 132,3 115,8 12,5 Kuřecí 6 189,3 148,7 21,45 Kuřecí 7 153,6 114,5 25,45 Kuřecí 8 231,6 185,9 19,73 Kuřecí 9 200,9 154,5 24,00 22,12 1. váha = před vařením, 2 váha = po uvaření 33,32 14,18 6,59 29,81 15,07 18,89 11,07 2,52 16,72 Hodnoty (v tabulce č.7) u hovězího masa se u ztráty po uvaření pohybovaly mezi 22,75% až 27,3 %, což se shoduje s výsledky Sochora a kol. (2002). Výsledky získané u rovného nože se pohybovaly mezi 43,64 N a 50,88 N. Naměřené výsledky se shodovaly s těmi, které se zaznamenaly u Warner-Bratzlerova nože s V zářezem v tabulce č. 4. Variační koeficient u rovného nože byl 13,07 % až 24,56 %. U Warner- Bratzlerova nože s V zářezem byl variační koeficient 12,56 % a 17,52 %, opět je tedy vhodnější s Warner-Bratzlerův nůž s V zářezem. 43

44 Tab. č. 7 Ztráta vařením a měření textury rovným nožem u hovězího masa (roštěnec) n ztráta vařením rovný nůž (N) X max X min s x 1.váha (g) 2.váha (g) ztráta (%) Hovězí 1 438,8 319,6 27,20 Hovězí 2 373,6 271,6 27,30 Hovězí ,4 24,73 Hovězí ,4 22,75 1. váha = před vařením, 2 váha = po uvaření 43,64 v x (%) 55,21 36,02 5,70 13,07 50,88 74,06 34,68 12,50 24, Měření textury masa texturovou profilovou analýzou Vzorky kuřecího masa měřeného texturovou profilovou analýzou (TPA) se pohybovaly mezi 82,83 N a 92,58 N. Tyto hodnoty se mírně lišily oproti Sochorovi a kol. (2002) a také se mírně lišily od jeho výsledků z roku 2004, kdy naše výsledky byly nižší. Výsledky naměřené TPA vepřového masa byly vyšší (tabulka č. 9) a u hovězího masa byly výsledky výrazně vyšší (tabulka č. 10). Variační koeficient se u kuřecího masa pohyboval v průměru od 12,42 % do 17,89 %. Oproti tomu variační koeficient u vepřového masa byl nižší (tabulka č. 9), u hovězího masa se variační koeficient shodoval. Tab. č. 8 Měření textury masa texturovou profilovou analýzou (TPA) u kuřecího masa (prsní sval) 1.stlačení (N) n s max min x v x (%) Kuřecí 1 Kuřecí 2 Kuřecí 3 Kuřecí 4 Kuřecí 5 Kuřecí 6 Kuřecí 7 Kuřecí 8 Kuřecí 9 82,83 103,07 64,71 10,29 12,42 92,58 133,72 74,13 16,57 17,89 44

45 V tabulce č. 9 jsou uvedeny výsledky texturové profilové analýzy (TPA) u vepřového masa. U vepřového masa se texturovou profilovou analýzou (TPA) naměřily hodnoty v intervalu od 147,38 N až do 168,96 N. Hodnoty se výrazně lišily oproti hodnotám naměřeným Sochorem (2004), což mohly ovlivnit jiné metodické postupy, úpravy vzorků a zrání masa. Z tabulky č. 10 vyplývá, že síla potřebná ke stačení u hovězího masa je stejná nebo nepatrně vyšší než síla potřebná ke stlačení vepřového masa, tzn. že vepřové maso je měkčí než hovězí. Tab. č. 9 Měření textury masa texturovou profilovou analýzou (TPA) u vepřového masa (pečeně) n 1.stlačení (N) max min s x v x (%) Vepřové 1 Vepřové 2 Vepřové 3 Vepřové 4 168,96 190,72 137,87 16,97 10,04 147,38 162,27 133,38 10,19 6,91 Hodnoty naměřené (tabulka č. 10) texturovou profilovou analýzou (TPA) u hovězího masa se pohybovaly v intervalu od 145,79 N do 219,52 N. Tyto hodnocené výsledky se shodují s hodnotami naměřenými Sochorem a kol. (2002). I u Sochora (2004) se naše výsledky shodovaly s jeho výsledky. U Hájkové (2003) se hodnoty mírně lišily od našich. Výsledky změřené u Sochora a kol. (2005) se v celku shodovaly s našimi výsledky. Tab. č. 10 Měření textury masa texturovou profilovou analýzou (TPA) u hovězího masa (roštěnec) n 1.stlačení (N) max min s x v x (%) Hovězí 1 Hovězí 2 Hovězí 3 Hovězí 4 145,79 161,69 121,09 11,64 7,98 219,52 277,46 173,77 37,39 17,03 45

46 5.4 Měření textury masa Kramerovými noži V pokusu hodnocení textury Kramerovými nůžkami (tabulka č. 11) jsme dospěli k následujícím výsledkům ztráty vody vařením. Hodnoty u vepřového masa se u ztráty vařením pohybovaly mezi 16,18 % a 18,54 %. Ztráta vařením u kuřecího masa byla naměřena 23,60 % a 25,09 %. U hovězího masa se ztráta vařením nacházela mezi 18,1 % a 24,1 %. Nejvyšší ztrátu vařením mělo kuřecí maso spolu s hovězím masem, nejnižší ztrátu vařením vykazovalo vepřové maso. Výsledky naměřené Kramerovými nůžkami se u vepřového masa pohybovaly v průměru u hodnoty 565,58 N. Hodnoty naměřené Kramerovými nůžkami vykazovaly u kuřecího masa v průměru 489,84 N. Hodnoty hovězího masa naměřené Kramerovými nůžkami se v průměru nacházely na hodnotě 1050,57 N. V porovnání Kramerových nožů s ostatními nástavci vychází, že v případě Kramerových nožů bylo zapotřebí větší síly ke změření vzorku než u ostatních nástavců, ale zase zde byl nejmenší variační koeficient. Toto může být důsledkem rozdílů v ostrosti nožů, jejich uspořádání a jiné metodice. Tab. č. 11 Ztráta vařením a měření textury Kramerovými noži u vepřového, kuřecího a hovězího masa n ztráta vařením Kramer - N X max X min s x v x (%) 1.váh a (g) 2.váha (g) ztráta (%) Vepřové 1 Vepřové 2 528,5 430,5 18,54 573,5 480,7 16,18 565,58 622,75 535,59 35,20 6,22 Kuřecí 1 369,5 276,8 25,09 Kuřecí 2 377,5 288,4 23,60 489,84 504,30 470,82 14,79 3,02 Hovězí 1 494,7 375,3 24,10 Hovězí 2 588,4 482,0 18, , ,70 978,00 55,99 5,33 1. váha = před vařením, 2 váha = po uvaření 46

47 5.5 Ukázky deformační křivky z TIRA přístroje u všech čtyř nástavců u hovězího masa Graf č. 1 Průběh deformační křivky hovězího masa u W-B nože s V zářezem Graf č. 2 Průběh deformační křivky hovězího masa u rovného nože 47