Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Aktuální poznatky o jakostních odchylkách masa

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Aktuální poznatky o jakostních odchylkách masa Bakalářská práce Vedoucí práce: Ing. Miroslav Jůzl, Ph.D. Vypracoval: Kamila Rohrerová Brno 2011

2 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, ţe jsem bakalářskou práci na téma Aktuální poznatky o jakostních odchylkách masa vypracovala samostatně a pouţila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloţeném seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a můţe být pouţita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. Dne Podpis autora.

3 PODĚKOVÁNÍ Tímto chci poděkovat mému vedoucímu, Ing. Miroslavu Jůzlovi, Ph.D., za jeho ochotu, odbornou pomoc a cenné rady pro vypracování mé bakalářské práce.

4 ABSTRAKT Tématem bakalářské práce jsou Aktuální poznatky o jakostních odchylkách masa. Práce se nejprve věnuje jakosti masa, jeho vlastnostem a průběhu posmrtných změn, coţ je důleţité pro pochopení problematiky jakostních odchylek. Tato práce je zaměřena zejména na maso vepřové, proto největší pozornost je věnována jakostní odchylce PSE, jejíţ výskyt tvoří u vepřového masa majoritní většinu. Práce však pojednává i o dalších jakostních odchylkách masa, kterými jsou DFD maso, Hampshire faktor, Cold shortening či kančí pach masa. Mimo to je zmíněna i iridescence masa, přestoţe není jakostní odchylkou v pravém slova smyslu. Klíčová slova: vepřové maso, postmortální, PSE, DFD, kažení, welfare ABSTRACT The topic of this Bachelor Thesis focuses on the current knowledge about meat quality deviations. The first part deals with the quality of meat, its properties and post-mortem changes, which is important for the understanding of quality deficiencies. This thesis mainly focuses on pork, thus the biggest attention is paid to PSE quality variation, which occurs the most in pork. However, the thesis also discusses other meat quality variations, which include DFD meat, the Hampshire Factor, Cold shortening or boar meat smell. In addition it mentions meat iridescence, although it is not a quality variation in its true sense. Keywords: pork, post-mortal, PSE, DFD, spoilage, welfare

5 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Jakost masa Základní sloţení masa Vlastnosti masa Vlivy působící na jakost masa Vliv genetiky Vliv ţivočišného druhu Vliv plemene Vliv pohlaví Vliv věku zvířat Vliv způsobu chovu a velikosti skupin zvířat Vliv výţivy zvířat Vliv zdravotního stavu zvířat Vliv předporáţkových manipulací se zvířaty Postmortální procesy Prae rigor mortis Rigor mortis Zrání masa Hluboká autolýza Mikrobiální proteolýza masa Mikroorganismy v mase Mechanizmus mikrobiálního kaţení masa... 25

6 3.4.3 Analýza nebezpečí a kritické kontrolní body Abnormální průběh postmortálních změn Jakostní odchylka PSE Faktory ovlivňující vznik PSE Charakteristika PSE masa Jakostní odchylka DFD Jakostní kategorie masa Výskyt jakostních odchylek Vyuţití PSE a DFD masa Detekce výskytu jakostních anomálií Hampshire faktor Cold shortening Kančí pach Iridescence masa Výskyt jakostních odchylek u drůbeţího masa ZÁVĚR PŘEHLED POUŢITÉ LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK... 60

7 1 ÚVOD Maso je základní potravinou v lidské výţivě, která je velmi důleţitá pro zdravý růst a vývoj člověka. Jiţ odnepaměti představuje maso bohatý zdroj plnohodnotných bílkovin, minerálních látek a vitamínů a i v současnosti tomu není jinak. Nejnovější vědecké výzkumy zaměřené na výţivu člověka doporučují co moţná nejpestřejší stravu, maso a masné výrobky z ní nevyjímaje. Co se konzumace masa týká, ekonomická situace zůstává stále tou hlavní příčinou, proč se svět stále markantněji rozděluje na dvě skupiny, mezi kterými existují opravdu propastné rozdíly. Přestoţe se v západních vyspělých zemích ročně zkonzumuje kolem kg masa na osobu i více, našli bychom v dnešní době i země, jejichţ průměrná spotřeba masa činí pouhých 3 kg na obyvatele za rok. Paradoxní situací proto je, ţe zatímco chudá část světa strádá a umírá na nedostatek potravin, ve vyspělých zemích ohroţuje zdraví člověka naopak jejich nadměrná konzumace. Pro masný průmysl ve vyspělých zemích jsou rozhodující dva faktory mnoţství a kvalita. Pro producenty masa hraje významnou roli otázka kvantitativní. Po poráţce zvířat však maso putuje ke zpracovatelům, obchodníkům a nakonec ke spotřebitelům a otázka kvality tak postupně nabývá většího významu. Kvalita masa, zdravotní nezávadnost a jeho cena představují nejvýznamnější faktory, které rozhodují o úspěšnosti masa na trhu. Kvalitativní hledisko nabylo značného významu zejména v posledních letech, kdy se maso stalo globálně obchodovanou surovinou a spotřebitelé mají mnohem větší moţnost výběru. Produkty vyšší kvality jsou na trhu úspěšnější, dosahují vyššího odbytu a mohou být prodávány za vyšší cenu, která by měla být přímo úměrná jejich kvalitě. 7

8 2 CÍL PRÁCE Cílem bakalářské práce bylo vypracovat rešerši na téma Aktuální poznatky o jakostních odchylkách masa. Práce má popisovat základní jakostní parametry sledované u masa a se zaměřením především na vepřové maso je třeba vypsat jakostní odchylky, vyhledat informace o jejich výskytu, uvést způsoby jejich detekce a moţnost ovlivnění suroviny a výrobků. 8

9 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Jakost masa Ve vyspělých zemích představuje jakost masa jeden z důleţitých faktorů pro jeho úspěšnost na trhu. Jakost masa tvoří rozsáhlý soubor znaků a charakteristik, které mohou být ve všech fázích růstu a vývinu jatečných zvířat ovlivněny buď negativně, nebo pozitivně, přičemţ největší zodpovědnost za jakost masa nesou chovatelé jatečného skotu, přepravci a pracovníci jatek (Franc, 1994; Ingr, 2003). Mezi znaky jakosti masa řadíme jeho jednotlivé vlastnosti, chemické sloţení, zdravotní nezávadnost potraviny či hrozbu mikrobiálního nebezpečí. Optimální jakost umoţňuje dosaţení spolehlivé a vyrovnané kvality masa a masných výrobků a tak zajišťuje jejich konkurenceschopnost a úspěšnost na trhu. Hodnocení jakosti masa je náročné a nesnadné, především proto, ţe maso je dynamickým biochemickým systémem s vysokou heterogenitou systému a jak je patrné na následujícím schématu, při posuzování jakosti musíme posuzovat komplex jednotlivých jeho jakostních znaků (Ingr, 1996; Šubrt, 2002). Obrázek č. 1: Jakostní charakteristiky tvořící jakost masa (inspirace od Ingra, 2003) 9

10 3.1.1 Základní sloţení masa Jako maso jsou definovány všechny části těl ţivočichů v čerstvém nebo upraveném stavu, které jsou vhodné pro lidskou výţivu. Pokud tuto definici omezíme jen na teplokrevné ţivočichy, řadíme mezi maso i ţivočišné tuky, krev, droby, kůţe a kosti, ale také masné výrobky. V uţším slova smyslu se však masem rozumí jen kosterní svalovina, a to buď samotná svalová tkáň, nebo tkáň včetně vmezeřeného tuku, cév, nervů, vazivových a jiných částí, které jsou ve svalovině obsaţeny (Pipek, 1995). Svalovinu rozdělujeme na hladkou a příčně pruhovanou. Do příčně pruhovaného svalstva řadíme kromě kosterních svalů i srdeční sval, který je zvláštním typem příčně pruhované svalové tkáně. Základní morfologickou a funkční jednotkou svalu je svalové vlákno, jehoţ specializovanými organelami jsou myofibrily se schopností smršťování, které jsou sloţené z kontraktilních proteinů aktinu a myosinu (Pipek, 1995; Steinhauser et al. 2000; Ingr, 2003). Svalová vlákna nejsou stejná, jednotlivé skupiny se od sebe liší mnoţstvím svalového barviva, počtem myofibril v jednom vláknu, poměrem myofibril a sarkoplasmy ve svalovém vláknu a počtem mitochondrií v sarkoplasmě svalového vlákna. Na základě těchto charakteristik dělíme svalová vlákna na červená, světlá (bílá) a přechodná. Poměr jednotlivých druhů těchto vláken ve svalech není stálý, mění se v závislosti na stáří zvířete nebo jeho fyzické námaze (Steinhauser et al., 2000). Tabulka č. 1: Rozdělení svalových vláken a jejich charakteristika (podle Steinhausera et al., 2000) Typ vlákna Charakteristika Tenká svalová vlákna s niţším počtem myofibril Vyšší obsah myoglobinu, který určuje barevnost vlákna Červená Větší obsah mitochondrií výrazné oxidativní procesy v těchto vlákna vláknech Pomalá, ale silná kontrakce Bohaté krevní zásobení Tlustší svalová vlákna Světlá vlákna Malý obsah myoglobinu a mitochondrií Rychlá, ale poměrně krátká kontrakce 10

11 Přechodná vlákna Omezené oxidativní procesy Přechodný typ Přechod mezi červenými a světlými svalovými vlákny Chemické sloţení masa je velmi obtíţné jednoznačně charakterizovat, neboť závisí jak na druhu zvířete, tak na celé řadě intravitálních vlivů i technologických procesů při zpracování masa. Libová svalovina je sloţena z vody, bílkovin, tuků, minerálních látek, vitamínů a extraktivních látek (Steinhauser et al., 1995). Procentuální zastoupení těchto sloţek je uvedeno v tabulce. Tabulka č. 2: Základní chemické složení masa (podle Steinhausera et al., 1995) Sloţka masa Zastoupení voda % bílkoviny % tuky 2-3 % minerální látky 1-1,5 % extraktivní látky bezdusíkaté 0,9-1,0 % extraktivní látky dusíkaté 1,70 % Z tabulky je patrné, ţe sloţkou, která je v libové svalovině zastoupena nejvíce, je voda. Voda se ve svalovině nachází jako roztok bílkovin, solí, sacharidů a dalších rozpustných látek a má velký význam pro senzorickou, kulinární a především technologickou jakost masa. Z technologického hlediska rozdělujeme vodu volnou a vázanou. Kritériem pro toto rozdělení přitom je, zda voda za daných podmínek z masa volně vytéká nebo ne. Voda můţe být ve svalovině vázána několika způsoby a to jako voda hydratační, imobilizovaná mezi filamenty, imobilizovaná ve filamentech, uzavřená v sarkoplazmatickém prostoru nebo extracelulární (Ingr, 2003). Z technologického i nutričního hlediska patří mezi nejvýznamnější sloţky masa bílkoviny, které na základě rozpustnosti ve vodě a solných roztocích rozdělujeme do několika skupin. 11

12 Tabulka č. 3: Rozdělení bílkovin a jejich charakteristika (podle Lawrie, 1991) Skupina Charakteristika Zástupce rozpustné ve vodě nebo ve slabých sarkoplazmatické solných roztocích myoglobin a hemoglobin myofibrilární rozpustné v solných roztocích, ve vodě nerozpustné aktin a myosin, desmin stromatické nerozpustné ve vodě, ani v solných roztocích - za nízkých teplot kolagen, elastin V největší míře jsou v mase zastoupeny bílkoviny myofibrilární, které jsou zodpovědné za svalovou kontrakci. Váţí největší podíl vody v mase, výrazně se podílejí na postmortálních změnách a rozhodují o vlastnostech masa. Mezi myofibrilární bílkoviny patří aktin a myosin. Myosin je sloţkou tlustých filament, aktin sloţkou tenkých filament. Aktin a myosin vytvářejí vzájemným spojením komplex, označovaný jako aktinomyosinový komplex, který vzniká tak, ţe se do sebe zasune tlustá a tenká filamenta. Tento komplex v období posmrtného ztuhnutí masa výrazně ovlivňuje jeho vlastnosti (Ingr, 2003). Tuk v mase dělíme na vnitrosvalový (intramuskulární) a depotní (extramuskulární), tvořící samostatnou tukovou tkáň. Velký význam pro chuť a křehkost masa má tuk intramuskulární, zejména jeho intercelulární podíl, který je mezi buňkami rozloţen ve formě ţilek a tvoří tzv. mramorování masa. Tuk masa je tvořen neutrálními lipidy, fosfolipidy, látkami rozpustnými v tucích a mastnými kyselinami (Lawrie, 1991; Pipek, 1995). Velmi rozmanitou a početnou skupinu látek, které jsou v mase zastoupeny jen v malém mnoţství, tvoří extraktivní látky. Ty jsou ceněné pro tvorbu aromatu a chutnosti masa (Ingr, 2003) Vlastnosti masa Vlastnosti masa lze rozdělit na fyzikální, technologické a senzorické. Fyzikální vlastnosti masa jsou odvozeny z chemického sloţení a mají vliv na některé smyslové a technologické vlastnosti a nutriční hodnotu masa. K jejich měření se pouţívá fyzikálních metod. Mezi významné fyzikální vlastnosti masa patří textura, měrná hmotnost, energetický obsah, vaznost, světlost barvy (remise a odraz světla), elektrické vlastnosti a hodnota ph. Pomocí některých elektrických vlastností, jako je zejména 12

