MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE BRNO 2010 ALEXANDRA VEČEŘOVÁ

2 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Technologie potravin Faktory ovlivňující technologické vlastnosti vajec Diplomová práce Vedoucí práce: Ing. Šárka Nedomová, Ph.D. Vypracovala: Bc. Alexandra Večeřová Brno 2010

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Faktory ovlivňující technologické vlastnosti vajec vypracovala samostatně a použila 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 MENDELU v Brně. dne. podpis diplomanta.

4 Ráda bych poděkovala vedoucí diplomové práce Ing. Šárce Nedomové, Ph.D. za její pomoc, trpělivost, cenné rady a připomínky, které mi poskytla při zpracování této diplomové práce.

5 ABSTRAKT Cílem této diplomové práce bylo stanovení technologických vlastností vaječných hmot v průběhu skladování vstupní suroviny (skořápkových vajec) a zjištění vlivu různých přídavků na tyto technologické vlastnosti. Délka skladování byla zvolena s ohledem na dobu minimální trvanlivosti vajec sledována byla u vajec čerstvých, dále skladovaných 7, 14, 21, a 28 dnů po dobu tzv. minimální trvanlivosti a po dobu 56 dnů. Do vaječných hmot byly přidány různé přídavky soli (1 %, 5 % a 8 %), cukru (10 %, 20 % a 30 %) a žloutku (1 %, 5 % a 10 %). Vaječné hmoty byly hodnoceny podle indexu šlehatelnosti, indexu trvanlivosti pěny po 30 min a indexu trvanlivosti pěny po 60 min. Byly zjištěny statisticky průkazné rozdíly u různých přídavků i během skladování. Výsledky ukazují, že pomocí vhodných přídavků určitých aditiv lze zvýšit technologické vlastnosti bílku. Negativní vliv na technologické vlastnosti bílku měl přídavek žloutku. Prodlužující se délka skladování ovlivnila objem získané pěny bílku negativně, avšak s prodlužující se délkou se trvanlivost pěny zvýšila. Klíčová slova: bílek, pěna, přídavky, skladování, vaječná hmota

6 ABSTRACT The aim of this diploma work were the determination of technology properties of egg products during raw material storing (eggs with eggshells) and detecting the influence of different additives on these properties. Storing time was choosing with regard to egg s shelf life fresh eggs, 7, 14, 21 and 28 days of shelf life and for 56 days. The additives for egg white were the salt (1 %, 5 % and 8 %), sugar (10 %, 20 % and 30 %) and egg yolk (1 %, 5 % and 10 %). The egg products were evaluated by the foambility, the persistence of foam after 30 min and the persistence of foam after 60 min. It was found the statistically difference between additives and with storing. Results indicate that additives can increase the technological properties of egg white. The negatives roles on technology properties had the additive of yolk. The volume of foam was negative affecting by storing time, but storing time increase the persistence of foam. Keywords: additives, albumen, egg products, foam, storing

7 OBSAH 1. ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Spotřeba vajec Chemické složení vejce Chemické složení žloutku Chemické složení bílku Proteiny vaječného bílku Nutriční vlastnosti vajec Kritéria kvality vajec Vnější kvalita vajec Hmotnost vejce Tvar vejce Parametry skořápky Vnitřní kvalita vajec Hodnocení kvality žloutku Index žloutku Barva žloutku Hodnocení kvality bílku Index bílku Haughovy jednotky Funkční vlastnosti vajec Mechanismus tvorby gelu Faktory ovlivňující tvorbu gelu Mechanismus tvorby pěny Index šlehatelnosti a trvanlivosti pěny Faktory ovlivňující tvorbu pěny Mechanismus tvorby pěny ze žloutku Mechanismus tvorby emulze Vliv skladování na kvalitu vajec Změna ph Změna indexu bílku a Haughovy jednotky Tvorba organických kyselin Výroba vaječných hmot Požadavky na vejce určená k výtluku Vytloukání vajec Pasterace vaječných hmot Alternativní způsoby pasterace Vliv pasterace na funkční vlastnosti vajec Druhy vaječných hmot Zmrazené vaječné hmoty Sušené vaječné hmoty... 32

8 Odcukřování Zahušťování Použití aditiv Proces sušení Vliv sušení a skladování na vlastnosti vaječných hmot Ochucené vaječné hmoty Kvalitativní požadavky na vaječné hmoty MATERIÁL A METODIKA Materiál Metodika Stanovení jakostních charakteristik vajec pro přípravu vaječných hmot Stanovení technologických vlastností bílků Stanovení technologických vlastností bílku bez přídavku Stanovení technologických vlastností bílku s přídavkem soli Stanovení technologických vlastností bílku s přídavkem cukru Stanovení technologických vlastnosti bílku s přídavkem žloutku Statistické vyhodnocení VÝSLEDKY A DISKUZE Vliv délky skladování vajec na technologické vlastnosti bílku Vliv přídavku soli na technologické vlastnosti bílku v průběhu skladování vajec Vliv přídavku cukru na technologické vlastnosti bílku v průběhu skladování Vliv přídavku žloutku na technologické vlastnosti bílku v průběhu skladování vajec ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK SEZNAM PŘÍLOH... 94

9 1. ÚVOD Česká republika patří mezi přední producenty i konzumenty vajec. Její roční produkce činí okolo 3 miliard vajec, což je zhruba kusů na osobu. Ve velkochovech je regulovaná celoroční produkce, zatímco v malochovech v zimním období slepice snášku z fyziologických důvodů přerušují. Kvalita vajec nakupovaných spotřebiteli je velice proměnlivá a závisí na řadě faktorů jako je původ vejce, plemeno a stáří nosnic, jejich výživa, stáří vajec a způsob skladování a manipulace s vejci. Jakost vajec z malochovů může být problematická z hlediska možnosti pravidelné kontroly zdravotního stavu nosnic a nedefinovaných podmínek uchování vajec a jejich stáří. Tyto faktory jsou ve velkochovech podřízeny přísnému režimu. Vysoká nutriční hodnota konzumních vajec je pro člověka dána zejména množstvím a kvalitou vaječných bílkovin. Jejich biologická hodnota představuje 100 % a je tedy dokonale využitelná lidským organismem. Je to dáno přítomností esenciálních aminokyselin a jejich vyváženým poměrem. Vejce jsou také významným zdrojem lipidů, esenciálních mastných kyselin, fosfolipidů, lipofilních a hydrofilních vitamínů a minerálních látek. Velmi zdůrazňovanou vlastností vaječných lipidů je nutričně významný obsah polyenových mastných kyselin řady n - 3 a příznivá relace mezi mastnými kyselinami řady n - 3 a n - 6. V České republice, ale i v dalších státech EU klesá spotřeba skořápkových konzumních vajec a roste zájem o zpracování vajec na kapalné, sušené, mražené vaječné hmoty nebo jejich polotovary s odpovídající kvalitou. Díky svému složení poskytují vejce široké možnosti využití do různých druhů potravinářských výrobků a ke zlepšování jejich vlastností. Mnoho výrobních směsí využívá vlastnosti vaječného bílku vytvořit pevný sníh. Bílkoviny obsažené ve vaječném bílku mají schopnost vytvořit pěnu o požadovaném objemu. Schopnost vaječného bílku utvořit pěnu závisí na kvalitě proteinů. Vaječný žloutek, obsahující lipoproteiny a fosfolipidy, v roli emulzního činidla, podporuje vznik a vytváření stability potravinářských emulzí. Kromě vlastnosti podílet se na tvorbě emulzí, vaječný žloutek dodává potravinám barvu, působí jako zahušťovací činidlo, vytváří výživovou hodnotu a dodává chuť řadě potravin. 9

