Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav chovu hospodářských zvířat. Diplomová práce

Transkript

1 Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav chovu hospodářských zvířat ZMĚNY VE VÝŽIVOVÉ HODNOTĚ MASA V PRŮBĚHU JEHO ZRÁNÍ Diplomová práce Brno 2007 Vedoucí práce: Prof. Ing. Jan Šubrt, CSc. Vypracoval: Ondřej Vrtěl 1

2

3 Prohlášení: Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Změny ve výživové hodnotě hovězího masa v průběhu jeho zrání vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně. V Brně, dne... Podpis diplomanta

4 Poděkování Děkuji svému vedoucímu diplomové práce prof. Ing. Janu Šubrtovi, CSc. za odborné rady a metodické vedení při vypracování mé diplomové práce. Dále děkuji za pomoc Ing. Radkovi Filipčíkovi a Ing. Elišce Dračkové.

5 ANNOTATION The aim of this thesis is to evaluate the changes in the indicators that determine the meat nutrition value and quality after 7, 14 and 21 days of meat ageing. The evaluation included meat samples from bulls and oen which at the time of slaughter were of the same age. The laboratory analysis used the Musculus longissimus lumborum et thoracis muscle sample being taken from the 9 10 chest vertebrae area. The meat was stored at 2 4 C during ageing. The work made use of mechanical and chemical methods available for monitoring the nutrition factors (eg. Dry mass, total protein, intramuscular fat, ashes and energy value.) and other factors (water binding capacity, ph value, pigments, colagen content, color of meat and fragility meat). The concluding part of the work focused on evaluation and comparison of the most favourable ageing time with influence on tenderness and beef colour change in relation to whether the sample was bull or o.

6 OBSAH 1. ÚVOD LITERÁRNÍ PŘEHLED Charakteristika kvality masa obecně Výživná hodnota hovězího masa Obsah vody a sušiny Obsah proteinů Obsah lipidů Obsah popelovin Technologická hodnota hovězího masa Barva masa Vaznost vody ph Obsah vazivových proteinů Energetická hodnota masa Síla svalových vláken Hodnocení křehkosti masa Postmortální změny a zrání masa Vztahy mezi průběhem zrání masa a ukazateli výživné hodnoty hovězího masa Vztahy mezi průběhem zrání masa a ukazateli technologické hodnoty hovězího masa Vztahy mezi křehkostí a průběhem zrání masa CÍL MATERIÁL A METODY PRÁCE Metodiky laboratorních analýz Stanovení obsahu sušiny v mase Stanovení celkového obsahu bílkovin Obsah tuku v mase Stanovení obsahu popelovin Stanovení energetické hodnoty masa... 39

7 Stanovení volně vázané vody v mase Stanovení ph masa Stanovení obsahu kolagenu Stanovení celkových barevných pigmentů Stanovení barvy masa remisí Stanovení barevných spekter Stanovení křehkosti masa střižné zkoušky Matematicko statistické metody hodnocení datového souboru VLASTNÍ VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUZE Výsledky pro porovnání nutričních parametrů volů a býků v průběhu zrání Výsledky technologických parametrů v průběhu zrání u masa volů a býků Výsledky měření barvy masa volů a býků 5.4. Výsledky měření křehkosti masa volů a býků v průběhu zrání 6. ZÁVĚR SEZNAM LITERATURY... 63

8 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1: Vzorec hemu Obr. 2: Závislost světlosti masa na obsahu hemových barviv Obr. 3: Vliv ph na vaznost Obr. 4: Změny vaznosti hovězího masa v průběhu prvních pěti dnů po porážce. 26 SEZNAM GRAFŮ Graf 1: Změna obsahu intramuskulárního tuku v závislosti na době zrání masa. 44 Graf 2: Změna obsahu sušiny v závislosti na době zrání masa Graf 3: Změna obsahu celkových proteinů v závislosti na době zrání masa Graf 4: Změna vaznosti v závislosti na době zrání masa Graf 5: Změna ph v závislosti na době zrání masa Graf 6: Změna obsahu kolagenu v závislosti na době zrání masa Graf 7: Změna svalových pigmentů v závislosti na době zrání masa Graf 8: Změna remise v závislosti na době zrání masa Graf 9: Změna parametru "L" v závislosti na době zrání masa Graf 10: Změna parametru "a" v závislosti na době zrání masa Graf 11: Změna parametru "b" v závislosti na době zrání masa Graf 12: Rozdíl ztráty varem v závislosti na době zrání masa Graf 13: Změna WB v závislosti na době zrání masa Graf 14: Změna TPA v závislosti na době zrání masa SEZNAM TABULEK Tab. 1: Obsah vody v některých potravinách Tab. 2: Průměrný obsah esenciálních aminokyselin v bílkovinách vybraných tkání jatečních zvířat (mg.kg -1 ) Tab. 3: Změny obsahu bílkovin ve svalech během růstu (g.100g -1 ) Tab. 4: Obsah některých minerálních látek v některých druzích masa...18 Tab. 5: Základní charakteristika poražených zvířat Tab. 6: Nutriční parametry masa volů Tab. 7: Nutriční parametry masa býků Tab. 8: Technologické parametry masa volů... 49

9 Tab. 9: Technologické parametry masa býků Tab. 10: Vývoj barvy masa volů Tab. 11: Vývoj barvy masa býků Tab. 12: Vývoj křehkosti masa volů Tab. 13: Vývoj křehkosti masa býků... 58

10 1. ÚVOD Produkce jatečních zvířat, resp. výroba všech hlavních druhů masa, zajišťuje jednu ze základních potravin pro většinu obyvatel vyspělých států, v různé míře pak i pro obyvatele rozvojových zemí. Ve všech světových regionech za účelem výroby masa rozšířený chov hospodářských zvířat vytváří pracovní příležitosti nejen v agrárním sektoru (zpracovatelský průmysl, služby, doprava, obchod aj.), ale také spotřebovává převážnou část rostlinné produkce a je důležitou součástí zahraničního obchodu. Proto je výroba masa ve většině států významnou součástí národního hospodářství (KVAPILÍK, 2006). Maso je součástí výživy člověka nejméně dva miliony let. Podle názoru Higgse je genom člověka i jeho fyzická stavba po dobu asi 4,5 milionů roků adaptován na výživu s obsahem masa. Maso je velmi bohatým a univerzálním zdrojem živin. Primární význam masa spočívá hlavně v obsahu bílkovin; aminokyseliny jsou využívány pro růst a obnovu buněk těla. Maso je však i poměrně koncentrovaným zdrojem esenciálních mikronutrientů. Člověk získával maso nejdříve jako lovec a později jako chovatel zvířat. Možnost konzumovat maso znamenala přežívání a přežití člověka v jeho dlouhodobém vývoji, později a ještě do nepříliš vzdálené minulosti byla konzumace masa mírou zdraví a prosperity (INGR, 2003). Spotřeba masa, která byla a je i určitým odrazem blahobytu společnosti, závisí na řadě faktorů. Kromě finančních možností, ceny a dostupnosti také na zvyklostech a věkové struktuře obyvatel a módních trendech (STEINHAUSER, 2006). Důležitou roli hraje i spotřeba jiných druhů potravin, velikost populace a geoklimatické podmínky (SIMEONOVOVÁ et al., 2003). Nejen že spotřeba masa je zjišťována jako součást spotřeby potravin, ale je důležitým statistickým ukazatelem. Jedná se o významný údaj pro zemědělskou prvovýrobu, potravinářský průmysl, konkrétně pro obor zpracování masa a masných výrobků a další sektorová odvětví. Průměrná spotřeba vepřového masa v ČR se v letech pohybuje v rozmezích 40,9 49,2 kg/obyvatele/rok. V analyzovaném období dochází k jejímu zvyšování, ale i snižování. Celkově však lze spotřebu vepřového masa hodnotit za vyrovnanou. U hovězího masa je vykázáno rozmezí 10,2 18,5 kg/obyvatele/rok, průměrně spotřeba za celé období činí 13,6 kg/obyvatele/rok. V hodnoceném období se spotřeba zvyšovala i snižovala. 10