13 vodivost nebo odpor, můţeme zjišťovat míru poškození svaloviny a výskyt jakostních odchylek (Ingr, 1996). Senzorické vlastnosti masa představují pro spotřebitele nejvýznamnější jakostní charakteristiku. Nejprve spotřebitel vizuálně posuzuje celkový vzhled masa. První dojem je určován zejména barvou a strukturou povrchu. Po tepelné úpravě je pro konzumenty rozhodující chutnost masa, křehkost, měkkost, tuhost, šťavnatost a vůně. Tyto vlastnosti lze souhrnně také označovat jako organoleptické vlastnosti masa, neboli soubor vlastností masa, které vnímá spotřebitel během konzumace (Ingr, 1996; Xargayó et al., 2005; Nollet & Boylston et al., 2007). Co se technologických vlastností masa týče, je poţadován co největší podíl svalové tkáně, vysoký obsah celkových bílkovin, charakteristická barva masa, typická chuť a vůně a normální průběh postmortálních změn. Jedna z nejdůleţitějších technologických vlastností masa je vaznost (Steinhauser et al., 1995). Vaznost Schopnost masa vázat vodu jak svoji vlastní, tak přidanou v průběhu technologických procesů a tuto vodu udrţet i při působení síly či fyzikálního namáhání, označujeme jako vaznost. Vaznost masa je ovlivňována celou řadou faktorů, výrazně se uplatňuje například vliv ph. Během přeměny svalu na maso se ph masa značně sniţuje, důsledkem zvyšující se koncentrace vznikající kyseliny mléčné, hromadící se ve svalech. Při hodnotě ph kolem 5,4, odpovídající izoelektrickému bodu bílkovin, je vaznost masa minimální. Výrazné změny vaznosti vykazuje maso s abnormálním průběhem postmortálních změn, tedy maso postiţené jakostními odchylkami PSE a DFD. Kromě průběhu a stadia postmortálních změn vaznost dále ovlivňuje například koncentrace soli, přídavek vody a cizích bílkovin, teplota masa, stupeň rozmělnění, aj. Vaznost je zároveň ovlivňována pohlavím zvířat, jejich věkem i způsobem chovu (Pipek, 1995; Huff-Lonergan & Lonergan, 2005). Barva Celkový vzhled masa, zejména jeho barva, je hlavním faktorem, který ovlivňuje vnímání masa spotřebiteli a tedy i jeho úspěšnost na trhu, protoţe první vjem je vţdy vyvolán vizuálně. Je prokázáno, ţe barva je jedním z hlavních a prvních aspektů, které spotřebitel při nákupu masa hodnotí, neboť předpokládá, ţe je barva masa hlavním indikátorem jeho kvality a čerstvosti. Produkt můţe být proto na základě barvy zavrhnut ještě dříve, neţ spotřebitel posoudí ostatní vlastnosti, jakými jsou aroma, textura nebo 13

14 chuť. Jednoznačně lze proto konstatovat, ţe barva hraje významnou roli v masném průmyslu, a proto je barva jak čerstvého masa, tak i masných výrobků, jako kvalitativní parametr široce studována (Nollet & Boylston et al., 2007; Toldrá et al., 2010). Barvu masa tvoří hemová barviva myoglobin a hemoglobin. Jejich struktura je sloţena z bílkovinného nosiče (globinu) a barevné skupiny (hemu). Centrálním atomem je atom ţeleza, který je schopen podle afinity vázat různé plyny a tak vznikají deriváty těchto barviv, například oxymyoglobin a karboxymyoglobin. Na barvě masa se podílí především svalové barvivo myoglobin. Obsah myoglobinu ovlivňuje druh zvířete, plemeno, pohlaví, věk i druh svalu. Je také známo, ţe vyšší obsah myoglobinu souvisí s vyšší svalovou aktivitou, proto je u zvířat z volného chovu pozorován vyšší obsah myoglobinu, neţ u zvířat z vazného ustájení. Důleţitou roli zde hraje také strava, neboť krmivo s nízkým obsahem ţeleza vede k niţšímu obsahu myoglobinu ve svalech. Obsah hemoglobinu neboli krevního barviva, závisí na stupni vykrvení, jeho obsah ve svalu se pohybuje v rozmezí % (Lawrie, 1991; Pipek, 1995). Textura Neméně rozhodující vliv na přijetí masa spotřebiteli má kromě barvy masa také jeho textura, která je charakterizována jeho křehkostí a šťavnatostí. Křehčí maso je v očích spotřebitele vnímáno jako kvalitnější a čerstvější, nicméně toto tvrzení neplatí ve všech případech. Křehkost masa lze senzoricky jednoduše definovat jako poddajnost a snadnost mělnitelnosti masa při jeho ţvýkání. Křehkost masa se odvíjí od celé řady dalších faktorů, například stavu vyzrálosti, obsahu pojivové tkáně obsahu kolagenu, obsahu intramuskulárního tuku, ale také věku zvířat, neboť ten má vliv na rozpustnost kolagenu. Se zvyšováním věku zvířat se zvyšuje i tuhost masa. Z hlediska křehkosti lze maso dělit do tří skupin na maso křehké, střední tuhosti a maso tuhé (Nollet & Boylston et al., 2007; Pipek, 2009). 14

15 3.2 Vlivy působící na jakost masa Vlivů působících na jakost jatečných zvířat je celá řada a kaţdý z nich můţe mít různou intenzitu projevu a rozdílnou praktickou závaţnost. Jejich působení na kvalitativní znaky masa je většinou vzájemně provázáno. Z časového hlediska můţeme vlivy rozdělit na prenatální a intravitální (působící na zvíře během jeho ţivota). Intravitální vlivy se dále dělí na postnatální, premortální a postmortální. Jiné členění zase rozděluje vlivy na vnitřní (genetické) a vnější (faktory prostředí). Všechny tyto vlivy mohou ovlivňovat jakost a vlastnosti masa, jeho zdravotní a hygienickou nezávadnost i biologickou hodnotu (Pipek, 1995; Ingr, 2003) Vliv genetiky Genetika patří mezi rozhodující faktory, ovlivňující jakost masa zvířat. Vliv genotypu však ovlivňuje kvalitativní znaky masa asi z jedné třetiny, kdeţto zbylé dvě třetiny ovlivňují vnější vlivy. Proto jim musí být také věnována zvýšená pozornost. Cílem genetického šlechtění z hlediska produkce masa je především zvyšování jatečné výtěţnosti a jatečné hodnoty hospodářských zvířat. Ideálem je takové sloţení těla jatečného zvířete, které poskytuje maximální podíl svalstva, optimální podíl tuku, minimum kostí a jatečného odpadu. Intenzivní šlechtění na masnou produkci se však na kvalitativních znacích masa podepisuje i negativně. Příkladem můţe být vznik jakostní odchylky PSE u vepřového masa (Steinhauser et al., 1995; Konesz, 2001; Václavková & Lustyková, 2010) Vliv ţivočišného druhu Druh zvířete výrazně ovlivňuje vlastnosti masa, jeho chemické sloţení i zastoupení tkání v jatečném těle. Maso odlišných ţivočišných druhů se od sebe liší obsahem tuku, poměrem svaloviny a pojivových tkání, křehkostí masa. Značné rozdíly najdeme i u vlastností, kterými jsou vaznost, chuť, aroma a barva. Ta závisí na koncentraci hemových barviv. Je zřejmé, ţe čím vyšší mnoţství hemových barviv sval obsahuje, tím je tmavší. Odlišnost mezi mnoţstvím hemových barviv u jednotlivých druhů zvířat dokazuje následující tabulka (Pipek, 1995; Steinhauser et al., 1995). 15

16 Tabulka č. 4: Koncentrace hemových barviv ve vybraných druzích masa (podle Šimka & Steinhausera, 2001) Maso Kuřecí Jehněčí Vepřové Hovězí Obsah hemových barviv 126 mg/kg 2500 mg/kg mg/kg mg/kg Vliv plemene Plemenem rozumíme populaci hospodářských zvířat stejného druhu s určitými charakteristickými znaky a vlastnostmi. Příslušnost zvířete k určitému plemeni je výrazným faktorem, mající vliv na kvalitativní znaky masa, jakoţto obsah mezisvalového tuku, schopnost vázat vodu, barvu a jemnost. Plemena skotu dělíme na základě uţitkovosti do tří skupin, a to na mléčná, masná a kombinovaná. Je zřejmé, ţe co se kvality masa týče, budou mezi těmito uţitkovými typy existovat výrazné rozdíly. Mléčná plemena dosahují niţší intenzity růstu a mají vysokou spotřebu krmiv na jednotku přírůstku ţivé hmotnosti. Pokud se vykrmují do vyšších hmotností, výrazně se zhoršuje jakost masa, neboť ukládají velké mnoţství vnitřního tuku. Naproti tomu masná plemena se vyznačují vysokou zmasilostí a lepším osvalením, zejména ve hřbetní a pánevní oblasti. Nicméně kvalitativní znaky masa se mohou lišit nejen mezi jednotlivými plemeny, rozdíly se vyskytují také v rámci jednotlivých zvířat určitého plemene (Ingr, 2003; Kadlečík & Kasarda, 2007) Vliv pohlaví U samců a samic existují značné rozdíly mezi temperamentem a intenzitou metabolických procesů, coţ má velký vliv na kvalitu masa. Samičí metabolismus pracuje pomaleji, úsporněji, obsahuje proto více tuku, neţ maso samců, coţ se také projevuje na senzorické a technologické kvalitě masa (Steinhauser et al., 1995). Maso samic a kastrátů je díky vyššímu obsahu tuku senzoricky kvalitnější, šťavnatější, chutnější a křehčí (Ingr, 1996). U samců je patrný vliv kastrace na intenzitu růstu, jatečnou výtěţnost, apod. Kastrovaní samci rostou pomaleji a konverze krmiv bývá horší. Na druhou stranu, závaţným problémem u nekastrovaných kanců je kančí pach, který negativně ovlivňuje senzorickou kvalitu masa a při větším rozsahu postiţení můţe vést aţ k jeho odmítnutí spotřebiteli. 16