10 2. CÍL PRÁCE V současné době nejsou na vaječné hmoty definovány kritéria jakosti, existuje pouze požadavek na limitní hodnotu kyseliny mléčné, proto byla tato práce zaměřena na kvalitu vybraných vaječných hmot. Cílem diplomové práce bylo stanovení technologických vlastností vaječných hmot v závislosti na přídavku látek ovlivňujících jejich šlehatelnost. Hodnotil se také vliv délky skladování vstupní suroviny (skořápkových vajec) na technologické vlastnosti vaječného bílku za přídavku různého množství aditiv (cukru, soli a žloutku) pomocí indexu šlehatelnosti pěny, indexu trvanlivosti pěny po 30 min a indexu trvanlivosti pěny po 60 min. 10

11 3. LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Spotřeba vajec K produkci vajec byla vyšlechtěna tzv. nosná plemena nebo hybridní kombinace s vysokou užitkovostí, která snášejí až 320 kusů vajec za rok (SIMEONOVOVÁ et al., 2003). Patrně vzhledem k ekonomické situaci v roce 2008 vzrostla výrazně spotřeba vajec na obyvatele a rok. Proti cenám masa je vejce stále nejlevnější živočišnou bílkovinou na trhu. V roce 2008 se vlivem růstu produkce, vysokých dovozů a poklesu vývozů spotřeba vajec pohybovala okolo 317 kusů na osobu a rok. V roce 2009 se předpokládá vzhledem k malému nárůstu stavů slepic produkce zhruba na stejné úrovni jako v roce 2008 (ROUBALOVÁ, 2008). Spotřeba vajec roste díky vyšším dovozům, i když domácí produkce klesá. Klesající trend výroby je zapříčiněn snižováním stavů slepic v důsledku dlouhotrvajících nízkých cen vajec a levnými dovozy (MENZLOVÁ, 2006). Stále více roste podíl produkce vaječných hmot na úkor konzumace vajec ve skořápce. Hlavními výrobci vaječných hmot v Evropě jsou Francie, Belgie a Nizozemsko, které dodávají ročně přes t tekutých vaječných výrobků. Celková roční produkce v Evropě činí až t (VÁCLAVOVSKÝ et al., 2000). 3.2 Chemické složení vejce YAMMAMOTO et al. (1997) uvádí, že vejce o standardní hmotnosti g je tvořeno z 9 11 % skořápkou, % bílkem a % žloutkem. Relativní zastoupení základních komponent kolísá v úzkém rozmezí podle podmínek vzniku vejce. Vyšší sušina bývá většinou u nosnic na počátku snášky (BŘEZINA et al., 2001). Mezi chemickým složením bílku a žloutku existují značné diference, jak je zřejmé z tab. 1 (STADELMAN a COTTERILL, 1995). Tab. 1 Procentuální zastoupení jednotlivých složek ve vejci (STADELMAN a COTTERILL, 1995) Složky (%) Voda Proteiny Lipidy Sacharidy Minerální látky bílek 88,0 9,7-10,6 0,03 0,4-0,9 0,5-0,6 žloutek 48,2 15,7-16,6 31,8-35,5 0,2-1,0 1,1 vejce 75,5 12,8-13,4 10,5-11,8 0,3-1,0 0,8-1,0 11

12 3.2.1 Chemické složení žloutku Vaječný žloutek je emulze tuku ve vodě, jejíž sušina je zhruba z třetiny tvořena bílkovinami a ze dvou třetin lipidy (HOZA a KRAMÁŘOVÁ, 2008). DRDÁK (1996) rozdělil proteinové frakce žloutku do tří základních skupin: livetinová, fosfovitinová a lipoproteinová frakce. Lipoproteiny tvoří asi 63 % bílkovin žloutku. Hlavním znakem lipoproteinů o nízké hustotě (LDL) jsou emulgační vlastnosti, které se však zmrazením ničí (VÁCLAVOVSKÝ et al., 2000). Z celkového obsahu lipidů žloutku tvoří 2/3 triacylglyceroly a 1/3 fosfolipidy. Ve vaječném žloutku je významný vysoký obsah vitamínů rozpustných v tucích (tokoferol, retinol a cholekalciferol), z vitamínů rozpustných ve vodě převládá kyselina pantothenová a riboflavin. S rostoucím trendem zdravé výživy se zvyšuje obsah vitamínů ve žloutku tzv. fortifikací, nebo - li obohacováním vajec potřebnými vitamíny. Žloutek obsahuje i většinu barevných pigmentů, které se nacházejí ve vejci. Barva žloutku je dána obsahem karotenoidů, což jsou v tucích rozpustná žlutá, oranžová a červená barviva, která se dostávají do žloutku z krmiva a je tedy snadno ovlivnitelná (HUNTON, 1995) Chemické složení bílku Bílek je viskózní gelovitá kapalina s polotekutou konzistencí. Skládá se převážně z 88 % vody, 11 % bílkovin a 1 % sacharidů (DRDÁK, 1996). Vyšší sušina je ve vejcích na počátku snášky a klesá s věkem nosnice. Obsah vody je rozdílný v jednotlivých vrstvách bílku. Čerstvý vaječný bílek obsahuje pouze stopové množství lipidů (cca 0,02 %). U déle skladovaných vajec, u kterých zeslábne žloutková membrána, se mohou triglyceridy a estery cholesterolu přesunou do albuminu, což má pak za následek změny pěnivosti bílku (VÁCLAVOVSKÝ et al., 2000). Sacharidy jsou ve vaječném bílku přítomné ve volné (0,4 %) i vázané formě (0,5 %) jako glykoproteiny. Protože se jedná o redukující cukry, vyvolávají hnědnutí sušených vajec nebo bílků (VÁCLAVOVSKÝ et al., 2000) Proteiny vaječného bílku Vaječný bílek obsahuje přibližně 40 různých druhů proteinů, které řadíme mezi globuliny, glykoproteidy a fosfoproteiny (YOSHINORI, 2008). Majoritní proteiny obsažené ve vaječném bílku a jejich funkční charakteristiku uvádí BELL a WEAVER (2001) v tab. 2. Hlavní protein bílku představuje skupina příbuzných sloučenin 12