11 Spotřeba drůbežího masa se pohybuje v rozmezí 13,0 25,3 kg/obyvatele/rok a považuje se za vyrovnanou v celém období ke zvyšování spotřeby drůbežího masa. U králičího masa lze hodnotit průměrnou spotřebu 3,2 kg/obyvatele/rok za vyrovnanou v celém období. Obdobná je situace u rybího masa, kde se pohybuje průměr 5,3 kg/obyvatele/rok (rozmezí činí 4,9 5,5 kg/obyvatele/rok). Procentuální podíl na celkové spotřebě masa je nejvyšší u vepřového masa, kde průměr činí 50,99 % z celkové spotřeby masa. U masa drůbežího je podíl 23,22 % a 18,87 % zastoupení v celkové spotřebě je u hovězího masa. Maso rybí představuje průměrně 6,18 % podíl z celkové spotřeby. Obdobně u králičího masa je průměrné zastoupení v celkové spotřebě je 3,73 % (KOPŘIVA, 2006; cit ŠUBRT, 2006). Podíl spotřeby se jednoznačně odráží na jeho ceně. Hovězí maso zaujímá ve výživě lidí celosvětově a dlouhodobě významnou pozici, ale v posledních deseti letech se o něm vedou časté diskuse. Je konfrontováno s dalšími významnými druhy masa z aspektů hygienických, nutričních, senzorických, technologických, kulinárních, ale i cenových (INGR, 2006). 11

12 2. LITERÁRNÍ PŘEHLED Charakteristika kvality masa obecně Maso je často definováno takto jsou to všechny části těl živočichů v čerstvém nebo upraveném stavu, které se hodí k lidské výživě. Vzhledem k nesmírné rozmanitosti konzumačních zvyklostí různých národů a etnických skupin celého světa pokládáme za nutné pojem maso mnohem zúžit. V naší etnické skupině se pojem maso omezuje pouze na příčně pruhovanou svalovinu z těl teplokrevných jatečných zvířat, včetně nedílných součástí svalových partií jako jsou vazivové součásti svalů, povrchový a intramuskulární tuk, cévy, mízní uzliny, nervy, kosti a v některých případech i opařená kůže (STEINHAUSER et al., 2000). Maso je jednou ze základních potravin konzumovaných obyvateli většiny zemí, které se však stává předmětem odborných diskusí v rámci úvah a snah o racionální a zejména zdravotně plnohodnotnou výživu. Masu je v celém kompleu konzumovaných potravin živočišného původu přičítán podíl na výskytu některých civilizačních chorob. Diskutovanou otázkou je rovněž, zda člověk maso ke své výživě vůbec potřebuje. Odpůrci konzumu masa obvykle argumentují eistencí lidí vyznávajících některé směry náboženství, která spotřebu masa dokonce zakazují. Na druhé straně je zřejmé, že zdravý tělesný i duševní vývoj člověka je spojen s jeho plnohodnotnou vyváženou a pestrou výživou odpovídající fyziologickým potřebám každého jednotlivce a v tomto smyslu je nepochybně přiměřený podíl masa složkou správné výživy člověka (INGR, 1996; cit. ŠUBRT, 2004). V oblasti produkce, zpracování a spotřeby masa došlo v uplynulých letech k mnohým významným změnám v národním i mezinárodním měřítku. Celková produkce a spotřeba masa ve světě stále roste, avšak zejména v posledním desetiletí stagnuje v rozvinutých zemích nebo i mírně klesá. To souvisí se změnami výživových návyků a filozofií, které vychází ze zdravotních hledisek, které jsou odrazem změn v životním stylu obyvatelstva jednotlivých zemí. Výživa člověka patří k nejvýznamnějším faktorům lidského zdraví (INGR, 2003; ŠUBRT, 2004). Maso je vysoce hodnotná potravina zejména svým majoritním obsahem bílkovin, které jsou spolu s vaječnými a mléčnými bílkovinami považovány za plnohodnotné. Významné jsou však i minoritní látky, zejména vitaminy a minerální látky, kterých maso obsahuje velké množství a navíc v takové formě, která umožňuje jejich velkou 12

13 retenci. Například obsah sodíku v mase je malý pro člověka, který musí zkonzumovat málo soli, resp. sodíku, je maso přijatelnou potravinou. Příznivě je zase hodnocen vysoký obsah draslíku v mase ten má opačnou roli v organismu než sodík. Vyvážený poměr mezi oběma je potřebný a přitom ho mnozí lidé často nevědomky nedodržují. Pro zásobování vápníkem nehraje maso tak důležitou roli jako mléčné výrobky, přesto je maso jeho významným zdrojem a přechod na vegetariánskou stravu nebo náhrada masa rostlinnými preparáty, vodou a polyfosfáty se nutně odrazí ve sníženém příjmu vápníku. Maso je také cenným zdrojem zinku a dalších minoritních minerálních látek, které samozřejmě chybí v levných rostlinných aditivech. Rovněž je nutné zdůraznit vysoký obsah železa v mase. Při nutričně fyziologickém ocenění masa je nutné zmínit málo zdůrazňovaný obsah vitaminů a to hlavně A, B1 a B12. Energetický obsah v mase je dán součtem energetických přínosů jednotlivých základních živin, tj. tuků a bílkovin, u masných výrobků pak mnohdy také sacharidů. Obecný strach z nadbytku energie je zaměřen proti tukům, vzhledem k tomu, že mají dvojnásobný obsah energie v jednotce hmotnosti. To je sice pravda, ale je třeba vidět i skutečnost, že rozhodující je, kolik se tuku sní a jak zareaguje tělo na zvýšený příjem tuků. Při konzumaci tuků je totiž např. dříve dosaženo pocitu nasycenosti než při příjmu sacharidů nebo bílkovin, takže celkové množství přijaté energie je pocitem nasycenosti regulováno ( 2007) Výživová hodnota hovězího masa Výživová hodnota je souhrnem obsahu energie a živin v závislosti na míře využitelnosti lidským organizmem (INGR et al., 1993). Za hlavní složky z pohledu výživné hodnoty jsou nejčastěji považovány proteiny (vč. aminokyselinového spektra), tuky (vč. poměrů v obsahu nasycených a nenasycených, zejména polynenasycených mastných kyselin), popeloviny, vitamíny a další pro metabolismus konzumenta prospěšné látky (ŠUBRT, 2004). V naší výživě patří hovězí, telecí, vepřové a kuřecí maso k základním potravinám. Je tomu tak pro jejich vysoký obsah plnohodnotných bílkovin (libové maso kolem 20%, tučné o něco méně), fosforu, železa, mědi, výtažkových látek, vitaminu B1 a je i vydatným zdrojem vitaminu PP. Z vnitřností nejvíce ceníme játra pro obsah bílkovin, fosforu, železa, vitaminu A, C a skupiny B. Tyto důležité živiny se většinou uschovávají například i v játrových výrobcích (játrovkách, paštice atd.) (2007). 13