17 U prasnic se zase velmi výrazně projevuje vliv říje. Maso říjných sviní je málo kvalitní, často s výskytem jakostních odchylek. Pohlaví jatečného zvířete má vliv také na schopnost masa vázat vodu. Maso býků se vyznačuje lepšími pojivovými vlastnostmi, vyšším ph i vyšší schopností vázat vodu ve srovnání s masem jalovic a krav. Na druhou stranu, maso býků velmi často vykazuje znaky jakostní odchylky DFD (Pipek, 1995; Šubrt, 2002) Vliv věku zvířat Věk zvířat ovlivňuje dynamiku růstu zvířat, chemické sloţení i jakost masa. V období dospělosti zvířat je nejintenzivnější růst svaloviny, po dosaţení dospělosti se ale naopak zvyšuje ukládání tuku. Proto je nejvhodnější poráţet zvířata v době tzv. jatečné zralosti. Jatečná zralost je definována jako věk, kdy se zvíře svým tělesným vývojem blíţí dospělosti, ukončuje vývoj svaloviny a začíná ve zvýšené míře produkovat depotní tuk. Věk zvířat má vliv také na chuť i vaznost masa. S věkem přibývá obsah extraktivních látek ve svalovině, proto je maso starších zvířat chutnější. Naopak vaznost je větší u zvířat mladších (Pipek, 1995; Steinhauser et al. 1995). Maso mladých zvířat se také vyznačuje vyšší křehkostí, která je dána zejména mnoţstvím a strukturou kolagenu, kterou ovlivňuje věk zvířete. I kdyţ tedy mladé maso obsahuje více kolagenu, neţ maso starých zvířat, je křehčí (Šubrt, 2002) Vliv způsobu chovu a velikosti skupin zvířat Způsob chovu má značný vliv na kvalitu, ale i mnoţství vyprodukovaného masa. Zvířata chovaná na pastvách mají niţší intenzitu výkrmu, horší konverzi krmiv a vyšší pohlavní aktivitu, která má za následek neklid na pastvách a sniţuje efekt pasení. Naopak nesporným kladem tohoto způsobu chovu je dnes často diskutované welfare zvířat. Zvířatům je umoţněno jejich přirozené biologické chování, volnost pohybu. Z tohoto důvodu jsou odolnější vůči stresu a fyzické únavě a výskyt jakostních odchylek je mnohem niţší (Pipek, 1995). Vazné ustájení ovšem mnohdy welfare zvířat neumoţňují, omezují zvířata v pohybu, brání jejich přirozenému chování, navíc stájové klima či umělé osvětlení nepůsobí na zvířata vţdy vhodně. Vazné ustájení však přináší značné výhody, co se ekonomického hlediska chovu týče vyšší přírůstky, lepší konverzi krmiv, koncentrování výroby, menší nároky na velikost pozemků (Pipek 1995; Ingr, 1996). Co se vlivu velikosti skupin chovaných zvířat týče, bylo dříve uváděno, ţe u větších skupin zvířat, které byly vytvářeny zejména z důvodu sníţení nákladů na 17

18 ustájení, dochází ke sniţování uţitkovosti, intenzivnímu projevu nejrůznějších zlozvyků (např. okusování ocásků u prasat) a k vyšší variabilitě růstu. Novější studie ovšem toto tvrzení popírají (Václavková & Lustyková, 2010) Vliv výţivy zvířat Zkrmování různých krmiv má rozdílné účinky na kvalitu masa. Obecně platí, ţe pokud mají krmiva pozitivní vliv na zdravotní stav zvířat, mají také příznivý vliv na jakost masa. Proto by měl chovatel pouţívat ke krmení pouze krmiva zdravotně nezávadná, která odpovídají fyziologickým potřebám hospodářských zvířat daného druhu a kategorie. Naopak je potřeba vyhnout se krmivům, působící na jakost masa negativně, mohou například působit nedostatečnou tvorbu svaloviny nebo dokonce vyvolávat avitaminózy zvířat. Rovněţ intenzitu výkrmu je třeba přizpůsobovat jak věku, pohlaví, tak plemenné příslušnosti zvířete (Ingr, 1996; Bartoň & Bureš, 2000). Vhodně volenou výţivou lze také měnit chemické sloţení masa, neboť výţivou prasat, bohatou na na obsah limitujících mastných kyselin, lze měnit sloţení lipidů vepřového masa (Koucký & Ševčíková, 2005) Vliv zdravotního stavu zvířat Zhoršený zdravotní stav zvířat se výrazně podepisuje na jakosti masa, vede ke sniţování jeho biologické hodnoty. Špatný zdravotní stav zvířat má za následek omezený příjem krmiva a tedy i horší přírůstky. Horečnatá onemocnění zvířat výrazně zasahují do látkového metabolismu, urychlují jej a dochází ke sníţení obsahu nutričně cenných látek a tedy i ke zhoršení senzorických vlastností masa. Kvalitu masa však nesniţují pouze onemocnění, velmi závaţné jsou i nejrůznější poranění zvířat. Zvláštním případem, který ovlivňuje kvalitativní znaky masa, je tzv. přepravní nemoc. Jedná se o reakci organismu zvířete na veškeré vlivy, kterým je během přepravy vystaveno. Tato nemoc se vyskytuje zejména u prasat, díky jejich omezené schopnosti termoregulace a projevy bývají různé. Přes zvýšení srdeční a dechové frekvence aţ po zarudnutí kůţe a agresivitu, mohou se dokonce vyskytovat i stavy deprese. Následkem prodělané stresové reakce se zhoršuje jakost masa a můţe dojít ke vzniku jakostních odchylek (Pipek, 1995; Steinhauser et al., 1995). 18

19 3.2.9 Vliv předporáţkových manipulací se zvířaty Časový interval mezi dosaţením poţadované poráţkové hmotnosti zvířat a okamţikem poráţky je poměrně krátký. V tomto období se však můţe zdravotní stav zvířat, a s tím související kvalitativní znaky masa, výrazně měnit. Proto je nesmírně důleţité, jak pro zajištění odpovídající kvality masa, tak samozřejmě i z etologického hlediska, co v nejvyšší moţné míře omezit působení nejrůznějších stresorů, které mají na zvířata vliv nejen během jejich růstu a ţivota, ale také během přepravy na jatka, předporáţkového ustájení i samotné poráţky zvířat (Lawrie, 1991; Ingr, 2003). Co se zajištění welfare jatečných zvířat na právní úrovni týče, je upravováno zákonem č. 246/1992 Sb. na ochranu zvířat proti týrání (v aktuálním znění zákona č. 312/2008 Sb.). 3.3 Postmortální procesy Postmortální procesy jsou zahájeny okamţikem poráţky jatečného zvířete a zahrnují soubor dějů, při kterých se svalovina přeměňuje na maso a získává typické a poţadované technologické, senzorické a kulinární vlastnosti. Obecně lze říci, ţe se jedná o degradaci základních sloţek svaloviny, zejména bílkovin a sacharidů, přičemţ dochází k postupnému okyselování svalu a změnám v konformaci bílkovin. K velmi rychlé degradaci post mortem dochází hlavně u glykogenu, který se ve svalech teplokrevných ţivočichů pohybuje v rozmezí 0,02 1 %. Tyto degradační procesy jsou katalyzovány nativními enzymy, přirozeně obsaţenými ve svalovině, jsou nevratné a kaskádovitě směřují přes meziprodukty aţ ke konečným produktům. Mají rozdílnou rychlost průběhu, intenzitu i výsledný projev (Ingr, 2003; Velíšek & Hajšlová, 2009). Sled reakcí, které jsou katalyzované nativními enzymy, a jimiţ se přeměňuje svalovina na maso, bývá označován jako autolýza. Její průběh je členěn do čtyř etap, mezi kterými ovšem nejsou ostré hranice, nýbrţ plynulý přechod z jedné fáze do druhé: prae rigor mortis rigor mortis zrání masa hluboká autolýza (Pipek, 1995). 19

20 Základní funkcí svalu je svalová kontrakce, přičemţ potřebnou energii získává organismus štěpením adenosintrifosfátu (ATP). Zpětná resyntetizace ATP je zajištěna štěpením glykogenu, obsaţeného ve svalech. Při dostatečném přístupu kyslíku probíhá aerobní glykolýza, kdy je glykogen odbouráván aţ na oxid uhličitý a vodu za současného uvolnění tepla. Při vysoké fyzické zátěţi organismu se však spotřebuje více kyslíku, neţ je schopna krev dodávat do svalu a glykogen je degradován anaerobně, za vzniku kyseliny mléčné, která je v játrech resyntetizována na glykogen a z menší části oxidována na kyselinu pyrohroznovou. Vzniklý glykogen je v játrech štěpen na glukosu, která je dopravena do svalů a přeměněna na svalový glykogen. Mechanismus nevratné anaerobní glykolýzy probíhá v plném rozsahu aţ po smrti zvířete, kdy dojde k přerušení přívodu kyslíku a aerobní procesy probíhající za ţivota jsou nahrazeny anaerobními (Pipek, 1995; Steinhauser et al., 1995). V důsledku přerušení krevního oběhu ovšem chybí transport kyseliny mléčné do jater a tím pádem nemůţe dojít k resyntetizaci glykogenu. Hromaděním kyseliny mléčné dochází k poklesu ph a to aţ do doby, neţ jsou inaktivovány příslušné glykolytické enzymy. Obsah ATP se po smrti zvířete nejdříve nemění, poté však začne klesat a je rozkládán aţ na kyselinu fosforečnou. Následující graf vyjadřuje průběh změn obsahu glykogenu a kyseliny mléčné ve svalu během prvních tří hodin post mortem (Pipek, 1995). Obrázek č. 2: Grafické znázornění změn obsahu glykogenu a kyseliny mléčné ve svalu během prvních tří hodin post mortem (podle Steinhausera et al., 1995) 20

21 3.3.1 Prae rigor mortis Jedná se o první stádium posmrtných změn předcházející nástupu rigoru mortis. V tomto stadiu se maso označuje jako tzv. teplé a to z důvodu jeho teploty, která se pohybuje v rozmezí C. Nezávisle na teplotě má maso v tomto stádiu vysokou vaznost, není tuhé, neuvolňuje vodu a je vhodné pro výrobu mělněných masných výrobků. V této fázi je moţné maso zmrazit a tím tak uchovat jeho vlastnosti (Pipek, 1995). Maximální vaznost masa těsně po poráţce je dána tím, ţe hladina ATP je téměř na původní úrovni nebo jen mírně klesá, coţ umoţňuje, ţe stále slouţí jako zdroj energie pro svalovou kontrakci a brání tak vzniku aktinomyosinového komplexu. Další příčinou dobré vaznosti masa je stále ještě vysoká hodnota ph, která je vzdálená od hodnoty izoelektrického bodu bílkovin. Fáze prae rigor mortis je velmi krátká a probíhající procesy rychle směřují k nástupu fáze rigor mortis (Ingr, 2003) Rigor mortis V této fázi posmrtných změn dochází ke sníţení koncentrace ATP aţ na hladinu, kdy jiţ nestačí udrţovat aktin a myosin v disociované podobě a tak vzniká aktinomyosinový komplex. Svalovina se tím pádem zpevňuje, stává se tuhou a ztrácí pruţnost. Od specifických vlastností, které maso v této fázi získá, je odvozeno české pojmenování této fáze - posmrtné ztuhnutí (Ingr, 1996). Ve stadiu rigor mortis se také velmi výrazně zhoršuje jedna z nejvýznamnějších technologických vlastností masa vaznost. Mezi jednu z příčin sníţené vaznosti lze bezesporu řadit pokles ph na hodnotu blízkou izoelektrickému bodu bílkovin a vliv na sníţenou vaznost má rovněţ vznik aktinomyosinového komplexu. Pokles ph, který negativně ovlivňuje vaznost, ale zvyšuje údrţnost masa, závisí na teplotě. Za normálních podmínek začíná tuhnutí masa během 6 hodin po poráţce a trvání závisí na druhu zvířete. U hovězího dobytka se pohybuje kolem hodin, u prasat 4 18 hodin a u kuřat 2 4 hodiny post mortem (Ingr 2003; Velíšek & Hajšlová, 2009). Z výše uvedených charakteristik masa ve stadiu rigor mortis jednoznačně vyplývá, ţe je maso takřka nezpracovatelné. Tepelným opracováním dochází k uvolňování velkého podílu masné šťávy, spolu s nutričně cennými látkami. Nevhodné je rovněţ zmrazení masa v tomto stadiu, neboť vzhledem k jeho nízké vaznosti by zmrazením vymrzala voda v mezibuněčných prostorech, následkem čehoţ by vznikaly velké ztráty při rozmrazování a výsledkem by bylo tuhé, nevyzrálé maso (Steinhauser et al., 1995; Ingr, 1996; Král, 2005). 21