13 označovaná jako ovoalbumin A. Je rozpustný ve vodě a při 57,5 C začíná koagulovat. Izoelektrický bod má při ph 4,6-4,8. Při skladování vajec vzniká reakcí thiolových a disulfidových skupin termorezistentnější ovoalbumin S, který koaguluje až při teplotě 92,5 C, ale relativně snadno denaturuje při šlehání bílku (VELÍŠEK, 1996). Ovoalbumin silně ovlivňuje fyzikální vlastnosti vaječného bílku, a to zejména jeho koagulační vlastnosti a šlehatelnost. SIKORSKI (2001) uvádí, že na stabilitu pěny šlehaného bílku mají význam především ovoglobuliny G 2 a G 3. Ovotransferin je druhý nejvíce zastoupený protein vaječného bílku. Skládá se z několika podjednotek, které se liší obsahem sacharidů. Je nejvíce citlivý vůči záhřevu (STEINHAUSEROVÁ et al., 2003). Teplota přímo ovlivňuje funkční vlastnosti ovotransferinu. Z tohoto důvodu se k vejcím před tepelnou sterilací přidávají soli hliníku, které brání koagulaci a ztrátě pěnivosti (VÁCLAVOVSKÝ et al., 2000). Ovomukoid a ovomucin jsou zodpovědné za viskozitu a gelovitou konzistenci bílku. Ovomucinu se připisují specifické schopnosti tvorby gelu vaječného bílku. Tab. 2 Majoritní proteiny ve vaječném bílku (BELL a WEAVER, 2001) Protein Zastoupení v bílku (%) Funkce Ovoalbumin 54,0 inhibitor enzymů Ovotransferin 12,0 váže na sebe ionty Fe, Cu, Ovomucoid 11,0 inhibitor trypsinu G 2 a G 3 8,0 napomáhá tvoření pěny Ovomucin 3,5 způsobuje viskozitu bílku Lysozym 3,4 inhibitor růst bakterií Ovoinhibitor 1,5 inhibitor proteás Ovoflavoprotein 0,8 váže riboflavin Ovomakroblobulin 0,5 vykazuje antigenní účinky Avidin 0,05 váže biotin 13

14 3.3 Nutriční vlastnosti vajec Tradiční výživový pohled bere v úvahu obsah bílkovin, jejich stravitelnost a složení se zastoupením esenciálních aminokyselin. Všechny tyto ukazatele jsou u vajec velmi příznivé (KALAČ, 2008). Podle MÍKOVÉ (2009) jsou nejvíce diskutovanou složkou vajec lipidy nacházející se ve vaječném žloutku. S vaječnými lipidy je spojován cholesterol, který je však esenciálním nutrietem nezbytným pro normální funkci lidského organismu. Hladina cholesterolu v organismu je silně závislá na individuálním metabolismu jedince. Stravou ji lze ovlivnit velmi málo, uvádí se max. ze 30 %. Hodnoty cholesterolu se liší mezi jednotlivými plemeny a představují asi mg cholesterolu v 1 vejci. Podle Food Standards Agency nepředstavuje konzumace 1 2 vajec denně pro zdravé jedince žádné riziko, pokud není v jejich stravě nadměrný příjem jiných zdrojů cholesterolu a nasycených mastných kyselin. Ke snížení cholesterolu ve vejcích v posledních letech přispěly nově vyšlechtěné linie nosnic. Na obsahu cholesterolu má vliv stáří nosnice, kdy mladší nosnice produkují cholesterolu více a způsob chovu. V domácích malochovech bývá obsah cholesterolu vyšší než ve velkochovech. TUPÝ (2007) také dodává, že těžší plemena slepic mají obsah cholesterolu vyšší v porovnání s plemeny lehkými a hybridními liniemi. Velmi nízký obsah cholesterolu je uváděn u plemene Aracuana. Důležitou složkou lipidů jsou také mastné kyseliny. Běžné vejce obsahuje okolo 6 g mastných kyselin. V poslední době se věnuje pozornost nejen samotnému obsahu nenasycených mastných kyselin, ale především zastoupení PUFA řady n - 3 a n - 6. Bylo prokázáno, že jejich vzájemný poměr 5:1 působí jako prevence vzniku infarktu myokardu a trombózy (HUOPALAHTI, 2007). KALAČ (2008) popisuje možnosti jak zvýšit obsah n-3 kyselin obohacováním vajec. Využívá se krmiv, která mají zvýšený obsah kyseliny linolenové jako např.: lněný olej. Jako další možnost uvádí zkrmování rybích olejů. Ověřuje se i možnost obohatit vejce konjugovanými kyselinami linolovými (CLA), kterým se přisuzují zejména antikarcinogenní účinky (SIM et al. 1999). BENEŠOVÁ et al. (2000) však uvádí, že nárůst obsahu polyenových mastných kyselin ve žloutku zvyšuje náchylnost k oxidaci, která se může projevit nežádoucími senzorickými změnami. K stejnému závěru došel i ROKKA et al. (2002), který zmiňuje možnost častějších senzorických problémů ve spojení s modifikacemi obsahu mastných kyselin. 14

15 NARAHARI (2009) popisují významnou funkci karotenoidních barviv (luteinu a zeaxantinu), které jsou přítomny ve vaječném žloutku a které slouží jako přírodní antioxidanty, které odstraňují volné radikály a působí jako prevence kardiovaskulárních onemocnění. Nosnice nedokáží tato barviva syntetizovat a musí je přijímat v krmivu (VÁCLAVOVSKÝ et al., 2000). Pokud mají přístup k zeleným rostlinám jsou žloutky výrazně zbarvené (KALAČ, 2008). 3.4 Kritéria kvality vajec Kvalita vajec se posuzuje podle morfologických, chemických, fyzikálně - chemických, organoleptických a mikrobiologických vlastností (BENEŠOVÁ et al., 1996). Vejce, dodávaná na trh jako skořápková, musí být čistá (ale nesmí být mytá), s neporušenou skořápkou, suchá, bez cizích pachů, musí splňovat požadavky na přípustné hodnoty mikroorganismů. Přípustné odchylky jakosti vajec jsou formulovány v ČSN a ve Vyhlášce č. 326/2001 následovně: v kontrolovaném vzorku se připouští pro jakostní třídu A nejvýše 7 % vajec, neodpovídajících požadavkům na tuto třídu a z toho nejvýše 1 % vajec s cizími tělísky (včetně krevních a masových skvrn) a 4 % vajec s viditelnými prasklinami a pro jakostní třídu B nejvýše 7 % vajec, nevyhovujících požadavkům této třídy (MZE, 2009). SZPI (2007) charakterizuje kvalitní vejce takové, které má čistou, nepoškozenou a neporušenou skořápku. Skořápka nesmí být naprasklá, nebo dokonce rozbitá, znečištěná trusem, peřím, ani vaječným obsahem. Žloutek by měl být žlutý a pevný, bílek by se neměl roztékat. Vejce musí mít předepsanou hmotnost pro uvedenou hmotnostní třídu. Žloutky ani bílky by neměly obsahovat cizí tělíska, např. krevní skvrny či masové skvrny. Ve Vyhlášce č. 327/1997 k Zákonu č. 110/1997 Sb. a v ČSN jsou specifikovány požadavky na jakost skořápkových vajec. Vejce se člení do 2 jakostních tříd (I. a II.). Do I. jakostní třídy se řadí čerstvá vejce jakostní podskupiny A a A extra. Vejce jakostní podskupiny A musí být tříděna nejpozději 4. den po snášce a skladována při teplotách 5 až 18 C a prodávána jako čerstvá maximálně 28 dní, z čehož čerpá obchod 21 dní a spotřebitel dalších 7 dní. Vejce jakostní podskupiny A extra musí být tříděna nejpozději 3. den po snášce. Jako A extra mohou být uváděna na trh pouze 7 dní ode dne třídění se zřetelným označením A extra. Po uplynutí této doby je nutné 15