14 2.2.1 Obsah vody a sušiny Voda je nositelem reakčního prostředí a nutriční kvalita syrového masa je úměrná jejímu obsahu v mase. Procentický podíl sušiny představuje rozdíl 100 % a procentického zastoupení vody v mase. Ve svalovině je tedy obsaženo 75 % vody, tedy 25 % sušiny (ŠUBRT, 2002). Voda je nejvíce zastoupenou složkou v mase. Z hlediska nutričního je bezvýznamná, má však velký význam pro senzorickou, kulinární a především technologickou jakost masa. Schopnost masa vázat vodu (tzv. vaznost) je jednou z nejvýznamnějších vlastností masa při jeho zpracování, poněvadž výrazně ovlivňuje kvalitu výrobků, chuť i ekonomickou efektivitu jejich produkce (INGR, 2003). V mase závisí obsah vody na živočišném druhu (původu) a hlavně na obsahu tuku. Díky relativně vysokému obsahu tuku mívá nejnižší obsah vody vepřové maso, vyšší obsah vody má hovězí maso, následuje kuřecí maso. Viz tabulka. Tab. 1: Obsah vody v některých potravinách (VELÍŠEK, 2002). Potravina Obsah vody v % Maso vepřové Maso hovězí Maso kuřecí Maso rybí Voda je vázaná v libové svalovině, resp. v libovém mase, několika způsoby a různě pevně. Nejprve je v mase vázána tzv. hydratační voda. Hydratační voda je vázána na různé polární skupiny bílkovin na bázi elektrostatických sil. Váže se na disociované skupiny postranních bílkovinných řetězců a na karboylové skupiny a na aminoskupiny v peptidové vazbě. Jako hydratační se označuje taková voda, která je vázaná v mono-i v multimolekulární vrstvě na hydrofilní skupiny bílkovin. Další podíl vody je imobilizován mezi jednotlivými strukturálními částmi svaloviny a zbytek vody je volně pohyblivý v mezibuněčných prostorech. Asi 70 % celkového obsahu vody svaloviny je v myofibrilách, asi 20 % v sarkoplazmě a asi 10 % v mimobuněčném prostoru. Toto rozdělení vody není neměnné, jednotlivé podíly vody mohou přecházet na principu difúze. Technologie masa rozeznává v podstatě dvě formy eistence vody v mase, vodu volnou a vodu vázanou. Kritériem je, zda voda za daných podmínek z masa volně vytéká nebo ne. Schématicky lze přítomnost vody v mase znázornit takto: 14

15 voda volná, volně vytékající z masa voda vázaná o hydratační, vázaná na polární skupiny a to: monomolekulárně pravá hydratační voda multimolekulárně o imobilizovaná ve filamentech o imobilizovaná mezi filamenty o uzavřená v sarkoplazmatickém prostoru o etracelulární, vázaná kapilárně (INGR, 2003) Protože rozhodující podíl vody v mase je obsažen v myofibrilách, jsou za vaznost masa odpovědné především myofibrilární bílkoviny. Voda ve svalovině je především roztokem bílkovin, solí, sacharidů a dalších rozpustných látek, je tedy označována jako masná šťáva. Vytváří prostředí pro průběh enzymových reakcí ve svalové tkáni živých zvířat i v postmortálních biochemických procesech v mase (INGR, 1996) Obsah proteinů Bílkoviny jsou nejvýznamnější složkou masa z nutričního i technologického hlediska. Jejich obsah v mase je vysoký; přitom jde většinou o tzv. plnohodnotné bílkoviny obsahující všechny esenciální aminokyseliny (viz tabulka Tab. 2). V čisté libové svalovině činí obsah bílkovin %. Rozdělení bílkovin v mase do jednotlivých skupin vychází z jejich rozpustnosti ve vodě a solných roztocích. Toto třídění se zároveň shoduje s tříděním podle umístění v jednotlivých svalových strukturách. 15

16 Tab. 2: Průměrný obsah esenciálních aminokyselin v bílkovinách vybraných tkání jatečních zvířat (mg.kg -1 ) STEINHAUSER et al., (1995). Aminokyselina Sval Šlachy Srdce Jazyk Mozek Plíce Játra Ledviny Dršťky Isoleucin Leucin Lysin Methionin Cystin Fenylalanin Tyrosin Treonin Tryptofan Valin Neesenc. AK o Bílkoviny sarkoplasmatické jsou rozpustné ve vodě a slabých solných roztocích a jsou obsaženy v sarkoplasmatu. o Bílkoviny myofibrilární jsou rozpustné v roztocích solí, v samostatné (deionizované) vodě jsou nerozpustné. Mají vláknité molekuly a tvoří strukturu myofibril. o Bílkoviny stromatické (bílkoviny pojivových tkání) nejsou rozpustné ani ve vodě, ani v solných roztocích a jsou obsaženy ve vláknech pojivových tkání (STEINHAUSER et al., 1995). Sarkoplasmatické bílkoviny zahrnují na 50 jednotlivých bílkovin, z nichž nejvýznamnějšími jsou myogen, myoalbumin, globulin X a myoglobin. Zvláštní význam v technologii masa má myoglobin, který je hlavním přirozeným barvivem masa. Myofibrilární bílkoviny představují hlavní podíl bílkovin masa, jsou odpovědné za svalovou kontrakci, váží největší podíl vody v mase, významně se podílejí na postmortálních změnách masa a rozhodují o vlastnostech masa. Myofibrilárních bílkovin bylo dosud identifikováno více než 20, mezi nimiž významným obsahem dominují myosin (45 %) a aktin (22 %), dalšími významnými myofibrilárními bílkovinami jsou tropomyosin, troponin, desmin a titin. Myosin je složkou tlustých filament a je také bílkovinnou složkou významného enzymu ATP-asy. Aktin je hlavní složkou tenkých filament. Aktin a myosin vytvářejí 16