22 3.3.3 Zrání masa Při zrání masa se začíná uvolňovat ztuhnutí svalu, neboť aktinomyosinový komplex disociuje na aktin a myosin. Během tohoto procesu se zvyšuje ph, důsledkem rozkladu kyseliny mléčné. Maso ztrácí svoji tuhost a je křehčí. Proces zrání masa je také charakterizován zvyšováním vaznosti a dosaţením poţadovaných organoleptických vlastností. Díky hromadění degradačních produktů bílkovin peptidů a aminokyselin, vzniká charakteristická chuť a vůně masa. Ze sacharidů se po ukončení procesu zrání se v mase vyskytují pouze monosacharidy, respektive jejich fosforečné estery. Zbytek tvoří glukosa, fruktosa a ribosa (Ingr, 1996; Velíšek & Hajšlová, 2009). Dobu zrání nejvíce ovlivňuje teplota a druh masa. Přesto, ţe vyšší teplota zrání masa urychluje, z důvodu kontaminace a rozvoje mikroorganismů probíhá zrání masa v chladírnách. Omezená kapacita chladíren a dlouhá doba skladování však vede k tomu, ţe se maso vyskladňuje dříve, nestačí plně vyzrát a to se samozřejmě výrazně podepisuje na jeho kvalitě. Neukončený proces zrání je pro spotřebitele velice závaţnou, mnohdy rozhodující vadou, kterou lze určit, aţ po tepelném zpracování masa. Takové maso je po tepelné úpravě, v závislosti na stupni vyzrálosti, velice tuhé, pro spotřebitele mnohdy nepoţivatelné (Franc, 1994; Pipek, 1995). Optimální doba zrání masa, skladovaného za chladírenských teplot, je u vepřového masa 5 7 dní, u hovězího dní. U hovězího masa je jeho poměrně dlouhá doba zrání problematická. Zejména z ekonomického hlediska se snaţíme proces zrání urychlit, případně předejít nástupu rigoru mortis zmrazením tzv. teplého masa, nasolením masa či zvýšením teploty (Pipek, 1995; Ingr, 2003) Hluboká autolýza Proces zrání masa pokračuje tzv. hlubokou autolýzou. Tato fáze se vyznačuje zhoršením senzorických vlastností, maso se stává takřka nepoţivatelné. Dochází ke štěpení bílkovin aţ na konečné rozkladné produkty (amoniak, aminy, aj.) a k rozkladu tuků. Fáze hluboké autolýzy je tedy děj neţádoucí, ve velmi malém rozsahu je přijatelný pouze u některých druhů zvěřiny (zajíci, baţanti) (Steinhauser et al., 1995). 22

23 3.4 Mikrobiální proteolýza masa Jako proteolýza je definován rozklad bílkovin, vedoucí ke kaţení masa a jeho hnilobě. Proteolýza je způsobena proteolytickými enzymy mikroorganismů, kontaminujících svalovinu. V období posmrtného ztuhnutí a na začátku zrání masa je díky zvýšené kyselosti rozvoj mikrobů redukován a jejich počet se zvyšuje jen nepatrně. S postupným zvyšováním ph do neutrální oblasti v dalším období postmortálních změn, se ovšem začínají mikroorganismy mnoţit. Při zvýšení jejich koncentrace pomnoţením se negativně mění senzorické vlastnosti masa. Projevuje se osliznutí, patrná je změna barvy masa i typický hnilobný zápach (Steinhauser et al., 1995) Mikroorganismy v mase Mikroorganismy lze definovat jako jednobuněčné nebo vícebuněčné organismy nepatrných rozměrů, které dělíme na kvasinky, plísně, bakterie, viry a prvoky. Maso zdravých a odpočinutých zvířat je v okamţiku poráţky prakticky sterilní. Patogenními mikroorganismy můţe být kontaminováno buď primárně, nebo sekundárně, přičemţ neutrální hodnota ph a vysoký obsah vody činí z masa ideální prostředí pro růst a mnoţení mikroorganismů. K primárnímu pronikání mikroorganismů do svaloviny můţe docházet vlivem svalové únavy při transportu zvířat, kdy je činnost imunitního systému oslabena. Za ţiva můţe být kontaminována rovněţ svalovina nemocných nebo stresovaných zvířat. Sekundární kontaminace masa je moţná v jakémkoliv okamţiku výrobního procesu, během vykrvení, vykolení, porcování masa, atd. Hlavními zdroji sekundární kontaminace jsou kůţe a srst zvířat, trávicí trakt, lymfatické uzliny zvířat, nedostatečně čisté nástroje a zařízení, ruce pracovníků, atd. (Steinhauser et al., 1995; Görner & Valík, 2004; Vlková et al. 2009). Následující diagram vyjadřuje moţné cesty a zdroje kontaminace svaloviny. Je z něj patrné, ţe ke kontaminaci svaloviny můţe dojít v kaţdém okamţiku procesu získávání masa, od prvovýrobce aţ po okamţik konečné spotřeby. 23

24 Obrázek č. 3: Možné cesty a zdroje kontaminace svaloviny (podle Miller & Dickson, 2009) Svalovina jatečných zvířat bývá nejčastěji kontaminována bakteriemi rodu Aeromonas, Acinetobacter, Enterococcus, Moraxella, Pseudomonas a Psychrobacter, plísněmi rodu Cladosporium, Geotrichum, Mucor a kvasinkami Candida a Torulopsis. Nejzávaţnějšími kontaminujícími mikroorganismy je přitom skupina tzv. patogenních mikroorganismů, neboť způsobují onemocnění člověka (Steinhauser et al., 1995; Vlková et al., 2009). Mezi patogeny, které jsou spojeny s kontaminací vepřového masa, patří Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Campylobacter spp., Clostridium botulinum, Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes, Clostridium perfrigens, Aeromonas hydrophila, Streptococcus spp., Escherichia coli, Brucella suis (Miller & Dickson, 2009). Z hlediska patogenů v potravinách je důleţitým pojmem tzv. vulnerabilita potraviny. Jako vulnerabilita je definován soubor vnitřních faktorů podporovaných faktory vnějšími, umoţňující mnoţení patogenních mikroorganismů a tvorbu toxinů v mase. Jinými slovy by se dalo říct, ţe rychlost růstu a mnoţení kontaminujících mikroorganismů ovlivňuje řada nejrůznějších faktorů, ať uţ se jedná o faktory vnitřní, mezi které patří chemické sloţení masa či ph, nebo faktory vnější, ze kterých hraje bezesporu nejvýznamnější roli teplota skladování. Proto nejúčinnějším prostředkem, jak zabránit kontaminacím a rozvoji mikroorganismů, je uchovávání masa při vhodné 24

25 teplotě. Maso by se mělo po poráţce vychladit pod teplotu 7 C, teplota skladování by se měla optimálně pohybovat kolem -1 C aţ 2 C (Ingr, 1996; Vlková et al., 2009) Mechanizmus mikrobiálního kaţení masa Při kaţení masa produkují mikroorganismy proteolytické a lipolytické enzymy. Činností produkovaných proteolytických enzymů dochází ke štěpení bílkovin, čímţ vznikají peptidy a aminokyseliny a tyto sloučeniny jsou mikroby metabolizovány aţ na konečné degradační produkty amoniak, sulfan, merkaptany, dimetylsulfid, aminy, aldehydy, indol a skatol. Proteolytickou aktivitou se vyznačují některé druhy rodů Pseudomonas, Proteus, Bacillus a Clostridium. Lipolytické enzymy štěpí tuk, produkují je některé druhy rodů Pseudomonas, Proteus, Micrococcus, Staphylococcus, Lactococcus (Görner & Valík, 2004) Analýza nebezpečí a kritické kontrolní body Pro omezení rizika kontaminace a zajištění zdravotní nezávadnosti a maximální bezpečnosti potravin se v provozech zavádí systém HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points). Hlavním cílem tohoto organizačního systému je analýza a prevence biologických, fyzikálních a chemických nebezpečí, které ohroţují zdravotní nezávadnost potravin. Kromě zabezpečení zdravotní nezávadnosti potravin při procesu jejich výroby, však systém nalézá uplatnění i mimo tento vlastní výrobní proces, například při výrobě zemědělských produktů či při distribuci potravin. Systém HACCP sestává ze sedmi základních principů, kterými jsou: analýza nebezpečí, určení kritických ochranných bodů, stanovení kritických limitů, monitoring zavedených kritérií, stanovení nápravných opatření, ověření funkčnosti tohoto systému a dokumentace (Komprda, 2004). 3.5 Abnormální průběh postmortálních změn Vlivem určitých faktorů můţe nastat situace, ţe postmortální procesy ve svalovině neprobíhají obvyklým, výše popsaným způsobem. Odchýlení od tohoto normálního průběhu posmrtných změn negativně ovlivňuje některé vlastnosti masa, zejména jeho vaznost a barvu. Výsledkem tohoto odklonu od normálního průběhu postmortálních změn je vznik jakostních odchylek, které mají významný ekonomický dopad, neboť ztěţují nebo dokonce znemoţňují uplatnění masa jak u spotřebitelů, tak v masném průmyslu (Pipek, 1995). 25

26 Jakostní odchylka PSE (pale, soft, exudative bledé, měkké a vodnaté maso) se vyskytuje především u vepřového masa, výjimečně však byla zjištěna u některých přešlechtěných plemen skotu. PSE maso se vyznačuje světlou barvou, nízkým ph, velmi nízkou vazností, s čímţ jsou spojeny vysoké ztráty masné šťávy. Jakost hovězího masa negativně ovlivňuje jakostní odchylka DFD (dark, firm, dry tmavé, tuhé, suché maso), která zřídka postihuje rovněţ vepřové maso. Pro DFD maso je charakteristická tmavá barva, zvýšená tuhost, vyšší ph s čímţ souvisí i niţší údrţnost, a vysoká vaznost (Jandásek et al., 2008). Z výše uvedených charakteristik jednoznačně vyplývá, ţe obě tyto jakostní odchylky výrazně zhoršují uţitné vlastnosti masa, příznaky jdou navíc zmírnit jen velmi lehce, nikdy však nejdou odstranit úplně (Franc, 1994). Jak jiţ bylo naznačeno, výskyt jakostních odchylek má zásadní dopad na ekonomiku. Například ve Spojených státech se podle Li & Wicka (2001) ztráty způsobené výskytem vepřového PSE masa ročně pohybují kolem 32 milionů amerických dolarů. Di Luca et al. (2011) uvádí, ţe vlivem zhoršené vaznosti PSE masa se mohou ztráty v syrovém, vařeném či jinak tepelně opracovaném a zpracovaném masu pohybovat v rozmezí % z jatečně upraveného těla. Na základě veterinární prohlídky ante mortem a post mortem je maso podle současné platné legislativy rozděleno na poţivatelné, poţivatelné po úpravě a nepoţivatelné. Co se PSE a DFD masa týká, jedná se o maso poţivatelné, dříve bylo určené k prodeji ve vyhrazených prodejnách. Toto maso je definováno jako maso zdravotně a hygienicky nezávadné, ovšem se sníţenou biologickou hodnotou, s odchylkami smyslových vlastností, sloţení a sníţenou trvanlivostí, popřípadě s jinými změnami, nevylučující však jeho zdravotní nezávadnost (Steinhauser et al., 1995; Steinhauser et al., 2000). Maso, vykazující výše uvedené jakostí odchylky, je mnohdy nabízeno spotřebitelům bez upozornění, coţ velice negativně ovlivňuje vnímání masa konzumenty. Tento jev je patrný jak u vepřového, tak u hovězího masa, které je navíc dodáváno na trh většinou ještě nezralé. I to je jeden z důvodů, proč se konzumace hovězího masa pohybuje stále na velmi nízké úrovni. Co se senzorického vnímání masa týká, celkový vzhled, zejména potom jeho barva velmi výrazně ovlivňuje preference spotřebitelů, kteří na základě barvy masa usuzují o jeho kvalitě a čerstvosti. Vztah mezi kvalitou a barvou masa je předmětem studií jiţ od roku Tehdy spotřebitelé uváděli, ţe barva čerstvého masa je jasně červená a jakákoliv odchylka je nepřijatelná. 26