16 označení odstranit a zařadit vejce do jakostní podskupiny A. Do jakostní třídy II. se řadí vejce jakostní podskupiny B. Tato vejce mohou být čerstvá i chladírenská nebo konzervovaná a nemusí se hmotnostně třídit. Vejce třídy A a A extra musí být hmotnostně tříděna do skupin, ve kterých je určena hmotnost jednoho kusu v gramech a minimální hmotnost sta kusů v kilogramech. U vajec se mezi důležité kvalitativní znaky z hlediska konzumenta i zpracovatele řadí čerstvost. Pojem čerstvost je obtížně definovatelný, neboť znaky, které se s čerstvostí spojují, silně závisí nejen na stáří vajec, ale i na způsobu uchovávání (MÍKOVÁ, 2002). Naše legislativa nedefinuje žádné znaky, které by sloužily k posuzování jakosti a čerstvosti skořápkových vajec, s výjimkou výšky vzduchové bubliny. Během stárnutí se zvětšuje vzduchová bublina následkem úbytku vody. Zpočátku se průměr a výška vzduchové bubliny zvětšuje rychleji, později se rychlost zpomaluje. Intenzita změn závisí na teplotě. SAMLI et al., (2005) ve své studii uvedl, že při teplotě skladování vyšší než 21 C došlo ke zvětšení vzduchové bubliny již za 2 dny, přičemž její velikost překročila 4 mm. Výška vzduchové bubliny je jedním z kriterií při třídění vajec do jakostních tříd. V zahraničí se stále více rozšiřuje hodnocení vajec podle Haughových jednotek. 3.5 Vnější kvalita vajec Pro odběratele jsou důležité jak znaky jakosti celého vejce, tak i jeho jednotlivých částí, na nichž závisí nutriční i technologická hodnota vajec. Čerstvě snesená vejce se od sebe liší ve velikosti, tvaru, vlastnostech skořápky a ve vaječném obsahu Hmotnost vejce Hmotnost slepičího vejce je velmi proměnlivá a kolísá mezi g. Za standardní se pokládá vejce s hmotností 58 až 62 g. Velikost vajec ovlivňuje plemenná příslušnost nosnice, genetické faktory, stáří nosnice, výživa a klimatické podmínky. Řada studií ukazuje, že systém ustájení má znatelný vliv na kvalitu vajec. Vejce s větší hmotností jsou snášena spíše slepicemi na podestýlce (ENGLMAIEROVÁ, 2008). LEDVINKA a KLESALOVÁ (2003) považují za nejdůležitější faktor vliv genotypu nosnice. 16

17 3.5.2 Tvar vejce Z technologického hlediska jsou nejdůležitější hmotnost a tvarová vyrovnanost, jelikož se tak snižují ztráty při zpracování. Tvar vajec má význam i z hlediska balení a průmyslového zpracování. Tvar vejce je dán poměrem příčné osy k ose podélné. Poměr os určuje, zda vejce má tvar oválný, kulovitý, podlouhlý nebo vejčitý. Na tvar vejce mají vliv fyziologické faktory, druh plemene a linie. S rostoucím věkem nosnice se tvar vajec prodlužuje a narůstá i počet tvarově změněných vajec (LEDVINKA a KLESALOVÁ, 2002). Shodné výsledky uvedl i LAZAR (1990). Tvar vejce se vyjadřuje indexem tvaru, který je poměrem příčné osy k podélné ose a je vyjádřený v procentech: I t = b a *100 (%) Standardní vejce klasického vejčitého tvaru má index 75, u běžných vajec kolísá index tvaru mezi Parametry skořápky Vlastnostem vaječné skořápky se věnuje v současné době velká pozornost, protože nevhodné vlastnosti způsobují výrobcům značné ztráty. Nejdůležitější vlastnosti skořápky jsou její barva, pevnost a pružnost, tloušťka a prostupnost (HEJLOVÁ, 2001). Barva skořápky je závislá na druhové a plemenné příslušnosti. Variabilní je barva skořápky od nosnic stejného plemene a rozdíly najdeme i ve zbarvení vajec od jedné nosnice (LAZAR, 1990). Barva vaječné skořápky je závislá na pigmentech. Všechna vejce jsou zpočátku bílá a barva skořápky je výsledkem barviv nazývaných porfyriny, která jsou deponovaná v procesu tvorby vejce (THEAR, 2005). Na trhu jsou k dispozici hnědá a bílá skořápková vejce (JACOB a MILES, 2009). Barva skořápky nesouvisí s nutriční hodnotou vajec, ale je důležitým obchodním faktorem. V součastné době konzumenti v ČR preferují vejce s hnědou skořápkou. Naopak v Asii, zejména pak v Japonsku, jsou naopak žádána vejce s bílou skořápkou (SIMEONOVOVÁ et al., 2003). Důležitou vlastností skořápky je i její pevnost. Během snáškového období se tloušťka skořápky snižuje a stejně tak vlivem zvýšené teploty prostředí. Příčinou nižší pevnosti skořápky může být věk nosnice, nedostatek minerálních látek (Ca, P, Mg, Zn) 17