17 vzájemným spojením komple označovaný jako aktinomyosin či aktmyosin, kdy se tlustá a tenká filamenta zasouvají teleskopicky do sebe. Vznik aktinomyosinového kompleu v období posmrtného ztuhnutí masa významně ovlivňuje jeho vlastnosti. Stromatické bílkoviny jsou skleroproteiny protáhlého vláknitého tvaru. Jsou obsaženy ve vazivech, šlachách, v kostech a kůži. Hlavní stromatickou bílkovinou je kolagen (ve šlachách %, v kůži %, v chrupavkách %, v kostech % a ve svalovině 1 2 % (INGR, 2003). Množství, ale ani podíl jednotlivých druhů bílkovin ve svalech není během života stejný. Známý je zvyšující se podíl stromatických bílkovin u starých zvířat. Následující tabulka uvádí rozdíl v množství myofibrilárních a sarkoplazmatických bílkovin během dospívání prasat a skotu (STEINHAUSER et al., 2000). Tab. 3: Změny obsahu bílkovin ve svalech během růstu (g.100g -1 ) STEINHAUSER et al., (2000). Bílkovina Prase Skot Mláďata Dospělí Mláďata Dospělí Stromatická 3,5 5,3 5,0 5,3 Myofibrilární 10,6 12,8 8,4 13, Obsah lipidů Tuky (estery mastných kyselin a glycerolu) v mase tvoří největší podíl (99 %) ze všech přítomných lipidů, zbytek tvoří přítomné polární lipidy (fosfolipidy) a doprovodné látky (STEINHAUSER et al., 2000). Lipidy jsou vysoce pohyblivou složkou, významná je zejména složka intramuskulární části (VOŘÍŠKOVÁ, 2006; cit. ŠUBRT, 2006). Ta je důležitá pro chuť a křehkost masa, zejména jeho intercelulární podíl, který je rozložen mezi svalovými vlákny ve formě žilek a tvoří tzv. mramorování masa. Tuky v mase a tukové tkáni jsou zejména triacylglyceroly vyšších mastných kyselin. Nejčastěji se zde vyskytují kyseliny palmitová, stearová a olejová. Celkově je zde vysoký podíl nenasycených mastných kyselin. Fosfolipidy tvoří jen malý podíl obsahu všech lipidů v mase. Působí často jako emulgátory tuků, při skladování se však oidují snáze než tuky. Vedle tuků a fosfolipidů obsahuje svalová tkáň některé doprovodné látky, a to steroly, barviva a lipofilní vitamíny. Cholesterol, patřící mezi 17

18 steroidy, je důležitou součástí lipidových dvojvrstev cytoplazmatické membrány živočišných buněk (STEINHAUSER et al., 2000). Rozložení tuku v těle zvířat je velmi nerovnoměrné: malá část je uložena přímo uvnitř svalových buněk tuk intracelulární (jeho obsah činí 2 3 %), dále je tuk uložen mezi svalovými vlákny tuk intracelulární a tuk tvořící základ samostatné tukové tkáně tuk etracelulární. Častější je rozlišení na tuk intramuskulární (vnitrosvalový) a depotní (etramuskulární, zásobní), který tvoří samostatnou tukovou tkáň (PIPEK, 1995) Obsah popelovin Minerálie tvoří zhruba 1% hmotnosti masa. Obvykle bývají pod pojmem minerální látky řazeny všechny látky, které zůstávají v popelu po zpopelnění masa, tedy i mineralizované prvky, jako síra a fosfor, které byly před spálením složkou organických látek (sirných aminokyselin, fosfolipidů aj.). Většina minerálních látek je rozpustná ve vodě a ve svalovině je přítomna ve formě iontů. Železo, hořčík a vápník jsou částečně vázány na bílkoviny. Anionty, mezi nimiž převládají především hydrogenuhličitany a fosforečnany, vytvářejí zároveň pufrovací systém svaloviny. Tab. 4: Obsah některých minerálních látek v některých druzích masa (STEINHAUSER et al., 1995). Potravina Na K Ca Mg P2O5 Cl vepřové maso vepřové sádlo hovězí maso hovězí lůj skopové maso játra ledviny mozek kuřecí maso kachní maso husí maso krůtí maso masné výrobky

19 Maso je významným zdrojem draslíku, vápníku, hořčíku, železa a jiných prvků, hovězí maso je navíc důležitým zdrojem zinku, maso ryb zase obsahuje hodně jódu. Vápník má úlohu při svalové kontrakci a účastní se reakcí srážení krve, kromě toho má význam jako strukturální složka kostí. Obsah draslíku koreluje s obsahem svalových bílkovin. Železo je v mase přítomno v hemových barvivech, volné v iontové formě aj. Význam železa je dán zejména jeho využitelností (zatímco z rostlinné stravy lze využít jen asi 10 % obsahu železa, z masa lze využít plných 35 %). Po smrti zvířete se mění vazby anorganických iontů na organické látky a ionty se uvolňují, např. fosfáty. Obsah minerálních látek (chloridu sodného) se uměle zvyšuje při nakládání. I mechanická separace masa vede ve svých důsledcích ke zvyšování minerálních látek v masných výrobcích, kam bylo mechanicky separované maso přidáno. Jde zejména o zvýšení obsahu vápníku a hořčíku (STEINHAUSER et al., 1995). 2.3 Technologická hodnota hovězího masa Mezi významné vlastnosti masa počítáme barvu masa, která patří mezi jakostní parametry sledované spotřebitelem již při výběru masa v obchodní síti. Podle barvy jsou tradičně v západoevropských zemích a dnes již i u nás masa rozdělena do dvou základních skupin masa bílá a červená. Barva masa souvisí zejména s obsahem hemových barviv, především myoglobinu, ale i hemoglobinu. Při vyšším obsahu hemových barviv bývá nižší světlost a maso je tmavější, červenější (ŠIMEK a STEINHAUSER, 2001; cit. ŠUBRT, 2002). Bývá tomu u svalů s intenzivní svalovou aktivitou, nebo kde organismus potřebuje zajistit dostatečně velkou zásobu kyslíku (PIPEK, 1997). Na barvu má také vliv mramorování, kdy velké množství intramuskulárního tuku zvyšuje světlost i přes vyšší obsah pigmentů. Výrazný vliv na barvu masa má také způsob chovu a výživa hospodářských zvířat. Maso ze zvířat chovaných na pastvě má tmavší barvu (ŠIMEK a STEINHAUSER, 2001). MUSILOVÁ, DVOŘÁK a ŠVARCOVÁ (2001; cit ŠUBRT, 2004) uvádějí následující hlavní faktory ovlivňující barvu masa: parciální tlak kyslíku, ph svaloviny, přítomnost enzymových systémů redukujících metmyoglobin, specifická sensitivita svalové tkáně, oidace tuků, 19