27 Novější výzkum Normana et al. (2003) došel k závěru, ţe celých 20,8 % konzumentů dává přednost světle zbarvenému vepřovému masu, 26,4 % si vybralo normální, červeno-růţové maso a celých 52,8 % upřednostňuje tmavě zbarvené vepřové maso Jakostní odchylka PSE Anomálie PSE postihuje různé svaly s rozličnou intenzitou poškození, nejvýraznější změny jsou ovšem zaznamenány v zádových partiích a kýtě. U skupiny prasat, kde byl sledován výskyt jakostní odchylky PSE, se tato anomálie projevila celkem u % prasat ve svalech M. longissimus dorsi, M. gluteus medius, M. semimembranosus, M. psoas major a M. biceps femonis. Naopak svaly M. quadriceps femonis a M. triceps brachii byly touto odchylkou postiţeny pouze v rozsahu kolem 37 % (Ingr, 1996; Šimek et al., 2002). Primární příčinou vzniku jakostní odchylky PSE je jednostranná selekce na masnou produkci. Negativní dopady intenzivního šlechtění na vysokou zmasilost jsou patrné zejména u prasat. Produkce masa je totiţ jejich jediným uţitkovým směrem, a proto u nich genetické postupy dospěly nejdále. Šlechtění prasat na masnou produkci by proto mělo respektovat kromě kvantitativních poţadavků také kvalitativní stánku, jakoţto chutnost, křehkost, šťavnatost a jemnost masa, které hrají ve vnímání masa spotřebiteli jednu z nejdůleţitějších rolí (Šimek et al., 2002). Vlivem biologických změn v organismu šlechtěných prasat (zvýšení podílu svaloviny, zvýšení počtu bílých svalových vláken na úkor červených) u nich dochází ke zvýšení citlivosti ke stresu, coţ je sekundární, ale hlavní příčina vzniku této jakostní odchylky. V důsledku intenzivního šlechtění prasat došlo ke zvýšení výskytu prasečího stresového syndromu (PSS). Ten můţe mít různé projevy, odvíjející se od citlivosti jednotlivých zvířat a četnosti a intenzitě působení stresorů (O Neill et al., 2003a). Pro zjišťování citlivosti prasat ke stresu se dříve pouţíval tzv. halothanový test, který spočíval v pozorování reakcí prasat na vdechování uhlovodíku halotanu, a bylo zjištěno, ţe jedinci náchylní ke stresu reagovali na vdechování anestetika halotanu například ztuhnutím končetin. Metoda pouţívající halotan byla později nahrazena dokonalejší metodou haplotypování. Dnes se pouţívá tzv. DNA test, jehoţ spolehlivost je 100 %. Tyto testy umoţňují identifikovat zvířata s nejlepšími geny a tak zajistit produkci masa vysoké kvality (Pipek, 1995; Dvořák, 1997). Následující tabulka poukazuje na výskyt PSS u jednotlivých plemen prasat v amerických a kanadských chovech v roce 1993, kdy 27

28 pro detekci náchylnosti ke stresu byl pouţit DNA test. Přesto ţe se jedná o poměrně staré údaje, uvádím je zde pro demonstraci vysokého výskytu PSS u plemene Pietrain a tím pádem i nejvyšší náchylnosti právě tohoto plemene ke vzniku jakostní odchylky PSE. Také Wilson (2005) uvádí, ţe nejčastější výskyt PSE masa je zaznamenán u plemene Pietrain. Tabulka č. 5: Míra výskytu PSS u jednotlivých plemen prasat (podle Swatland, 1995) Plemeno Míra výskytu PSS Pietrain 97 % Landrase 35 % Anglické velké bílé ušlechtilé 19 % Yorkshire 19 % Kříţenci 16 % Duroc 15 % Hampshire 14 % Uvádí se, ţe u % prasat náchylných ke stresu vzniká po jejich zabití PSE maso. Proto zjišťováním prasat, u kterých se projevuje zvýšená vnímavost ke stresu a jejich vylučováním, můţeme dosáhnout výrazného sníţení výskytu jakostní odchylky. Důkazem toho je například Švýcarsko, které tak na přelomu let docílilo sníţení výskytu PSE masa z 32,7 % aţ na 9,5 % (Pipek, 1995; Makovický et al., 2004). Nadměrné působení stresorů můţe vést ke vzniku syndromu maligní hypertermie (MHS). Syndrom maligní hypertermie je determinován genem, který bývá označován jako RYR1. V literatuře se můţeme setkat také se zkratkami CRC nebo HAL. RYR1 (gen ryanodinového receptoru) je jeden z nejlépe prozkoumaných genů, ovlivňujících kvalitativní vlastnosti masa prasat a vznik vady PSE. Existují dvě alely tohoto genu neboli dvě jeho různé varianty. V genu RYR se vyskytuje alela N, tzv. dominantní, která podmiňuje odolnost ke stresu a recesivní alela n, která naopak podmiňuje citlivost ke stresu (Dvořák, 1997; Steinhauser et al., 2000; Dvořáková & Kratochvílová, 2009; Dvořáková et al., 2010). 28

29 Z tohoto hlediska proto rozeznáváme tři typy jedinců: Stres rezistentní genotyp NN Stres rezistentní, přenášející alelu n do další generace genotyp Nn Stres citlivé genotyp nn (Dvořák, 1997) U zvířat s genotypy nn a nn dochází ke zvýšenému výskytu prasečího stresového syndromu a s tím souvisejícímu vyššímu postiţení masa jakostní odchylkou PSE. Dvořák (1997) uvádí, ţe výskyt PSE masa v pokusné skupině zvířat s genotypem nn byl aţ 95 %, u skupiny zvířat s genotypem Nn se PSE maso vyskytovalo v rozsahu 30 % Faktory ovlivňující vznik PSE Genetické predispozice ovšem nelze povaţovat za určující faktor sám o sobě. Přesto, ţe je vznik PSS a MHS dědičně podmíněn, je důleţité si uvědomit, ţe kvalita masa je polygenně zaloţená vlastnost s koeficientem dědičnosti 0,2 0,4. PSE maso, které vzniká jako důsledek syndromu maligní hypertermie nebo stresového syndromu prasat, proto můţe vzniknout vlivem působení stresu před poráţkou i u zdravých zvířat. Uvádí se, ţe významnější podíl na vzniku jakostních vad, mají spíše neţ genetické faktory intravitální vlivy, a to zejména předporáţkové. Vliv genetiky se na zhoršené kvalitě masa podílí pouze ze 4 %. Díky této skutečnosti proto nelze tvrdit, ţe maso jedinců vnímavých ke stresu, bude vţdy nutně vykazovat i vady jakosti masa (O Neill et al., 2003a; Makovický et al., 2004). Vznik jakostní odchylky PSE má komplexnější příčinu, roli hraje jak geneticky podmíněná citlivost zvířat ke stresu, tak také vlivy působící na jatečná zvířata během jejich ţivota. Stres, kterému jsou vystavena jatečná zvířata těsně před poráţkou, se na kvalitativních znacích masa se podepisuje jednoznačně negativně. Je prokázáno, ţe kvalita masa všech jatečných zvířat, která byla vystavena působení určité míry stresu před poráţkou, je velmi negativně ovlivňována. Jinými slovy, toto tvrzení se týká jak prasat, náchylných ke stresu, tak ovšem i stres rezistentních jedinců. Tuto skutečnost potvrdil i výzkum Hambrechta et al. (2004), který byl zaměřen stres, aplikovaný na zvířata před poráţkou a jeho vliv na kvalitu masa. U masa stresovaných jedinců došlo k výraznějšímu zvýšení teploty a sníţení hodnoty ph v období časně post mortem, neţ tomu bylo u kontrolní skupiny nestresovaných prasat. Velmi negativně byla ovlivněna 29

30 také vaznost masa, ztráty masné šťávy odkapem se zvýšily aţ o 56 %, maso stresovaných zvířat vykazovalo znaky PSE masa. Působením stresu byly ovlivněny další vlastnosti masa jako elektrická vodivost, odrazivost světla a barva masa. Vliv negativních účinků na jakost masa zvířat je ovlivňován typem, délkou a intenzitou jednotlivých působících stresorů, ale také náchylností a vnímavostí zvířete k jejich působení. Mnohem méně prozkoumanou oblastí je ovšem konkrétní účinek jednotlivých předporáţkových stresorů, jejich vzájemná interakce, biofyzikální změny ve svalu a tedy i následný dopad na kvalitativní znaky masa. Sledování jednoho konkrétního působícího předporáţkového stresoru a jeho vliv na kvalitu masa je poměrně sloţité, neboť vyţaduje standardizaci prostředí před poráţkou, zejména regulaci teploty, která má rozhodující dopad (Ferguson & Warner, 2008). Významným produkčním úsekem v tomto ohledu jsou zejména předporáţkové manipulace. Proto jiţ nakládce a přepravě zvířat na jatka je třeba věnovat zvýšenou pozornost. Veškeré manipulace se zvířaty by měly probíhat nanejvýš šetrně s vyloučením jakýchkoliv násilnických prvků. Působení stresorů při přepravě můţe vést ke vzniku pohmoţděnin, jakostních odchylek PSE a DFD, ale i úhynům zvířat. Velmi citlivě reagují na přepravu zejména prasata a to nejen díky omezené schopnosti termoregulace, ale také díky jiţ zmíněné zvýšené citlivosti ke stresu (Steinhauser et al., 1995; Pipek, 2009). Na kvalitu masa se výrazně podepisuje způsob omráčení jatečných zvířat, přičemţ důleţitým faktorem je jiţ samotné přihánění zvířat k těmto technologickým operacím, které by mělo být co nejšetrnější s vyloučením všech prvků násilného chování. Omračování zvířat můţe být provedeno mechanicky, elektricky i chemicky (Steinhauser et al., 2000). Pouţití mechanického způsobu omračování je u prasat omezeno pouze na domácí poráţky, nejběţněji se realizuje proraţením čelní kosti a následkem vysoké produkce adrenalinu, je tento způsob charakterizován nejvyšším výskytem PSE masa. Naopak v souvislosti s elektrickým způsobem omračování bývá jako jeden z největších argumentů uváděn méně častý výskyt vady PSE a DFD. K omráčení zvířat dochází působením elektrického proudu prostřednictvím omračovacích kleští, nášlapných elektrod či jednokontaktního omračovače. Působením elektrického proudu je u zvířat vyvolán epileptický záchvat, následně silné kontrakce ve svalovině a křeče. U % prasat jiţ dochází k usmrcení. Nevýhodou tohoto způsobu omračování je 30

31 větší výskyt zlomenin a extravasát (krvavé body v orgánech a ve svalovině), ke kterým dochází vlivem kontrakce svaloviny (Steinhauser et al., 1995). K chemickému omračování vyuţíváme směsi oxidu uhličitého se vzduchem, která při koncentraci oxidu uhličitého kolem 80 % vyvolává anestezii. Tato technologie omráčení je charakterizována delší prolukou mezi vdechnutím oxidu uhličitého a omráčením zvířat a tak vzniká prostor pro vznik stresu, který vede ke vzniku PSE a DFD masa (Steinhauser et al., 2000). Oproti výše uvedenému tvrzení však z výsledků výzkumu Vrby et al. (2010), zaměřeného na vliv omračování na kvalitu masa se současným posouzením vlivu doby odpočinku prasat před poráţkou, vyplynulo, ţe nejvyšší výskyt PSE masa byl zjištěn při pouţití právě elektrického omračování. Nejvyšší výskyt byl přitom pozorován u skupiny, která byla k omráčení přivedena ihned z dopravníku, bez odpočinku. Skutečnost, ţe se pouţitím oxidu uhličitého při chemickém omračování výskyt PSE masa sniţuje, uvádí i Nollet & Boylston et al. (2007) a tvrzení dokládají následujícími údaji. Omráčení chemické (CO 2 ) výskyt PSE 4,5 % Omráčení elektrické výskyt PSE 35,6 % Co se týká ideální délky odpočinku od příjezdu zvířat na jatka po jejich přihánění k omračování, názory autorů se rovněţ různí. Vrba et al. (2010) uvádí, ţe nejvhodnější doba odpočinku zvířat před omráčením je kolem 1,5 hodiny. Naopak u prasat, přiháněných k omráčení bez moţnosti odpočinku nebo po době delší, jak 12 hodin a více, byl výskyt PSE masa prokazatelně vyšší. Jiné zdroje například uvádějí, ţe odpočinek zvířat v délce tří hodin sníţil výskyt PSE masa aţ o 27 %. Bylo také provedeno porovnání výskytu PSE masa u dvou skupin zvířat, z nichţ zvířata první skupiny byly přiháněny k omračování po 15 minutách od příjezdu na jatka, kdeţto zvířata druhé skupiny aţ po 2,5 hodinách. I v tomto případě způsobila delší doba odpočinku prokazatelně redukci výskytu PSE masa z 18 % na 1,3 % (Owen et al., 2000). Z technologických operací mají na výskyt jakostních odchylek nezanedbatelný vliv rovněţ způsob a rychlost vykrvení zvířat. Pro dosaţení dobré jakosti je důleţité, aby časový interval mezi omráčením a vykrvením byl co moţná nejkratší, dle nejnovějších poznatků do 10 s. Pokud dojde ke včasnému vykrvení, jsou vzniklé stresové hormony 31