18 v krmivu, velikost a tvar vejce či genetické vlivy. Optimální tloušťka skořápky se pohybuje od 0,30 do 0,42 mm. Při tloušťce nižší než 0,33 mm se zvyšuje pravděpodobnost rozbití (SIMEONOVOVÁ et al., 2003). 3.6 Vnitřní kvalita vajec Hodnocení kvality žloutku Žloutek se při prosvěcování jeví jako stín ve středu vejce. Nesmí být viditelné jeho obrysy a při otáčení vejce se žloutek nesmí ze své středové polohy vychylovat. Po vyklepnutí vejce má žloutek tvar zploštělé koule, má tuhou strukturu a rovnoměrnou barvu (CABADAJ a TUREK, 1992). Kvalitu žloutku nejčastěji posuzujeme podle jeho indexu, tvaru, barvy, chemického složení, výskytu krevních a masových skvrn atd Index žloutku Jedním z ukazatelů kvality a čerstvosti žloutku je měření indexu žloutku, který je poměrem výšky žloutku k jeho šířce: (%) I ž = V/ Š 100 Kde V = výška žloutku Š = šířka žloutku Čím je žloutek vyšší, tím vyšší je čerstvost vejce. Výška žloutku u čerstvých vajec je vyšší než 16 mm. Stářím a vlivem skladování se snižuje pod 14 mm. Hodnoty pro index žloutku kolísají od 30 do 58 % s průměrem % (VÁCLAVOVSKÝ et al., 2000). SOUZA et al. (2001) ve své studii zjistili významný rozdíl mezi hodnotami naměřených u bílých a hnědých vajec. Uvádí, že vyšší hodnotu indexu žloutku vykazují vejce s hnědou skořápkou. Index žloutku je také značně ovlivněn genotypem nosnice Barva žloutku Barvu žloutku ovlivňují pigmenty (karotenoidy) v krmivu, stejně tak i schopnost nosnic tyto látky syntetizovat. Karotenoidy vaječného žloutku se dělí na xantofyly 18

19 a karoteny. Lutein, zeaxantin a kryptoxantin patří do skupiny xantofylů, β-karoten ke karotenům (VÁCLAVOVSKÝ et al., 2000). Nejvýznamnějším zdrojem pigmentů z přírodních krmiv je kukuřice a vojtěška. Pro posouzení barevnosti žloutku se používají různé barevné stupnice, nejčastěji využívanou metodou je vizuální porovnání se standardem Roche Yolk Colour Fan (RCF), který zahrnuje 15 barevných odstínů. Barva žloutku je jedním z nejdůležitějších parametrů souvisejících s požadavky spotřebitelů, které se týkají vajec. Producenti vajec se zaměřují na používání vhodných krmiv, díky nimž získají vaječné žloutky požadovaný barevný odstín. Intenzivní žluto oranžová barva žloutku je žádaná při výrobě majonéz, korpusů či vaječných těstovin. KULOVANÁ (2001) také uvádí, že sytější barva žloutku je pro spotřebitele ukazatelem toho, že vejce pochází od slepic, které jsou správně krmeny a rovněž považují vejce se sytější barvou za tzv. kvalitnější s předpokladem čerstvosti a dobré chuti. Mezi konzumenty však existují geografické rozdíly. Více oranžová vejce jsou oblíbenější v Německu, Nizozemí či Belgii (požadované hodnoty intenzity zbarvení žloutku RCF 13 až 14), středně zbarvená v severní Francii a Finsku (11 až 12 RCF), nakonec téměř bledá vejce například v Irsku a Švédsku (8 až 9 RCF) Hodnocení kvality bílku Bílek při prosvícení musí být čirý a hustý, nesmí se v něm vyskytovat skvrny. Ihned po vyklepnutí čerstvého vejce může být bílek mírně zakalený, což způsobuje nahromaděný oxid uhličitý, který však postupně uniká a zákal po čase zmizí. Je přípustný i nepatrně nazelenalý odstín (HEJLOVÁ, 2001). Kvalitu bílku můžeme hodnotit podle většího množství ukazatelů, z nichž nejdůležitější jsou hodnoty indexu bílku, Haughovy jednotky a ph Index bílku Index bílku určuje množství a kvalitu hustého bílku. Je ukazatelem čerstvosti vajec. Index bílku je vyjádřen tímto vztahem: (%) I b = V/ Š

20 kde V = výška hustého bílku Š = šířka bílku Hodnoty indexu bílku se pohybují mezi 90 až 130. Po dlouhodobém skladování index bílku výrazně klesá. Pokud klesne index bílku pod 50, je třeba vejce urychleně vyskladnit a spotřebovat (CABADAJ a TUREK, 1992) Haughovy jednotky Haughovy jednotky (HJ) udávají jakost vajec na základě vztahu mezi výškou tuhého bílku (V) a hmotnosti vajec (H): HJ = 100 log ( v + 7,6 1,7. h 0,37 ) Hodnota Haughových jednotek se pohybuje u čerstvých vajec v rozmezí 80 90, u starších vajec (VÁCLAVOVSKÝ et al., 2000). 3.7 Funkční vlastnosti vajec K tradičním funkčním vlastnostem vajec patří technologické vlastnosti, kvůli kterým se vejce odedávna používají při výrobě a přípravě potravin, tzn. vliv na objem a texturu pečiva (šlehatelnost, tvorba gelu, tvorba pěny, emulgační vlastnosti), vliv na barvu (hnědnutí výrobku při mašlování), tvorba chuti, vůně a potlačování krystalizace. Doplňující funkční vlastností je i antioxidační aktivita, kterou vejce vykazují (SUKOVÁ, 2005). Ačkoliv dnes existuje řada aditiv, zejména různých polysacharidů a proteinů, kterými lze docílit podobné účinky, jedná se vždy o monofunkční látky, které nikdy nemohou plně nahradit tak polyfunkční systém, jakým je vejce. Funkční vlastnosti vajec jsou ovlivňovány plemenem (linií), stářím nosnice, stářím vajec a zejména způsobem jakým jsou vejce zpracovány (SIMEONOVOVÁ et al., 2003) Mechanismus tvorby gelu Tvorba gelu je nejčastěji popisována pomocí dvou mechanismů. První krok se týká změny v konformaci nebo částečné denaturaci molekuly bílkovin. Denaturace bílkovin je proces, který zahrnuje narušení a případné zničení sekundární a terciární struktury. Vzhledem k tomu, že denaturace není dostatečně silná, aby došlo k přerušení 20