20 bakteriální aktivita, předporážkový stres vady masa, DFD - maso tmavne a ztrácí hedvábný lesk. Dále na barvu působí teplota, relativní vlhkost masa a vliv světla. Mezi důležité vlastnosti masa, které rozhodují o jeho kvalitě a použitelnosti jak pro přímý prodej, tak i pro masnou výrobu, patří schopnost masa vázat vodu vaznost vody. Vaznost je schopnost masa udržet svoji vlastní, případně i přidanou vodu. Hlavním nositelem schopnosti vázat vodu jsou myofibrilární bílkoviny, které se na vazbě vody podílejí z 50 % (JEDLIČKA, 1988). Důležitý podíl (47 %) se připisuje komponentům s nebílkovinnými vazbami. Maso s dobrou schopností vázat vodu se od masa se sníženou schopností vázat vodu odlišuje rozdíly ve fyzikálním stavu bílkovin. Čím je hodnota ph vyšší a vzdálenější od izoelektrického bodu bílkovin, tím je větší schopnost imobilizace většího množství vody. Při vyšších hodnotách ph většího množství vody (PIPEK, 1997). Schopnost masa vázat vodu výrazně ovlivňují fyzikálně chemické vlastnosti bílkovin. Fyzikálně chemické vlastnosti, které přímo nebo nepřímo ovlivňují, jsou: druh zvířat, plemenná příslušnost, věk jatečných zvířat, úroveň výživy, hmotnost, lačnost před zabitím, transport, předjatečné ustájení, způsob uskladnění masa, obsah tuku a stresy. Největší schopnost vázat vodu má hovězí maso, zejména maso býků. Hovězí maso vždy představovalo základní pojivo pro většinu masných výrobků. Plemenná příslušnost ovlivňuje schopnost masa vázat vodu nepřímo, a to rozdílným obsahem intramuskulárního tuku, případně pojivové tkáně. Mezi strukturou svalových bílkovin jednotlivých plemen nejsou výrazné rozdíly, které by ovlivňovaly vaznost masa. Věk jatečných zvířat je rozhodující při hodnocení vaznosti vody u skotu. Maso z mladých zvířat má lepší schopnost vázat vodu než maso ze starých zvířat. Podstatou zvýšené vaznosti masa z mladých zvířat je rozdílná kvalita pojivové tkáně. Rozdíl mezi pojivovou tkání starých a mladých zvířat je v množství příčných vazeb, v nabobtnávací schopnosti a v rozpustnosti a tuhostí pojivové tkáně. Zvýšená hmotnost jatečných zvířat zhoršuje schopnost masa vázat vodu (platí pro zvířata vyšších hmotnostních kategorií). Zvířata dopravovaná na větší vzdálenosti mohou mít zásoby glykogenu v důsledku zvýšené námahy v čase zabití vyčerpané. Proto nevzniká větší množství laktátu a hodnoty ph jsou vyšší. Za těchto podmínek můžeme očekávat nižší obsah volné vody (STEINHAUSER et al., 1995). Způsob uskladnění masa ovlivňuje schopnost masa vázat vodu, přičemž jsou rozdíly mezi masem hovězím a vepřovým. Jestliže hovězí maso v krátkém postmortálním čase rychle zchladíme, může nastat zkrácení svalových vláken účinkem chladu (cold shortening) 20

21 spojené se zkrácením sarkomery a zhoršením schopnosti vázat vodu. I délka skladování ovlivňuje vaznost (INGR, 1996). Bylo potvrzeno, že maso s vyšším obsahem intramuskulárního tuku má vyšší schopnost vázat vodu. Nelze to však chápat jako pravidlo. V případě vyššího mramorování masa bývá schopnost masa vázat přidanou vodu snížena. Dalším významným ukazatelem, který se podílí na údržnosti potravin, je aktivita vody. Pro mikroorganismy je určující, jestli je pro ně voda osmoticky dosažitelná nebo ne. Pojem vodní aktivita ukazuje, zda dotyčný mikroorganismus má podmínky pro rozmnožování či ne. Významným faktorem ovlivňujícím údržnost masa je ph 48, což souvisí i s rozmnožováním bakterií. TESLÍK et al. (1995; cit. ŠUBRT, 2002) zjišťovali ph masa u synů býků Hereford, Limousine a České strakaté plemeno v etenzívním výkrmu. Maso bylo velmi dobré kvality s ph 5,7 5,78. BRUCE, SCOTT a THOMPSON (2001; cit. ŠUBRT, 2002) zjistili mírné diference v poklesu ph hovězího masa v závislosti na teplotě post mortem. Do technologických faktorů dále náleží energetická hodnota masa, která je převážně závislá na obsahu mezi a vnitrosvalového tuku. Významným faktorem ovlivňujícím senzorickou jakost masa je obsah vazivových bílkovin stanovovaných prostřednictvím obsahu aminokyseliny hydroyprolinu. V poslední době se v souladu s požadavky na výrazné zvýšení spotřebitelské kvality dostává do popředí hodnocení senzorické jakosti hovězího masa. V daných souvislostech je hodnocena zejména jeho křehkost, aroma, chuť a šťavnatost. Chuťové vlastnosti jsou pod značným vlivem postmortálního zrání masa, rychlosti a průběhu chlazení jatečných těl z "vysoké" teploty v době porážky, případné aplikace elektrické stimulace a Ca-injekcí k zabránění zkrácení svaloviny, obsahu lipidů a předzpracování masa k jeho kulinářské úpravě Barva masa Barva masa je velmi významný ukazatel, který často rozhoduje o zájmu spotřebitelů o hovězí maso, neboť se jedná o znak, se kterým se při nákupu masa setkává zákazník nejdříve. Barva masa je tedy jedním z hlavních kritérií zákazníka (kromě vzhledu, upravenosti, plnosti dané tělesné partie), podle kterých volí nejvhodnější maso ke konzumaci (ŠUBRT et al., 2006). 21

22 Protože souvisí i s dalšími jakostními znaky, mnohdy pomůže technologovi jednoduše hodnotit techno- Obr. 1: Vzorec hemu (PIPEK, 2002). logické postupy. Červená barva masa je způsobena hemovými barvivy, myoglobinem a hemoglobinem. Obsah hemových barviv v mase různých živočichů leží obvykle v rozmezí mg.kg -1 a závisí na intravitálních vlivech. Myoglobin sestává z bílkovinného řetězce (globinu) a barevné skupiny (hemu). Základem barevné složky hemu je porfyrinový skelet s vnitřně zabudovaným železem, které je v mase dvojmocné (PIPEK, 2002). Obsah myoglobinu v mase podle CHLÁDKA (2004; cit. ŠUBRT 2004) vzrůstá s věkem zvířete a závisí na namáhání příslušného svalu, na stupni vykrvení zvířete, na výživě zvířat, na jejich zdravotním stavu a řadě dalších intravitálních faktorů. Hemoglobin má podobné složení, má však ve své molekule čtyři peptidové řetězce a čtyři hemové skupiny; reaguje podobně jako myoglobin. Podíl hemoglobinu (krevního barviva) přitom závisí na tom, jak kvalitně je maso vykrveno. Změny barvy masa souvisejí právě s reakcemi na atomu železa. Buď dochází k vazbě (donor-akceptorovou vazbou) některých molekul na tento centrální atom, aniž by přitom došlo ke změně valence železa, nebo naopak dochází k oidaci železo ztratí elektron a přejde na trojmocnou formu. Jako ligand se může na železo vázat molekulární kyslík (vzniká rumělkově červený oymyoglobin), který chrání atom železa před oidací. Dochází k tomu při vysokém parciálním tlaku kyslíku (stačí běžná koncentrace ve vzduchu), naopak při sníženém parciálním tlaku kyslíku převládne oidace železa na Fe III a myoglobin se změní na hnědý až šedohnědý metmyoglobin. Zajímavé je z tohoto hlediska vakuové balení masa; při evakuaci se sníží tlak v balíčku, tím i parciální tlak kyslíku a oymyoglobin na povrchu podléhá disociaci na kyslík a myoglobin. Následně 22