32 odváděny rychle z těla ven. V opačném případě se však tyto hormony dostávají do svaloviny, coţ vyvolá vznik jakostní odchylky (Pipek, 1995). Vykrvování zvířat se provádí buď ve visu, nebo vleţe. Vykrvování ve visu, kdy jsou zvířata zavěšeny za nohu, je stále nejběţněji pouţívaným způsobem, který s sebou ovšem nese řadu nevýhod. Mezi ty patří například vyšší zatíţení těla zvířat, sloţitá manipulace se zvířaty navěšování a svěšování, a dlouhá prodleva mezi vykrvením a omráčením, a to aţ 20 s (Steinhauser et al., 1995). Velkým problémem je také častější výskyt PSE masa a to konkrétně ve stehnech končetin, za která jsou jatečná zvířata navěšovaná. Vykrvením vleţe se sníţí výskyt PSE masa aţ o 10 %, neboť hodnota ph měřená v čase 45 minut po poráţce můţe být při pouţití tohoto technologického postupu vyšší o hodnotu aţ 0,3 0,5 (Lagin & Moravcová, 2008). Fakt, ţe výskyt PSE masa je vyšší u masa zvířat, která byla vykrvena ve visu, potvrdili Lagin & Moravcová (2008), kteří posuzovali vliv způsobu vykrvení na kvalitu vepřového masa. Zjistili, ţe při vykrvování ve visu vznikají v zavěšené končetině kontrakce ve svalovině a následkem tvorby kyseliny mléčné dojde k prudkému poklesu ph. Proto u zvířat, která byla vykrvena v leţe, zjistili výrazně niţší četnost výskytu jakostní odchylky PSE a tento způsob vykrvení lze proto doporučit jako vhodnější postup. Tabulka č. 6: Porovnání míry incidence PSE masa při vykrvení vleže či ve vise (podle Lagin & Moravcová, 2008) Způsob vykrvení Končetina Incidence PSE Ve vise Zavěšená 33 % Volná 13 % Vleţe Zavěšená 10 % Volná 6 % Na jakost masa nemají vliv pouze technologické operace, neboť kvalita a vzhled vepřového masa se ukázala být značně odlišná v závislosti na měsíci poráţky, coţ jasně dokazují výsledky výzkumu, který provedl O Neill et al. (2003a). Jejich výzkum sledoval kvalitu masa prasat, poráţených v jednotlivých měsících. Vůbec nejhorší jakost vepřového masa, s nejvyšším výskytem jakostní odchylky PSE, byla zaznamenána v měsíci prosinci, kdy se výskyt odchylky PSE zvýšil aţ na 39 %. Tato hodnota představuje značný nárůst, pokud uváţíme, ţe průměrný výskyt PSE masa 32

33 v ostatních měsících je těmito autory uváděn kolem 25 %. Naopak maso nejvyšší kvality pocházelo od prasat, poraţených v měsíci červnu, kdy výskyt odchylky PSE nepřesáhl hodnotu 8,8 %. Tato skutečnost můţe do určité míry částečně souviset s počasím, ovšem vůbec nejpravděpodobněji souvisí se skutečností, ţe spotřeba vepřového masa je tradičně nejvyšší právě v zimních měsících (listopad, prosinec, leden). Zejména pak v období Vánoc, kdy spotřeba narůstá aţ o %. Toto zvýšení spotřeby koreluje se zhoršenou kvalitou masa, zejména vzhledem ke vzrůstajícímu objemu poráţek, coţ s sebou přináší i kratší dobu odpočinku jatečných zvířat před poráţkou a mnohdy i zhoršenou manipulaci se zvířaty, coţ jednoznačně negativně ovlivňuje kvalitativní znaky masa. Přestoţe výzkum D.J. O Neilla prokázal zvýšený výskyt PSE masa v zimních měsících, dlouholetý výzkum, který v roce 1963 provedl Forrest naopak zaznamenal nejvyšší nárůst incidence jakostní odchylky PSE časně z jara, kdy byly nízké teploty náhle vystřídány značným oteplením (Nollet & Boylston et al., 2007) Charakteristika PSE masa PSE maso je charakterizováno výrazným okyselením do jedné hodiny po poráţce, tedy ještě v době, kdy je maso teplé. Hodnoty ph se jiţ za 45 minut post mortem pohybují pod hodnotou 5,8. U intenzivního projevu této anomálie klesá ph aţ na hodnotu kolem 5,3 (Pipek, 1995). Naproti tomu normální maso dosahuje těchto hodnot (ph 5,5 5,8) za 6 12 hodin po poráţce. Velmi rapidní pokles ph k hodnotě blíţící se izoelektrickému bodu svalových bílkovin, způsobuje minimální vaznost a dochází k tomu, ţe je intracelulární voda uvolňována z intracelulárních prostor. Takové maso je vodnaté a vlivem zvýšeného odrazu a rozptylu světla změnou struktury myofilament, se jeví jako světlé. Je popsáno šest různých způsobů, můţe probíhat změna ph po poráţce zvířete (Nollet & Boylston et al., 2007). Tabulka č. 7: Průběh změn hodnot ph post mortem a dopad na jakost masa podle (podle Nollet & Boylston et al., 2007) Změna ph post mortem Postupný pokles na konečnou hodnotu 6-6,5 a vyšší Dopad DFD maso 33

34 Pomalý pokles na konečnou hodnotu 5,7-6 Postupný pokles na hodnotu 5,7 během 8 hodin, s konečnou hodnotou 5,3 5,7 Relativně rychlý pokles na hodnotu 5,5 během 3 hodin, s konečnou hodnotou 5,3 5,6 Mírný aţ rychlý rozsáhlý pokles na konečnou hodnotu kolem 5 Rapidní pokles na hodnotu 5,1 během 1,5 hodiny, mírné navýšení na hodnotu 5,3 5,6 mírný projev DFD masa normální maso mírný projev PSE masa maso je mírně aţ extrémně bledé, velmi vodnaté extrémní projev PSE Obrázek č. 4 : Vývoj hodnot ph u masa normálního, PSE a DFD v průběhu 24 hodin post mortem (inspirace od Pipka, 1995) Díky rychlému průběhu glykogenolýzy dochází k uvolnění značného mnoţství tepla. Teplota svalu se pohybuje kolem 43 C i přesto, ţe je část tepla odváděna do okolního prostředí (Pipek 1995; Ingr, 1996). Kombinace nízkého ph a vysoké teploty způsobuje denaturaci svalových proteinů. Které bílkoviny denaturují, při rozvoji odchylky PSE, 34

35 není zcela jasné. Změny byly zaznamenány u rozpustných sarkoplazmatických bílkovin a v kontraktilních proteinech (Freise et al., 2005). Vlivem denaturace se sníţí podíl rozpustných bílkovin, které ztrácejí schopnost poutat vodu, a dochází k narušení tkáňové struktury. Tyto změny mají za následek sníţení schopnosti vázat vodu a vysoké ztráty masné šťávy. Je uváděno, ţe ztráty masné šťávy se jak syrovém, tak ve vařeném i jinak tepelně opracovaném masu, mohou pohybovat kolem % z hmotnosti jatečně upraveného těla (Pipek, 1995; Di Luca et al., 2011). PSE maso je měkké a vyznačuje se bledou světlou barvou se šedozeleným odstínem. Za hlavní příčinu se povaţuje změněná hydratace bílkovin, které vlivem nízké hodnoty ph váţí méně vody. Zvýšením podílu volné vody odráţí povrch tohoto masa více světla, a proto se jeví světlejší. Jiným argumentem pro vysvětlení světlé barvy je relativní nedostatek myoglobinu, coţ je dáno vyšším zastoupením bílých svalových vláken. Další moţnou příčinou jsou chemické změny v pigmentu, ke kterým dochází buď z důvodu velmi rychlého poklesu hodnoty ph, zatímco teplota svalu je stále ještě vysoká, nebo za předpokladu, ţe konečné ph má velmi nízkou hodnotu. V těchto případech je totiţ myoglobin vystaven podmínkám, způsobující jeho oxidaci na metmyoglobin, s velmi nízkou barevnou intenzitou (Lawrie, 1991; Pipek, 1995; Steinhauser et al., 1995). Následující obrázek dokládá viditelné rozdíly mezi masem PSE a masem normálním. Rozdíly v barvě masa, stejně tak jako ve ztrátě masné šťávy, jsou více neţ zřetelné. normální maso PSE Obrázek č. 5: Srovnání barvy a ztráty masné šťávy masa normálního s masem PSE (Anonym, 2011) 35

36 PSE maso se dále vyznačuje zvýšenou elektrickou vodivostí, rychlým příjmem soli a větším rozsahem oxidace tuků. Má zhoršené organoleptické vlastnosti, menší křehkost a snad jedinou jeho výhodou je zvýšená údrţnost, vlivem vyšší kyselosti PSE masa. (Pipek, 1995; Ingr, 1996) Jakostní odchylka DFD K závaţným vadám, které znehodnocují hovězí maso, patří jakostní odchylka DFD. Její výskyt však není výjimečný ani u masa vepřového, kde je ovšem tato anomálie zastíněná významem masa PSE. Tato odchylka byla dříve označována zkratkou DCB (dark cutting beef hovězí maso tmavé na řezu), neboť takto postiţené maso bylo charakterizováno a identifikováno pouze podle jeho výrazně tmavé barvy (Franc, 1994; Steinhauser et al., 1995). Oproti jakostní vadě PSE, kde hraje jednu z hlavních rolí stres, je příčinou vzniku jakostní odchylky DFD nadměrná fyzická námaha a s tím související značné vyčerpání jatečných zvířat v době před poráţkou. Se zvýšeným výskytem DFD masa se setkáváme zejména u býků, kteří byli celý ţivot chovaní individuálně, ve vazném ustájení bez přímého kontaktu s ostatními zvířaty. Během transportu a předporáţkového ustájení ovšem dochází ke styku těchto jedinců s jinými volně ustájenými zvířaty, coţ podněcuje boj mezi zvířaty o pozici ve vzniklé skupině a sexuální agresivitu. U krav, jalovic, volů a býků, ustájených volně, se sociální vztahy vytváří jiţ během ţivota, takţe při zachování těchto skupin během transportu a předporáţkového ustájení, je výskyt DFD masa mnohem niţší (Ingr, 1996). Z výše uvedených informací je patrné, ţe vzhledem k jednoznačné a jasné příčině vzniku této anomálie, je prevence mnohem jednodušší, neţ tomu bylo u vady PSE, která má komplexnější řadu příčin. K odstranění či redukci výskytu této anomálie stačí zavést určitá organizační opatření, jakými jsou například zachování původních skupin zvířat a vhodná doba jejich odpočinku před poráţkou, která by se měla ideálně pohybovat v rozmezí 1 4 hodiny (Steinhauser et al., 1995; Steinhauser et al., 2000; Pipek, 2009). Jak jiţ bylo výše uvedeno, za hlavní příčinu vzniku jakostní odchylky DFD se povaţuje značná fyzická námaha před poráţkou. Důsledkem fyzického vyčerpání je ve svalu nedostatečná zásoba glykogenu. Glykogen je totiţ během fyzické námahy zvířat odbouráván na kyselinu mléčnou, která je krví odváděna ze svalů pryč (Pipek, 1995). Pokud je zvíře poraţeno v tomto okamţiku, svalovina, ve které se vlivem nedostatečného mnoţství glykogenu tvoří jen nízká koncentrace kyseliny mléčné, se 36

37 nestačí okyselit, ph takového masa se pohybuje za 24 hodin po poráţce kolem hodnoty vyšší neţ 6,2 (Ingr, 1996). Následkem je zhoršená údrţnost masa, neboť vyšší hodnoty ph jsou pro příznivé pro rozvoj a růst mikroorganismů. Vlivem chybějícího glykogenu ve svalech navíc mikroby, za normálních okolností štěpící glykogen, odbourávají bílkoviny, coţ se negativně odráţí v senzorických vlastnostech masa a vzniká zápach (Pipek, 1995). Pro srovnání, maso s normální hodnotou ph má při vakuovém balení údrţnost 28 dnů, kdeţto DFD maso pouhých 5 7 dnů (Franc, 1994). Mimo vysoké hodnoty ph a zhoršenou údrţnost se DFD maso vyznačuje vysokou vazností a tmavou, v nejtěţších projevech této anomálie aţ černou barvou. Difuse soli do svaloviny je pomalejší a vlivem vysokého ph je vyzrálost masa nedostatečná. Maso je tuhé, bez charakteristického aroma a chuti, a tyto vlastnosti nelze zlepšit ani po kulinárním opracování, kdy maso stejně vykazuje změněnou chuť, vůni i konzistenci (Franc, 1994; Pipek, 1995). Následující obrázek představuje porovnání jednotlivých jakostních kategorií masa, vzhledem k jejich barvě a ztrátě masné šťávy. Na levé straně se nachází PSE maso, které, jak je patrné z obrázku, je velmi světlé a vykazuje nejvyšší ztrátu masné šťávy. Maso standardní jakosti uprostřed je růţové, lehce načervenalé a v tomto případě jsou ztráty masné šťávy přiměřené. Na pravé straně obrázku je DFD maso, které je výrazně tmavší, neţ tomu bylo u PSE a normálního masa. Také ztráty masné šťávy jsou, díky vysoké vaznosti DFD masa, oproti předcházejícím vzorkům minimální. PSE normální maso DFD Obrázek č. 6: Srovnání normálního masa a masem PSE a DFD (Ellis, 2011) 37