21 peptidické vazby tak primární struktura (sekvence aminokyselin) zůstane stejná i po proběhnutí denaturace. Proteiny a polysacharidy přecházejí z uspořádaného stavu do stavu neuspořádaného, kdy se kovalentní vazby, s výjimkou disulfidových můstků rozpadají a tvoří se nová třírozměrná struktura. K denaturaci dochází záhřevem, šleháním, mícháním, absorpcí na fázovém rozhraní a chemickou cestou, např. vlivem organických rozpouštědel a dalších látek. Denaturace mění fyzikálně chemické vlastnosti proteinů, jako je jejich rozpustnost či optická otáčivost (SIMEONOVOVÁ et al., 2003). Ve druhém kroku dochází k postupné agregaci (sdružení) molekuly, což má za následek zvýšení viskozity a vytvoření kontinuální sítě (PHILLIPS et al., 1994). Jednou z forem agregace je koagulace (srážení) Faktory ovlivňující tvorbu gelu Tvorba gelu je ovlivňována řadou faktorů, z nichž nejvýznamnějším je teplota. Proteiny bílku denaturují při různé teplotě a mají různý sklon ke koagulaci. MONTEJANO et al. (1984) uvádí, že tuhnutí bílku začíná při teplotě 71 C a pružnost se vyvíjí mezi 70 C a 74 C. Indikátorem tvorby gelu je ovotransferin, který celý děj začíná a dále stimuluje. Zvýšením teploty se může docílit zlepšení vazby s molekulami vody a zvyšuje se tak vznik gelové struktury (YANG a BALDWIN, 1995). SIMEONOVOVÁ et al., (2003) uvádí, že gely jsou nejpevnější mezi 71 až 83 C. Na tvorbu a vlastnosti gelu má vliv i doba záhřevu. Uvádí se, že optimální kombinace k dosažení dobré textury bílkového gelu je teplota 80 až 85 C po dobu 30 až 60 min. Dalším faktorem, který ovlivňuje tvorbu gelu, je hodnota ph. ALLEONI a ANTUNES (2005) zjistili vyšší tvorbu gelu při ph 9,0-9,45, než když se hodnota pohybovala mezi ph 7,7 a 8,1. Zvýšením iontové síly, např. přídavkem NaCl nebo jiných solí se zvyšuje pevnost gelu. Některé soli např. FeCl, působí antikoagulačně. Nejvyšší elasticity a pevnosti bílkového gelu bylo dosaženo při teplotě 85,2 C, ph 9 a koncentraci NaCl 0,8 % (SIMEONOVOVÁ et al., 2003) Mechanismus tvorby pěny Tvorba pěny patří mezi nejdůležitější vlastnosti bílku. Pěna tvoří základ každé šlehané hmoty a její kvalita ovlivňuje přímo jakost a kvalitu výrobků. Zajišťuje jejich kyprost, pórovitost, a tím i lehkou stravitelnost. Vzduch, který tvoří součást pěny, je důležitým kypřidlem. Pěna by měla mít pravidelnou strukturu s jemně rozptýlenými 21

22 bublinkami vzduchu, být pevná, pružná a přilnavá. Pěna je soustava dvou látek, kde látka plynná (vzduch) je rozptýlena v prostředí viskózní kapaliny (solu). Schopnost solu vytvářet objemnou, pevnou a stálou pěnu se nazývá šlehatelnost (BLÁHA et al., 1998). K denaturaci proteinů dochází mechanicky, šleháním a její mechanismus je jiný než u tepelné denaturace. Dochází k prostorovým konfirmačním změnám proteinů, kdy vystupují na povrch hydrofóbní skupiny, které byly původně ve vnitřních vrstvách molekuly (SIMEONOVOVÁ et al., 2003). PHILLIPS et al. (1994) uvádí, že k tvorbě pěny je důležité zajistit rovnováhu mezi hydrofóbními a hydrofilními složkami, i když přesné umístění těchto skupin v trojrozměrné struktuře není známé Index šlehatelnosti a trvanlivosti pěny Z hlediska jakosti a technologické využitelnosti se u bílku posuzuje schopnost tvorby pěny tzv. šlehatelnost a trvanlivost pěny. Šlehatelnost se hodnotí pomocí indexu šlehatelnosti, který se vyjadřuje jako procentuální poměr objemu našlehané pěny k původnímu objemu bílku (SIMEONOVOVÁ et al., 2003): (%) I š = O š / O b 100 kde O š = objem pěny (ml) O b = objem bílku (ml) Hodnota indexu šlehatelnosti může, podle způsobu šlehání, dosahovat až tisíce procent. Trvanlivost pěny je vyjádřena indexem trvanlivosti pěny, který je procentuálním poměrem mezi objemem pěny zmenšeným o zkapalněný podíl vytvořený během stání za přesně definovaných podmínek k původnímu objemu bílku (SIMEONOVOVÁ et al., 2003): (%) I tp = (O p O b ) / O b 100 kde O p = objem pěny (ml) O b = objem bílku (ml) O b = objem zkapalněného bílku po 30 (60) min (ml) 22

23 HEJLOVÁ (2001) pokládá vejce za kvalitní, když index trvanlivosti jejich pěny není nižší než 60 %. Kvalitní bílek má větší pěnivost a delší trvanlivost pěny Faktory ovlivňující tvorbu pěny Na šlehatelnost vaječného bílku má vliv řada faktorů: a) Vliv proteinů STADELLMAN a COTTERILL (1995) ve své studii uvádějí, že jednotlivé proteiny vaječného bílku mají různé schopnosti tvořit pěnu. Doplňují, že nejvýznamnější podíl mají zejména globuliny, ovumucin a lysozym a v menší míře pak ovomukoid, albumin a ovotransferin. JOHNSON a ZABIK (1981) tuto teorii potvrzují a dodávají, že pouze vhodné interakce jednotlivých proteinů vedou k vytvoření pěny, samostatné proteiny mají tuto schopnost velmi malou nebo dokonce žádnou. Byla provedena studie, ve které byly odstraněny z dortové směsi globuliny a ovomucin a výsledkem bylo zvýšení času potřebného k vytvoření pěny. Pokud se globuliny přidaly do směsi došlo k zvýšení objemu, ale doba šlehání byla opět dlouhá. Poté byl proveden test s ovomucinem, ten sice dobu potřebnou k ušlehání pěny snížil, ale nezlepšil objem piškotu. Na závěr studie byly přidány jak globuliny tak ovomucin a bylo pozorováno podstatné zvýšení kvality piškotu. Naopak přítomnost lipidů např. vaječných nebo mléčných tvorbu pěny zhoršuje a případně až znemožňuje. b) Kyselost bílků CO 2, který vzniká ihned po snesení vajec, zvyšuje zásaditost vaječného obsahu, takže hodnota ph rychle stoupá. BLÁHA et al. (1998) uvádí, že optimální šlehatelnost je při ph 6,8. Vejce má zpravidla ph vyšší než 8,0 a reakce bílku je mírně zásaditá. Přídavkem malého množství organické kyseliny (ocet, kyselina citrónová) se bílek ještě nesráží, ale vytvoří se z něj jemná suspenze, čímž se pěna zpevní. HAMMERSHØJ a LARSEN (1999) zjistili, že nejvyšší šlehatelnost pěny byla při ph 4,8 a nejnižší objem pěny naměřili při hodnotě ph 10,7. c) Teplota bílků HLADKÁ (2009) uvádí, že zvýšená teplota snižuje povrchové napětí a proto je nutné hmotu nahřívat na teplotu v rozmezí C. Pokud by se použilo vyšších teplot nastala by koagulace a hmotu by nebylo možné použít. Teplo se také uvolňuje při 23