23 pak dojde (nyní za nízkého parciálního tlaku kyslíku) k oidaci myoglobinu na metmyoglobin, přičemž z jedné molekuly oymyoglobinu se uvolní tolik kyslíku, kolik je potřeba k oidaci čtyř molekul myoglobinu na metmyoglobin. Rovněž při skladování masa dochází ke vzniku metmyoglobinu, a to zejména v důsledku vzájemného působení hemových barviv a tuků, kdy obě složky podléhají oidaci (vzdušným kyslíkem). Další rozpad hemových barviv nastává působením vzduchu a peroidu vodíku nebo činností enzymů či mikroorganismů. Pokračující oidací metmyoglobinu vznikají zelená barviva choleglobin, verdoglobin a verdohem. Dále vzniká modrozelený biliverdin, který se redukuje na červeně zbarvený bilirubin. Význam pro vznik zelených barviv mají i laktobacily produkující peroid vodíku, který se hromadí a rozkládá hemová barviva. Při tepelném opracování masa (v nepřítomnosti dusitanů) dochází k denaturaci globinu, po níž zpravidla následuje oidace železa v hemové skupině; v důsledku toho dochází ke změně barvy na hnědou nebo šedohnědou. Této oidaci nezabrání ani redukční podmínky, které se vytvářejí v mase při tepelné denaturaci uvolněním SH - skupin, ani přídavek redukčních látek (např. kyseliny askorbové). Barviva tepelně opracovaného masa se nazývají hemichromy. V přítomnosti dusitanů nebo dusičnanů se na železo váže oid dusnatý, který zabraňuje oidaci a způsobuje růžovou barvu masných výrobků (PIPEK, 2002). Mc DOUGALL (1982) uvádí jako nejdůležitější faktory ovlivňující stabilitu barvy teplotu a spotřebu kyslíku. Nižší teplota zvyšuje stabilitu barvy, protože nižší teplota snižuje difúzi kyslíku do masa. Podle O 'KEEFFEE a HOODA (1982) může stabilitu barvy přímo ovlivnit i druh svalu. Ve svalech jsou dále obsaženy ještě hemové pigmenty (např. cytochromy) obsahující železo v podobném porfinoproteinovém kompleu jako myoglobin. Tato barviva přispívají k barvě tkáně jen nepatrně (VELÍŠEK, 2002). 23

24 Obr. 2: Závislost světlosti masa na obsahu hemových barviv (STEINHAUSER et al., 2000) Vaznost vody Vaznost neboli schopnost masa vázat vlastní i přidanou vodu významně ovlivňuje jakost masných výrobků i ekonomiku výroby, zejména ztráty vody při výrobě, skladování a tepelné opracování. Vaznost lze ovlivnit jak způsobem zacházení s masem, tak i různými přísadami. Podle HUH et al. (1981) maso z mladších zvířat má všeobecně lepší schopnost vázat vodu jako maso ze starých zvířat, přitom je nutné rozlišovat, zdali se jedná o výsekové maso nebo jatečnou půlku. Voda je v libové svalovině vázána různým způsobem a různě pevně. Nejpevněji je vázána hydratační voda, další podíly vody jsou imobilizovány mezi jednotlivými strukturálními částmi svaloviny, zbytek je volně pohyblivý v mezibuněčných prostorech. Z hlediska technologie se rozlišuje voda na volnou a vázanou, a to podle toho, zda z masa volně vytéká za daných podmínek, či nikoliv. Imobilizace vody nastává v síti membrán a filament strukturálních bílkovin a je závislá na nábojích v molekule bílkoviny. Náboje ovlivňují poměr přitažlivých a odpudivých sil mezi jednotlivými strukturami svaloviny, čímž se zvětšuje nebo zmenšuje prostor, do kterého se pak může imobilizovat více nebo méně vody. Uvnitř tohoto prostoru jsou molekuly vody navzájem propojeny vodíkovými můstky. 24

25 Imobilizaci zásadním způsobem ovlivňuje spojování a štěpení příčných vazeb mezi bílkovinnými molekulami. Jde o tyto vazby: a) příčné iontové vazby přes vícemocné kationty (zejména vápník, hořčík a železo) b) vodíkové vazby mezi karbonylovými a iminoskupinami peptidových vazeb c) iontové vazby mezi kladně a záporně nabitými skupinami d) disulfidové vazby cystinu. Vaznost je ovlivněna řadou faktorů: ph, obsahem solí, obsahem některých iontů, stupněm desintegrace vláken i průběhem posmrtných změn v mase. Mnohé z těchto faktorů je možné technologicky ovlivňovat, a tím také dosáhnout žádoucí vaznosti. Vlákna ve svalovině, která je jemně rozmělněná, mohou bobtnat prakticky bez omezení s postupujícím rozmělněním dochází k uvolnění tkáně a bílkovinné struktury pak mohou lépe bobtnat. Obr. 3: Vliv ph na vaznost (PIPEK, 2002). W [%] ph Důležitá je závislost na ph (viz obr.). Při hodnotě ph izoelektrického bodu (přibližně 5,0) je výrazné minimum vaznosti, protože je vyrovnán počet kladných a záporných nábojů na molekule bílkoviny; opačně nabité skupiny se přitahují maimální silou. Úpravou ph svaloviny (okyselením nebo zalkalizováním) směrem od izoelektrického 25

26 bodu dochází ke změně disociace funkčních skupin bílkovin, změní se rozložení kladných a záporných nábojů na molekule bílkoviny. Rozštěpí se tak některé příčné elektrostatické vazby a dochází k oddalování peptidových řetězců, v prostoru mezi nimi se imobilizuje více vody. Změny ph masa nastávají jak při posmrtných změnách, tak i při některých technologických operacích, kdy se ph záměrně upravuje. V mase a masných výrobcích se ph pohybuje v rozmezí hodnot 4 až 7. Rozdílná vaznost bývá nalézána mezi zvířaty různého pohlaví, věku, význam má i způsob chovu zvířat. Vaznost se výrazně mění v závislosti na průběhu posmrtných změn (nejprve klesá v důsledku okyselení a vytvoření pevné struktury rigor mortis, aby se pak opět zvyšovala v průběhu zrání). V některých případech dochází v důsledku odchylného průběhu ph ke vzniku tzv. myopatií, kdy vaznost je buď nízká (PSE), nebo naopak vyšší (DFD) PIPEK (2002). Obr. 4: Změny vaznosti hovězího masa v průběhu prvních pěti dnů po porážce (STEINHAUSER et al., 1995) ph Dalším důležitým faktorem ovlivňující údržnost masa je ph. Většina bakterií roste v různě širokém rozmezí ph, ale optimální hodnota je zpravidla kolem ph 7, zatímco u většiny plísní a kvasinek je optimální ph mírně kyselé. V buňce ph ovlivňuje jednak 26