38 3.5.5 Jakostní kategorie masa Co se týče skupin, do kterých lze maso zařadit na základě jeho kvalitativních znaků, nerozeznáváme pouze maso normální, PSE a DFD, jak je obvykle a tradičně vepřové maso členěno. Od roku 1990 se v USA objevují snahy o podrobnější členění jakosti masa do čtyř jakostních kategorií pro dokonalejší posouzení kvality. První a nejlepší jakostní kategorií je RFN maso (reddish-pink, firm, non-exudative). Maso této kategorie, které se vyznačuje načervenalou či narůţovělou barvou, tuhou a pevnou konzistencí a dobrou vazností, je povaţováno za maso normální a bráno jako určitý standart, slouţící k porovnávání a řazení masa do jednotlivých kategorií. Druhou jakostní kategorií je RSE maso (reddish-pink, soft, exudative). RSE maso je ještě spotřebitelsky přijatelné, má načervenalou barvu, avšak je měkké a vodnaté, s výskytem mírných projevů PSE masa (Ingr, 1996). V roce 1991 bylo potom toto členění rozšířeno o další jakostní kategorii a to PFN maso (pale pinkish-grey, firm, non-exudative) s bledou růţovošedou barvou, pevnou konzistencí a dobrou vazností. Stejně jako u jakostní kategorie RSE se u PFN masa vyskytují mírné projevy odchylky PSE (Ingr, 1996). Podle výzkumu, který provedl Faucitano et al. (2010), je po DFD masu nejvíce náchylné k mikrobiálnímu rozvoji RSE maso, kdeţto rozvoj mikroorganismů u zbylých jakostních kategorií se pohyboval na podobné úrovni. U některých autorů, například C. Santose et al. (1994), se setkáváme s dalším, mnohem podrobnějším členěním masa na základě jakostních charakteristik. Toto detailní členění jakosti masa je jistě zajímavé a jeho pouţití pro vědeckou práci můţe být i přínosné, ovšem dle mého názoru je pouţívání tohoto způsobu dělení v praxi nepouţitelné. Příklady jakostních kategorií, které toto členění obsahuje, jsou uvedeny v následující tabulce. Tabulka č. 8: Jakostní kategorie masa (podle Santos et al., 1994) DNE dark non-exudative tmavé maso, pevná konzistence RNE reddish non-exudative načervenalé maso, pevná konzistence PNE pale non-exudative světlé maso, pevná konzistence DE dark exudative tmavé maso, vodnaté RE red exudative červené maso, vodnaté REE red extremely exudative červené maso, extrémně vodnaté PE pale exudative světlé maso, vodnaté PEE pale extremely exudative světlé maso, extrémně vodnaté 38

39 3.5.6 Výskyt jakostních odchylek Jakostní odchylka PSE byla u vepřového masa rozpoznána a popsána v průběhu padesátých let. Nejstarší pojednání pochází z Dánska (1954), Francie (1955) a USA (1959). Počátkem šedesátých let bylo provedeno mnoho výzkumů, zaměřených na kvalitu vepřového masa. První výzkum, který měl za cíl zmapovat míru incidence jakostní odchylky PSE, byl v USA dokončen v roce Jakostní odchylka PSE se v této době vyskytovala průměrně kolem 18 %, přičemţ rozmezí výskytu této anomálie se pohybovalo od 0 do 75 %. Průzkum, který byl v USA proveden v roce 1992, tedy o 30 let později, zjistil, ţe výskyt PSE masa se během uplynulých třiceti let změnil pouze nepatrně, neboť průměrná míra výskytu PSE masa byla kolem 16 %. DFD maso se vyskytovalo celkem u 10 % případů, pouze 16 % odpovídalo jakostní kategorii RFN a zbylých 58 % odpovídalo znakům RSE masa (Cassens, 2000). Situaci v Evropě popisuje Toldrá et al. (2010), který uvádí, ţe výskyt PSE vzrostl z 6 % v sedmdesátých letech na 13 % v letech osmdesátých a na 15 % v letech devadesátých. Příčinou tohoto nárůstu bylo jednak intenzivní šlechtění prasat na vysokou zmasilost, změny technologických operací a vyšší míra předporáţkového stresu. Výskyt jakostních odchylek a zároveň jednotlivých jakostních kategorií v letech tak, jak uvádějí jednotliví autoři, je zaznamenán v následující tabulce. Tabulka č. 9: Výskyt jakostních odchylek u vepřového masa v letech podle jednotlivých autorů Autor Rok Země PSE DFD RFN RSE PFN O Neill et al Irsko 25,5 % 0,5 % 59,5 % 14,5 % - Šimek et al ČR 8,5 % Makovický et al ČR 30 % 10 % Warriss et al Anglie 16 % 23 % 61 % - - Faucitano et al Kanada 21 % 2 % 13 % 47 % 3 % Z tabulky je patrné, ţe jakostní odchylka PSE se dříve u vepřového masa vyskytovala častěji, autoři udávají její výskyt v rozmezí od 8,5 25,5 %. U DFD masa bylo také zjištěno poměrně velké rozpětí výskytu a to od 2 do 23 %. Přesto, ţe tomu údaje z tabulky nenasvědčují, coţ můţe být způsobeno například různými podmínkami 39

40 při měření, jinými kritériemi uvedených autorů pro zařazování masa do jakostních kategorií nebo dalšími okolnostmi, například při výběru jedinců do skupin v rámci pokusu, dochází v posledních letech k mírné redukci výskytu jakostních odchylek PSE a DFD a sniţování jejich výskytu bude i v budoucnosti představovat u vepřového masa jeden ze stabilních kvalitativních cílů masného průmyslu a to zejména z ekonomických důvodů. Dokladem tohoto tvrzení je fakt, ţe například ve Spojených státech amerických se ztráty způsobené výskytem vepřového PSE masa ročně pohybují kolem 32 milionů amerických dolarů (Li & Wick, 2001) Vyuţití PSE a DFD masa Vyuţití masa vykazující jakostní odchylky je poměrně problematické. Moţnost vyuţití PSE masa pro výsekový prodej, porcování a balení je naprosto nevhodné, stejně jako je tomu i v případě DFD masa, u něhoţ vzhledem k jeho nízké údrţnosti nelze zaručit takový teplotní reţim, který by bezpečně zajistil jeho zdravotní nezávadnost a tak hrozí vysoké riziko kaţení. Rovněţ balení PSE masa je z důvodu vysokých ztrát masné šťávy nevhodné (Steinhauser et al., 1995; Toldrá et al., 2010). Co se kulinárního zpracování týče, pro tyto účely je PSE maso rovněţ nevhodné. Při tepelné úpravě totiţ dochází k velkým ztrátám masné šťávy, maso se spéká, je tuhé a suché, tedy nevhodné ke konzumaci. Na vhodnost vyuţití DFD masa pro kulinární účely existují různé pohledy. Jelikoţ má toto maso vysokou vaznost, při tepelném opracování neuvolňuje masnou šťávu, je křehké a šťavnaté. Nevýhodou je ovšem nevýrazná chuť tohoto masa (Pipek, 1995). Pouţití masa vykazující jakostní odchylky do masných výrobků je rovněţ omezené a přináší s sebou značná rizika, neboť kvalita masa se promítá do kvality konečného výrobku a to samozřejmě tím více, čím vyšší obsah masa finální produkt obsahuje. Negativní vliv PSE a DFD masa na masné výrobky byl mnohokrát zmapován. V dnešní době je ovšem producent často nucen zpracovat veškeré maso, které nakoupil, PSE a DFD maso nevyjímaje (Budig & Xargayó, 2011). Přesto, ţe v současnosti existují více či méně přesné metody na odhalení těchto anomálií, pro výroby, jejichţ obrat se pohybuje v několika tunách, jsou prakticky nepouţitelné. Výrobce tak není v reálu mnohdy schopen kvalitativní odchylku včas odhalit a je tedy často nucen pracovat s nekvalitní surovinou, coţ se samozřejmě negativně projeví na kvalitě hotového výrobku. Navíc z ekonomických důvodů tvoří stále větší část masa pouţívaného ve 40

41 výrobě importované chlazené nebo mraţené maso, přičemţ je pravděpodobné, ţe i maso, vykazující jakostní anomálie, je pouţíváno ke zmrazování. To se v tomto ohledu jeví velice problematicky, neboť při nákupu chlazeného nebo dokonce mraţeného masa je výrobce ve značné míře ochuzen o moţnost rozpoznání těchto anomálií a tím se moţnost vyloučení nekvalitní suroviny ještě sniţuje (Král et al., 2006; Lagin et al., 2006; Müller, 2007; Král, 2011). Pouţití zmrazeného masa je proto pro výrobu masných výrobků velkým hazardem. Zmrazováním PSE masa totiţ dochází ke krystalizaci volné vody, následkem vzniku velkých krystalů dojde k porušení struktury masa. Navíc kvalitativní vlastnosti takového masa jsou po rozmrazení ještě mnohem horší, neţ vykazovala původní surovina v čerstvém stavu. Zmrazením masa se výrazně zhoršují jeho vlastnosti, zejména senzorické. Rozmrazené maso uvolňuje více vody, po tepelné úpravě je málo šťavnaté, má prázdnou chuť a rozpadavou strukturu. V případě zmrazení masa vykazující jakostní odchylky, je dopad zmrazování masa na jeho kvalitu ještě výraznější (Král, 2005; Pipek et al. 2010). Pro výrobu šunky se pouţívá vepřová kýta, která bývá právě často znehodnocena anomáliemi PSE a DFD. Pouţití tohoto masa je však pro technologii šunek a celosvalových výrobků zcela nevhodné. Pouţitím PSE masa pro výrobu šunky dosahujeme velmi nízké kvality konečného výrobku a to nejen z důvodu vysokých ztrát masné šťávy, ale také tím, ţe toto maso absorbuje více soli při ponoření do slaného nálevu. Vyuţitím PSE masa tak získáme výrobek, který je málo šťavnatý a tuhý, je nesoudrţný, rozpadavý s častým výskytem dutin. Šunka vyrobená z takovéto suroviny by byla nejen nevzhledná, zároveň však, pro ztrátu soudrţnosti a šťavnatosti, i senzoricky nepřijatelná (O Neill et al., 2003b; Lagin et al., 2006; Xargayó et al., 2010). O Neill et al. (2003b) ve své studii dospěli k závěru, ţe pouţití masa s výraznými znaky PSE masa pro výrobu šunky můţe představovat finanční ztrátu aţ 50 % oproti tomu, kdybychom pro tento typ výrobku pouţili maso normální. Schilling et al. (2004) se svém výzkumu uvádějí, ţe přídavek PSE masa, který ovšem nepřesáhne 25 %, k masu normálnímu, ještě umoţňuje tvorbu kvalitní vepřové šunkové rolky. Vysoké poţadavky jsou rovněţ kladeny na suroviny pro výrobu trvanlivých fermentovaných salámů, kdy většinové uplatnění nalézá pouze maso s normálním průběhem postmortálních změn. Vyuţití DFD masa je v tomto případě nevhodné, problémy činí jednak jeho omezená odolnost vůči mikrobiálním pochodům, coţ můţe 41