24 pohybu metel, které působí na zpevnění hmoty tím, že je zkoagulovaný bílek na rozhraní vzduchových bublinek. STADELMAN a COTTERILL (1995) uvádějí, že u vajec, která měla pokojovou teplotu bylo dosaženo rychlejší tvorby pěny, než u vajec skladovaných při chladírenské teplotě. Nicméně dodávají, že nebyla prokázaná větší změna ve stabilitě pěny při teplotě C. d) Přídavek vody Přídavek vody v množství až 40 % zvyšuje objem vytvořené pěny, vyšší přídavek však tvorbu pěny potlačuje (SIMEONOVOVÁ et al., 2003). e) Přídavek cukru BLÁHA (1998) et al. doporučuje při šlehání používat středně hrubý krystal. Při jeho použití je objem pěny větší, než při použití krupicového či moučkového cukru. Dobrý výsledek je dosažen tím, že větší krystalky se rozpouštějí pomaleji, a tím je i dehydratace bílkoviny menší. Větší krystalky se také delší dobu rozpouštějí a při šlehání se v kotli pohybují, tím intenzivně protínají bílky, čímž vznikají stejnoměrné bublinky, ve kterých je přibližně shodný tlak. HLADKÁ (2008) doplňuje, že je důležité přidávat optimální množství cukru. Malé množství pěnu dostatečně nezpevní a příliš velké množství cukru protrhne blanky bublinek. STADELMAN a COTTERRIL (1995) uvádějí pozitivní působení zejména laktózy, maltózy, dextrózy a sacharózy. f) Přídavek vaječného žloutku KIM a SETSER (1982) uvádějí, že i přítomnost malého množství žloutku značně snížilo objem vytvořené pěny při šlehání. Uvádí se, že triacylglyceroly zhoršují šlehatelnost více než cholesterol a fosfolipidy. g) Stabilizátory a povrchově aktivní látky Hydroxymethylcelulosa stabilizuje pěnu, hydrokoloidy brání uvolňování vody. Komplex lysozymu s dextranem zlepšuje šlehatelnost i trvanlivost pěny (SIMEONOVOVÁ et al., 2003). h) Doba a způsob šlehání BLÁHA et al. (1998) uvádí, že při krátkodobém šlehání je pěna nejméně stálá. Delším šleháním vzniká větší množství stejnoměrně velkých bublinek s přibližně stejně 24

25 velkým tlakem, lepší přilnavostí stěn a tím větší stálostí pěny. HLADKÁ (2009) považuje za důležitou i rychlost šlehání. Uvádí, že ve většině případů se používá střední rychlost od 200 do 430 otáček za min. Při pomalé rychlosti dochází k nedostatečnému našlehání a výrobek je potom nízký. Při velké rychlosti je nápor vzduchu velký, bublinky se rychle zvětšují a trhají se, voda se rychle odpařuje a tím se hmota dehydratuje a přešlehává a nevratně se tak mění ze solu na gel. ch) Doba skladování vajec ALLEONI a ANTUNES (2005) zjistili, že vlivem skladování, se N - ovoalbuin mění na termostabilní S - ovoalbumin, což má za následek pokles stability pěny. HAMMERSHØJ a QVIST (2001) ve své studii uvedli, že skladování vajec při teplotě 4 C ani po delší dobu skladování nijak výrazně neovlivňuje tvorbu pěny. HATTA et al. (1997) uvádí, že hlavní vliv na stabilitu pěny při delším skladování vajec má zejména pokles hustého vaječného bílku, jehož obsah je u čerstvých vajec přibližně 50 % a po 12 dnech skladování při teplotě 25 C se jeho obsah snižuje až o 30 % Mechanismus tvorby pěny ze žloutku Schopnost tvořit pěnu má i žloutek. Procesu tvorby pěny se účastní především proteiny plazmy. Stabilita této pěny je však mnohem nižší než stabilita pěny z bílku. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že při šlehání bílku vzniká pevný film, zatímco při tvorbě pěny ze žloutku nebyla prokázána struktura, která by měla charakter membrány. Pěna ze žloutku je měkká, viskózní s velkými vzduchovými bublinami, které mají sklon ke stékání. Objem pěny je při stejných podmínkách menší než objem pěny bílku. Žloutková pěna se stabilizuje záhřevem, čehož se využívá u pekařských výrobků. Teplotní optimum je 72 C. Šlehání nevede k denaturaci, ale pouze k zabudování vzduchových bublin a zvětšení objemu. Vyšší pevnosti a hustoty pěny a zároveň i většího objemu se dosahuje přídavkem cukru. Pěnotvorné vlastnosti melanže a žloutku jsou významné především při výrobě pekařských a cukrářských výrobků, kde se podílejí na docílení požadované struktury (SIMEONOVOVÁ et al., 2003) Mechanismus tvorby emulze Emulze jsou disperzní systémy dvou vzájemně nemísitelných kapalin, kdy je jedna ve druhé jemně rozptýlena. Existují dva typy emulzí - olej ve vodě a voda v oleji. 25

26 Typ emulze závisí na velikosti povrchového napětí emulgátoru vůči vodě a naopak. Je-li emulgátor rozpustný ve vodě, vzniká emulze typu olej ve vodě a naopak. Vnitřní fázi tvoří drobné kapičky, které mají tendenci ke stékání, neboť emulze jsou termodynamicky nestabilní (SIMEONOVOVÁ et al., 2003). Emulze se tvoří mícháním, šleháním, homogenizací a vibracemi. Řada autorů zkoumala vliv jednotlivých složek na emulgační vlastnosti žloutku. LE DENMAT et al. (2000) pozorovali zřetelné rozdíly v emulgační schopnosti plazmy a granulí. Bylo zjištěno, že hlavním nositelem této funkční vlastnosti je plazma, která obsahuje lipoproteiny, především frakce LDL, které obsahují lipoviteliny a livetiny. LDL frakce vytváří na rozhraní tukové složky a vody jemný film, který přispívá ke stabilizaci emulze (ANTON, 2003). Byla provedena řada studií, kde autoři srovnávali rozdíly emulgačních schopností HDL a LDL frakcí. HATTA et al. (1997) sice uvedl, že v konkrétních případech byla schopnost HDL frakce na stabilizaci a tvorbu emulze lepší, ale většina studií se spíše přiklání k frakci LDL (ALUKO et al. 1998). MARTINET et al. (2003) uvádí, že právě díky LDL frakci je možno vytvořit hladkou a jemnou emulzi. Vaječný žloutek je sám emulzí a zároveň je schopen emulze tvořit. Patří mezi nejlepší přírodní emulgátory. Emulgační schopnosti má i vaječná melanž, ale menší než žloutek. Emulgační vlastnosti žloutku se uplatňují při výrobě majonéz, omáček, krémů a zmrzlin. 3.8 Vliv skladování na kvalitu vajec Změna ph Většina autorů uvádí zvyšování hodnoty ph bílku během skladování, což má za následek vznik nepříznivého prostředí pro rozvoj mikroorganismů. Velké množství pokusů je dokladem zvyšující se hodnoty ph bílku během skladování (SCOTT a SILVERSIDES, 2000). Uvádí se, že k nejzávažnějším změnám v hodnotě bílku dochází v prvním týdnu skladování. Tento jev je ještě dále umocňován použitou skladovací teplotou. Čím vyšší je teplota ve skladovacích prostorech, tím rychleji roste hodnota ph. CABADAJ a TUREK (1992) uvádí, že hodnota ph z původních 7,6 vzrůstá až na 9,7. V důsledku změny ph se mucinózní vlákna, které dodávají bílku jeho gelovou strukturu postupně ztrácí a bílek začíná být vodnatý. 26