27 aktivitu enzymů a jednak transport nutrientů do buňky. Optimální hodnoty ph jsou proto dost úzké, čehož se s úspěchem využívá k zpomalení růstu (tzn. k prodlužování lag fáze) mikroorganismů. Tento fakt je často využíván i u masa. Postmortální hodnota ph je ovlivněna množstvím kyseliny mléčné vzniklé z glykogenu během anaerobní gykogenolýzy. Pokles ph na hodnoty 5,5 6,0 omezuje růst většiny psychrotrofních mikroorganismů. Svalovina zdravého zvířete poráženého bez výrazného stresového zatížení a s dostatečnými zásobami glykogenu dosahuje brzy po poražení hodnot ph pod 6,0. Nejnižší hodnota ph, která je během zrání masa dosažena se nazývá ph ulimate a závisí na celé řadě faktorů. Nízké ph může spolu s klesající teplotou omezit rozmnožování přítomných mikroorganismů. Naproti tomu u svaloviny zvířat, která má díky různým příčinám nízkou hladinu glykogenu nebo vzniká kyselina mléčná je již intravitálně metabolizována (tzv. DFD maso), nedojde k uvedenému žádoucímu poklesu ph svaloviny a hodnota ph se pohybuje nad 6,0. Takovéto svaly potom nemají vytvořenou přirozenou bariéru a ke kažení dochází ve srovnání s masem s normálním průběhem zrání podstatně rychleji. Přítomné mikroorganismy, které nemají k dispozici snadno štěpitelné uhlohydráty, svými proteolytickými enzymy začnou štěpit proteiny a způsobují kažení masa (STEINHAUSER et al., 2000) Obsah vazivových proteinů Stromatické bílkoviny se vyskytují především v pojivových tkáních, tj. ve vazivech, šlachách, kůži, kostech apod., lze je nalézt i ve svalové tkáni, kde tvoří různé membrány. Nejdůležitějším zástupcem je kolagen, který se liší od jiných bílkovin svým aminokyselinovým složením, zejména vysokým obsahem glycinu, hydroyprolinu a prolinu. Podle BLAŽEJE et al., (1978) eistuje několik typů kolagenu, které se vzájemně liší hlavně aminokyselinovým složením. Kolagen je nejvíce zastoupeným proteinem v těle zvířat, kde tvoří % z celkových bílkovin. Nejvíce se vyskytuje ve šlachách, kde tvoří %, v kůži %, v chrupavkách %, v kostech %, ve svalovině pouze 1 2 %. Při záhřevu masa nad 60 C (tzv. teplota smrštění) se kolagenní vlákna deformují, délka se značně zkracuje. Při záhřevu ve vodě kolagen bobtná, po rozrušení příčných vazeb přechází na rozpustnou látku želatinu čili glutin. K vytváření želatiny dochází zejména tehdy, pokud se kolagen dlouhou dobu zahřívá ve vodě při teplotě C. Želatina vytváří gely, které při teplotě místnosti vznikají již při koncentraci želatiny 27

28 větší než 1 %. Při záhřevu na 45 C se gel rozpouští (zvyšování teploty přispívá k rozpojování lokálních vazeb) PIPEK (2002). Během růstu působí kolagen kvantitativně i kvalitativně na tuhost masa. Jeho obsah je proměnlivý v závislosti na jedinci, plemeni a pohlaví (JAKUBEC, 2004; cit ŠUBRT, 2004). Kolagen například obsahuje aminokyseliny glycin, alanin, prolin a hydroyprolin. Základem kolagenu je tropokolagenová molekula skládající se ze tří polypeptidických řetězců, které se dělí na dva typy alfa 1 a alfa 2. Pro kvalitu masa je důležitá velká schopnost kolagenu vázat vodu a za určitých podmínek zvětšovat tak svůj objem. Pro měkkost masa po tepelné úpravě je důležitá vlastnost kolagenu měnit účinkem tepla svoji chemickou strukturu a přecházet úplně nebo částečně do méně tuhých forem jako je želatina (MATHEWS, 1975). Vznik želatiny má velký význam v technologii zpracování masa. Je podstatou měknutí některých typů masa (např. kližky nebo kůží) při tepelném opracování. Této skutečnosti se využívá jak při kulinární úpravě, tak při výrobě vařených masných výrobků (PIPEK, 2002) Energetická hodnota masa Maso je bohatým zdrojem esenciálních nutrientů (živin). Jako součást diety přispívá maso podstatným způsobem na saturování organismu nutrienty. Na celkovém příjmu základních živin se v roce 1991 podílelo maso a masné výrobky až z 34 %. Maso má vysokou nutriční denzitu. Tato veličina může být použita k hodnocení nutriční hodnoty potravin vzhledem k doporučeným hodnotám příjmu. Denzita (stanovená jako podíl nutrientu ve 100 g / energie ve 100 g / denní doporučená dávka nutrientu / denní doporučený příjem energie) vypočtená pro denní spotřebu masa a masných výrobků včetně drůbeže, dokumentuje, že maso a masné výrobky jsou dobrým zdrojem proteinů, tuků, železa a vitamínů A a B 1. Energetická hodnota masa je převážně závislá na obsahu mezi a vnitrosvalového tuku (ŠUBRT, 2004). Tuky představují pro konzumenta vysoce koncentrovaný zdroj energie, asi dvakrát vydatnější než proteiny a sacharidy. Dieta v zemích Evropy včetně ČR je bohatá na tuky. Tuk z masa a masných výrobků se podílí na denním příjmu energie z více než 20 % (celkový příjem energie z tuků je v ČR stále velmi vysoký, celková spotřeba tuků 28

29 v roce 1991 více než dvojnásobně přesahovala doporučený denní příjem). Tuk celkem by měl představovat jen asi 30 % denního energetického příjmu. Tuk z masa obsahuje vysoký podíl saturovaných mastných kyselin, jež jsou samozřejmě i součástí masných výrobků. Podíl těchto saturovaných mastných kyselin tvoří v naší dietě asi 50 % (STEINHAUSER et al., 1995) Síla svalových vláken Kosterní svalovina představuje největší část svalové hmoty v těle zvířete. Jednotlivá vlákna kosterní svaloviny mohou být stejně dlouhá jako je sval, kterého jsou součástí. Pro stimulaci každého svalového vlákna je tak zapotřebí samostatný nervový impuls. V každém vláknu kosterní svaloviny jsou přítomná četná jádra, uložená na periferii vlákna. Tím se vlákno kosterní svaloviny liší od buněk svaloviny hladké a srdeční (CIBULKA, 2007). Vývojově vzniká svalová tkáň z mezodermu a mezenchymu. Kontraktilitu ve svalové tkáni zajišťují změny délky myofibril, což se děje změnou vazeb mezi tenkými aktinovými myofilamenty a tlustými myozinovými myofilamenty. Vzájemné zasouvání těchto myofilament mezi sebe způsobuje zkrácení myofibrily základní funkční struktury hladkosvalové buňky. Základní morfologickou a funkční jednotkou kosterní svaloviny je příčně pruhované svalové vlákno. Jedná se o soubuní syncitium které vzniklo splynutím svalových buněk (myoblastů), které se diferenciovaly z myotonu mezodermu v embryogenezi. Splynutím až několik set myoblastů vzniká mnohojaderný, válcovitý útvar, ve kterém lze napočítat 30 až 40 jader na 1mm délky svalového vlákna. Svalové vlákno je až 100 µm silné a dosahuje délky 20 cm i více cm. Mikroskopicky nelze určit podle tloušťky vláken, ze kterého druhu savců pochází (zhruba stejně silná vlákna má jak prase a skot, tak i velryba). Čím jemnější pohyb, tím je slabší průměr svalových vláken. Slabší vlákna nalezneme v odstupových a úponových částech a na periferii svalového bříška, naopak silná vlákna např. ve svalech pánevní končetiny (JELÍNEK, 2001). 29