42 negativně narušit celý průběh fermentace a působit kaţení, i vysoká vaznost DFD masa, která zase znesnadňuje sušení i průběh zrání. Moţnost uplatnění PSE masa pro výrobu trvanlivých masných výrobků je vyšší, vţdy se ale musí jednat o jeho příměs k normálnímu masu, neboť při jeho samotném vyuţití by díky jeho schopnosti uvolňovat velké mnoţství vody, mohly nastat problémy s barvou a soudrţností výrobku i k vadám vznikajícím při sušení. Podíl PSE a DFD masa ve fermentovaných trvanlivých salámech by neměl překročit 20 % (Pipek 1995; Steinhauser et al., 1995). PSE maso lze vyuţít jako spojky při výrobě mělněných výrobků, jako jsou párky a měkké salámy, stejně tak DFD maso nachází uplatnění při výrobě měkkých salámů a drobných masných výrobků (Pipek, 1995). Jedna z moţností, jak sníţit nepříznivý vliv PSE masa na kvalitu masných výrobků, konkrétně na jakost dušené šunky a celosvalových výrobků, je tenderizace, neboli zkřehčování masa. Tenderizace je proces, který jako jeden z mála moţných způsobů umoţňuje sniţovat nepříznivý vliv PSE masa. Proces mechanické tenderizace se provádí buď tlakem nebo řezem, pouţitím tenderizérů. Výsledkem aplikace mechanické tenderizace u PSE masa je sniţování ztrát při tepelném opracování, zlepšení vzhledu produktu na řezu, omezení výskytu dutin, rozpadavosti a nesoudrţnosti a uvolňování masné šťávy (Xargayó et al., 2010). Podobného efektu dosahujeme rovněţ pouţitím chemického zkřehčování masa marinováním. V podstatě se jedná o pouţití láku, který můţe obsahovat sůl, polyfosfáty (tato kombinace má synergický efekt) a další aditiva. Naloţením masa do láku, jeho nástřikem do masa nebo masírováním masa v láku, dosahujeme podobného efektu, jako pouţitím mechanické tenderizace. Zlepší se celková kvalita PSE masa, zvýší se podíl zadrţené vody při tepelném opracování sníţí se ztráty, produkt je šťavnatější. Na tomto místě je ovšem důleţité podotknout, ţe nevýhodou při pouţití této metody je omezená schopnost PSE masa absorbovat lák (Xargayó et al., 2005; Xargayó & Velhartický, 2008) Detekce výskytu jakostních anomálií Zjišťování, zda maso vykazuje znaky jakostních odchylek, je důleţité zejména pro technologii masného průmyslu, neboť, jak je výše uvedeno, takto postiţené maso můţe velmi negativně ovlivnit výslednou kvalitu konečného výrobku. Mapování výskytu svalových myopatií je však také důleţité pro vyloučení tohoto masa z výsekového prodeje, ke kterému je PSE a DFD maso naprosto nevhodné. K detekci PSE a DFD 42

43 masa často dochází na základě veterinární prohlídky post mortem, neboť její součástí je mimo jiné i vyšetření konzistence a senzorických vlastností masa (Steinhauser et al., 2000). Pokud se na základě běţné veterinární prohlídky objeví podezření na výskyt jakostních odchylek, provádí se v rámci prohloubené veterinární prohlídky nařezávání podezřelých částí. V tomto případě se jedná o hluboké diagnostické řezy ve svalovině hřbetní, hýţďové a stehenní, v případě DFD masa ještě ve svalovině loketní (Steinhauser et al., 1995). Měření ph K identifikaci jakostních odchylek lze pouţít jak fyzikální, tak i chemické parametry. Vhodnou metodou pro sledování průběhu postmortálních změn, a s tím související moţností identifikace výskytu jakostních odchylek, je měření ph. Tato metoda se pouţívá jiţ od roku 1961, kdy byl rozpoznán vztah mezi hodnotou ph svalu a kvalitou masa. Přesto, ţe se tato metoda pouţívá k detekci jakostních odchylek jiţ od šedesátých let, vzhledem k rychlosti, snadnosti provedení i jednoznačnosti vyhodnocení, se jedná i v současnosti o nejpouţívanější způsob detekce jakostních odchylek PSE a DFD. Pro detekci jakostních odchylek jsou podstatné hodnoty ph měřené 45 minut post mortem (ph 45 ) a 24 hodin post mortem (ph 24 ). Jako ultimativní se označuje nejniţší dosaţená hodnota ph (ph u ). Pro detekci PSE masa se pouţívá měření ph 45, DFD maso rozpoznáme na základě hodnoty ph 24. Co se týká hodnot pro zařazení masa do jednotlivých jakostních kategorií, jsou u jednotlivých autorů velice podobné (Pipek, 1995; Cassens, 2000; Šimek et al., 2002). Pro srovnání uvádím několik tabulek. Tabulka č. 10: Detekce jakostních odchylek na základě hodnot ph (inspirace Šimek et al., 2002) Jakostní kategorie ph 45 ph 24 Normální maso (RFN) 5,8 a vyšší Inklinující k vadě PSE 5,61-5,80 PSE maso niţší neţ 5,6 Hampshire faktor 5,3-5,4 DFD maso vyšší neţ 6,2 43

44 Tabulka č. 11: Rozdělení masa do jakostních kategorií na základě hodnot ph (podle O Neill et al., 2003a) Jakostní kategorie ph 45 ph 24 PSE niţší neţ 6 RFN 5,5-5,8 DFD vyšší neţ 6 Tabulka č. 12: Detekce jakostních odchylek na základě hodnot ph (podle Pipka, 1995) Jakostní kategorie ph 45 ph 24 Normální maso (RFN) vyšší neţ 5,8 niţší neţ 6,2 Mírné PSE 5,8 Výrazné PSE 5,7 Velmi výrazné PSE niţší neţ 5,7 DFD maso vyšší neţ 6,2 Měření ph masa můţeme provádět buď ve vodném výluhu homogenátu masa či pouţitím vpichových elektrod přímo ve svalovině, coţ je samozřejmě mnohem praktičtější i rychlejší metoda (Straka & Malota, 2006). ph metr je v podstatě potenciometr, jehoţ základním principem měření je pouţití elektrolytického článku, který se skládá ze dvou elektrod, které se ponoří do zkušebního roztoku. Hlavní části zařízení jsou referenční (srovnávací elektroda), mající známý konstantní potenciál, a indikátorová elektroda, jejíţ potenciál je závislý na koncentraci hydroxoniových iontů, tedy ph okolního media. V potravinářských provozech se vyuţívají moderní ph metry, které vynikají snadnou obsluhou, zacházením a vestavěnou teplotní kompenzací. Jsou k dispozici v mnoha velikostech a tvarech, od skleněných aţ po plastové. Pro co nejpřesnější výsledky měření je důleţité, aby byl ph metr správně pouţíván i udrţován (Sadler & Murphy, 1998; Isengard & Breithaupt, 2009). 44

45 Měření elektrické vodivosti Další moţností identifikace jakostních odchylek je měření elektrické vodivosti. Tato metoda je rovněţ rychlá s okamţitými výsledky. Vzhledem k tomu, ţe elektrickou vodivost je potřeba měřit v přesně definovaném čase a hodnoty pro určení výskytu jakostních odchylek nejsou přesně určeny, nemůţeme brát hodnotu elektrické vodivosti za znak, který by přesně určil postiţení masa danou jakostní odchylkou. Přesto, ţe hodnoty elektrické vodivosti pro určení PSE masa nejsou přesně stanoveny a jsou ovlivňovány časem měření (s dobou poraţení se zvyšují), za optimální se povaţuje hodnota niţší neţ 5 ms.cm minut post mortem, hodnota elektrické vodivosti PSE masa je často vyšší neţ 9 ms.cm -1. K měření se například pouţívá přístroj PQM (Pork Quality Meater) (Pipek, 1995; Šimek et al., 2002). Měření barvy Barva masa můţe být stanovena buď senzoricky, nebo objektivně. Pro senzorické hodnocení vepřového masa lze pouţít normu Pork Quality Standards, jejíţ stupnice se pohybuje od 1.0, coţ odpovídá barvě masa světle růţové aţ bílé či šedé, aţ po hodnotu 6.0, pro maso tmavě purpurově červené. Co se objektivního stanovení barvy masa týče, pouţíváme k tomuto účelu přístroje kolorimetr nebo spektrofotometr. Získáváme tak hodnotu L*, která vyjadřuje světlost (lightness) a pohybuje se v rozmezí 0 (černá) po 100 (bílá). Dále potom barevné charakteristiky v podobě hodnot a*, pro hodnocení na ose červená-zelená a hodnotu b*, která představuje hodnocení ţlutá-modrá. Pro zařazení masa do jakostní kategorie na základě hodnoty L*, jsou autory uváděny různé hodnoty (Nollet & Boylston et al., 2007). Tabulka č. 13: Zařazení masa do jakostních kategorií na základě barvy (podle Šimka et al., 2002) Jakostní kategorie Světlost (L*) PSE > 50 RFN (normální maso) DFD 43 45

46 Měření vaznosti Další moţností, jak odhalit jakostní odchylku PSE či DFD je pouţití metod měření vaznosti. Metodou bez pouţití síly je stanovení mnoţství masové šťávy odkapem. Ztráta masové šťávy je samozřejmě vysoká právě u PSE masa, naopak DFD maso vykazuje téměř nulové ztráty masné šťávy (Pipek, 1995; Šimek et al., 2002). Tabulka č. 14: Zařazení masa do jakostních kategorií na základě množství ztrát masné šťávy (podle Pipka, 1995) Jakostní kategorie Ztráty odkapem (%) Velmi výrazné PSE > 10 Výrazné PSE 7,5-10 Mírné PSE 5,0-7,5 Normální maso < 5,0 DFD < 1 Co se stanovení vaznosti týče, můţeme vyuţít i metody za pouţití síly, mezi které patří například lisovací metoda podle Graua a Hamma. Při pouţití této metody působíme na vzorek masa určitým tlakem, coţ způsobí ztráty volné vody. Poté se planimetricky měří plocha vylisovaného masa a plocha vzniklé skvrny vylisované šťávy, z čehoţ lze vypočítat mnoţství vázané vody. V současnosti se na stanovení vaznosti pouţívá modernější, mnohem rychlejší metoda kapilární volumetrie (Pipek 1995) Hampshire faktor U vepřového masa se můţeme setkat s jakostní odchylkou Hampshire faktor, která se vyznačuje podobným průběhem, jako odchylka PSE. Vyskytuje se u některých plemen prasat, a jak z názvu vyplývá, charakteristická je zejména pro plemeno Hampshire. Příčiny vzniku jsou výhradně genetické. Svalovina jedinců, kteří mají dominantní alelu RN- v genu RN (Rendement Napole), vykazuje vysoký obsah glykogenu, následkem čehoţ dochází v průběhu postmortálních změn ke značnému okyselení svaloviny aţ na hodnotu 5,3 5,4 (Pipek, 1995; Šimek et al., 2002). Tento gen je spojován právě s plemenem Hampshire, které bylo v některých zemích, například Francii a Švédsku, zavedeno do šlechtitelského programu jako otcovské plemeno. 46

47 Hlavním důvodem byla snaha sníţit citlivost prasat ke stresu a redukovat výskyt jakostní odchylky PSE (Sheard et al., 2005). Dosaţená nízká hodnota kyselosti má obdobné následky jako u PSE masa. Svalovina postiţená Hampshire efektem má tedy sníţenou vaznost, velké ztráty masné šťávy a bledou barvu. Prevence je vzhledem k jednoznačné příčině vzniku jasná, spočívá v cílené selekci prasat plemene Hampshire s cílem omezit nebo vyloučit přítomnost dominantní alely (Pipek, 1995; Šimek et al., 2002). Obrázek č. 7: Vývoj hodnoty ph u Hampshire masa v průběhu 8 hodin post mortem (podle Pipka, 1995) Výzkum, který provedli Lundström et al. (1996), si kladl za cíl zjistit, jaké účinky má gen RN na technologické a senzorické vlastnosti masa. Potvrdil, ţe se toto maso vyznačuje niţší hodnotou ph, niţší vazností, vyššími hodnotami odrazivosti a ztrátami při vaření Cold shortening Další jakostní odchylkou sniţující kvalitu masa je tzv. cold shortening, v češtině je taktéţ označovaná jako zkrácení svalových vláken chladem. V porovnání s výše uvedenými odchylkami se poněkud odlišuje. Její odlišnost spočívá v příčině vzniku, neboť ta je výhradně technologická a hlavní roli zde sehrává lidský faktor. Ke zkracování svalových vláken, a to aţ o 80 %, totiţ dochází při intenzivním chlazení pod teplotu C v době, před dosaţením fáze rigoru mortis, tedy ještě předtím, neţ stačí proběhnout glykogenolýza. Takové maso je potom tuhé a to i po dokončení obvyklého procesu zrání. Za jednoznačnou prevenci můţeme označit pozvolný pokles teploty při chlazení, ideálně by teplota neměla do 8 10 hodin po poráţce klesnout pod 47