30 2.4. Hodnocení křehkosti masa Křehkost masa v podmínkách senzorického hodnocení definuje Dvořák ve své knize Nutriční hodnocení masa jatečných zvířat (SNTL, Praha 1987). Lze ji vyjádřit fyzikálními pojmy a ovlivňuje napětí vyvíjené čelistními svaly a přenášené na zuby potřebné k přetržení svalových vláken tepelně opracovaného masa. Je-li maso křehké, nastává zlom za mezí pružnosti, tedy v oblasti, kdy je deformace tohoto elastického materiálu ještě vratná. Jestliže zlomu vláken předchází velká deformace, je maso měkké. Naopak, je-li na jejich přetržení zapotřebí velká síla, je maso tuhé. Dosažení křehkosti masa je v podstatě proteolytický proces řízený enzymy svalové tkáně. Na jeho průběh působí hodnota ph, teplota a čas (AUGUSTINY a FISCHER, 1999). Křehkost masa je dána i jeho strukturou, stavem a chemickým složením. Pro dosažení křehkosti je třeba maso nechat dostatečně dlouho uzrát, aby se uvolnila posmrtná ztuhlost (PIPEK, 2002). Vyzrálé maso je dva až třikrát křehčí a chutnější, avšak doba, po kterou by mělo hovězí maso dnů při teplotě 1-2 ºC zrát, nedosahuje mnohdy ani poloviční doby, důvody jsou převážně ekonomické (ŠUBRT et al., 2005). Vyšší teploty nejen způsobí rychlejší dosažení požadované křehkosti masa, nýbrž při použití ve stádiu před rigorem zabrání také vzniku stavu označovaného jako cold shortening. Z tohoto poznatku pramení doporučení, aby se jatečná těla nevystavovala hned v prvních hodinách po poražení intenzivnímu chlazení, ale nechala se několik hodin v odvěšovnách. K vyloučení tzv. rigor shortening však nemají teploty přesáhnout při nástupu rigoru hodnotu 25 C (AUGUSTINY a FISCHER, 1999). Křehkost významně závisí i na obsahu pojivové tkáně, tedy na obsahu kolagenu, popř. dalších stromatických bílkovin, které strukturu masa 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 buď senzoricky, nebo objektivně nejčastěji jako síla ve střihu [N] naměřená metodou podle Warnera a Bratzlera (PIPEK, 2002). 30

31 SANUDO et al., (2004) popisuje, že na křehkost masa má vliv porážková hmotnost a to, že s vyšší hmotností je maso méně křehčí. Rovněž s narůstajícím věkem se zvyšuje i tvrdost masa. Od 18 měsíců zůstává obsah svalového kolagenu prakticky konstantní. K dodatečnému zvýšení dochází v pozdějším věku, zejména u krav. Vzhledem k tomu, že eistuje vazba mezi obsahem kolagenu a věkem, doporučuje se porážka zvířat, než dosáhnou 15 měsíců za účelem docílení výrazně výrazně křehkého masa (JAKUBEC, 2004) Postmortální změny a zrání masa Posmrtné přeměny v mase, vlivy enzymů, hodnoty ph, změny ATP a koncentrace iontů vápníku. Změny tkání živočichů po jejich usmrcení procházejí vlivem řady biochemických a fyzikálně chemických procesů, které probíhají ve svalových vláknech a jsou svázané s rozpadem životních biologických systémů (HVÍZDALOVÁ, 2007). Procesy probíhající v těle zvířat vedou k tomu, že se nativní svalová tkáň přeměňuje na maso. Průběh posmrtných (postmortálních) změn ovlivňuje kvalitu masa, ve svých důsledcích se odráží i v ekonomice masného průmyslu. Vytváří se křehkost a údržnost masa, probíhají děje vytvářející etraktivní složky masa. Dochází však také ke ztrátám masové šťávy a odparu vody. Postmortální procesy probíhají ve čtyřech stadiích: období před rigorem (prae-rigor), rigor mortis, zrání masa a hluboká autolýza. Prae rigor Období před nástupem rigoru mortis je charakterizováno přítomností dostatečného množství ATP, takže aktin a myosin jsou disociované; hodnota ph leží v neutrální oblasti (6,9 7,2). Usmrcením zvířete je zastaven přísun kyslíku do svalu, zároveň vzhledem k chybějícímu krevnímu oběhu nemůže být obsah glykogenu doplňován resyntézou v játrech. Dosavadní aerobní pochody, zejména získávání makroergických vazeb adenosintrifosfátu v cyklu kyseliny citrónové, jsou omezeny. Místo toho nastupují pochody anaerobní glykolýzy, které neposkytují tak bohatý přísun energie ve formě ATP, který je postupně odbouráván ATPasou vázanou na myosinu. Po určitém čase začne koncentrace ATP klesat. V tomto období má maso vysokou vaznost, neuvolňuje vodu a je velmi vhodné pro zpracování na mělněné masné výrobky. 31

32 Označuje se jako maso "teplé"; teplota zde však není rozhodující, podstatné je, že ještě nenastal rigor mortis. Toto maso lze dokonce zmrazit a uchovat u něj vlastnosti teplého masa. Ztuhnutím vytvořením příčných vazeb mezi aktinem a myosinem přechází maso do druhé fáze posmrtných změn. Rigor mortis Poklesne-li koncentrace ATP na 20 % původní koncentrace, nestačí se již udržovat aktin a myosin v disociovaném stavu a ireversibilně se spojí tenká a tlustá filamenta na tzv. aktomyosinový komple, nastává posmrtná ztuhlost rigor mortis. V důsledku tvorby kyseliny mléčné klesá ph. Tento pokles závisí na řadě faktorů, jako je teplota, zásoba glykogenu, druh zvířete aj. V některých případech dochází k odchylnému průběhu (tzv. PSE a DFD maso). Důsledkem poklesu ph je zvýšení údržnosti masa (potlačí se hnilobná mikroflóra), ale negativně je však ovlivněna vaznost. Vaznost masa je ihned po smrti maimální, postupně však klesá částečně v důsledku poklesu ph, z větší části v důsledku odbourání ATP, a tudíž vznikem aktomyosinového kompleu při nástupu rigoru mortis. Vaznost tak v rigoru dosáhne minimální hodnoty, v dalších stadiích opět roste. Maso je ve stádiu rigoru mortis zcela nevhodné jak pro kulinární úpravu (je neobyčejně tuhé), tak i pro masnou výrobu (špatně váže vodu a dochází k značným hmotnostním ztrátám). V tomto stavu se maso špatně zpracovává; klade velký odpor nožům mělnících zařízení, což vede k ohřevu, denaturaci bílkovin a dalšímu snížení vaznosti. Zrání masa Zrání masa je třetí fází, kdy se postupně uvolňuje ztuhlost svalu, zlepšuje se vaznost, mírně roste ph a výrazně se zlepšují organoleptické vlastnosti. Uvolnění rigoru mortis, a tím zvýšení křehkosti masa, souvisí zejména s proteolýzou myofibrilárních bílkovin působením vlastních proteáz svalové tkáně. Hodnota ph se opět zvyšuje, nedosahuje však již původní hodnoty (pokud nedojde k hnilobě). Vaznost se během zrání rovněž zvyšuje. Odbouráváním bílkovin a nukleotidů a jejich další přeměnou se vytváří 32