27 3.8.2 Změna indexu bílku a Haughovy jednotky SCOTT a SILVERSIDES (2000) zjistili patrný rozdíl ve výšce bílku po 10 dnech skladování. Výška bílku z původních 9,16 mm klesla až na hodnotu 4,75 mm. Zaznamenali také snížení Haughových jednotek z původních 91,4 na 76,3 při teplotě skladování 5 C. Ve své studii prokázali jednoznačný vliv teploty a doby skladování na kvalitu bílku. Uvádějí, že teploty v rozmezí C a doba skladování v délce 2 10 dní vedly k výraznému poklesu indexu bílku i Haughových jednotek. Změnu HU vlivem skladování a teploty uvádí COUTTS, 2007 (obr. 1). Obr. 1 Vliv teploty a doby skladování na Haughovy jednotky (COUTTS, 2007) Tvorba organických kyselin Znakem stárnutí vajec je též tvorba organických kyselin. Za kvalitativní znak a též kriterium mikrobiální nezávadnosti byl stanoven obsah kyseliny mléčné a jantarové, které se tvoří v bílku i ve žloutku. Podle směrnice EU nesmí být obsah kyseliny mléčné ve vaječné hmotě vyšší než 1000 mg/1kg sušiny a obsah kyseliny jantarové nesmí přesáhnout 25 mg/1kg sušiny. Obsah kyseliny pyroglutamové, která se nachází v čerstvých vejcích v množství 50 až 90 mg/kg, se zvyšuje během skladování na 100 až 200 mg/kg. Z aminokyseliny lysinu vzniká Maillardovou reakcí furosin, který byl rovněž navržen za kriterium stáří a kvality. Ve vejcích jakostní podskupiny A extra by neměl přesáhnout maximální množství 60 mg/100g, ve vejcích jakostní podskupiny A 90 mg/100g (SIMEONOVOVÁ et al., 2003). 27

28 3.9 Výroba vaječných hmot Již řadu let se snižuje poptávka po skořápkových vejcích a roste zájem o vaječné hmoty, což je společný název pro bílky, žloutky nebo celý vaječný obsah, zvaný melanž. Získávají se odstraněním skořápky - výtlukem Požadavky na vejce určená k výtluku Na výtluk lze použít vejce čerstvá, chladírenská, konzervovaná, tříděná i netříděná. S výhodou se takto dají zpracovat vejce, která nevyhovují požadavkům na konzumní skořápková vejce velikostí nebo tvarem, nebo vejce s porušenou skořápkou. K výtluku mohou být použita pouze vejce, která odpovídají požadavkům na potravinářskou jakost a zdravotní nezávadnost (SIMEONOVOVÁ et al., 2003). Při přísunu vajec k výtluku se provádí jejich vizuální kontrola a vyřazují se vejce rozbitá, silně znečištěná, vejce vykazující mikrobiální kontaminace a vejce páchnoucí. Podle naší současné legislativy se musí vejce před výtlukem prosvěcovat a zpracovat do 72 h po prosvícení. Evropská legislativa prosvěcování přímo nevyžaduje, ale významní evropští výrobci vaječných hmot si ve vlastním zájmu vejce prosvěcují nebo vyžadují prosvícení od svých dodavatelů vajec. Výtluk se musí provádět v dokonale čistých, hygienicky vyhovujících prostorách vyčleněných pouze k vytloukání vajec. Teplota v prostorách výtluku by měla být co nejnižší (podle naší součastné legislativy do 12 C), aby se potlačil rozvoj mikroorganismů. Všechny způsoby vytloukání musí být prováděny takovým způsobem, aby nedošlo ke kontaminaci vaječných obsahů. Proto se nesmí vaječné obsahy získávat odstřeďováním nebo drcením skořápek. Množství zbytků skořápek a podskořápkových blan nesmí ve zfiltrované vaječné hmotě po výtluku překročit 100 mg v kilogramu hmoty. Pro oddělování žloutku a bílku jsou nejvhodnější vejce čerstvá, u nichž by Haughovy jednotky neměly klesnout pod hodnotu 60. Pro výrobu melanže se mohou použít vejce s hodnotou HU vyšší než 40. Vejce s hodnotami HU nižšími než 40 by se neměla zpracovávat pro potravinářské účely. Při oddělování bílku a žloutku nesmí docházet ke kontaminaci bílku žloutkem a to z důvodu šlehatelnosti. K protržení žloutkové membrány dochází především u vajec starých a teplých. U vajec čerstvých a studených se zhoršuje oddělování bílku od žloutku, což vede k poklesu sušiny žloutku a zvyšují se ztráty bílku ulpěného na skořápkách (MZE, 2009). 28

29 3.9.2 Vytloukání vajec Výtluk se provádí buď ručně nebo strojově. Na ruční výtluk se používají speciální nože umístěné nad vytloukací nádobou. Oddělování žloutku a bílku se provádí pomocí zařízení připevněného na vytloukacím noži. Po rozbití vejce se žloutek zachytí na misce bílek a stéká do sběrné nádoby. Zbytky bílku se odříznou ostrou hranou prstence. Ruční vytloukání se provádí na malých farmách, větší výrobci používají strojní zařízení, které má kapacitu až vajec/h. Zařízení se skládá z pásu, na který se ručně nebo pneumaticky naskladní vejce. Následuje vlastní vytloukací část. Vejce jsou uchopena mezi čelisti vytloukací hlavy, jednotlivé vytloukací segmenty pracují na stejném principu jako ruční vytloukací nože. Misky s vaječným obsahem se pohybují na kruhovém nebo pásovém horizontálním dopravníku a překlápí se do sběrných žlabů. Skořápky se plynule odstraňují, neboť by mohly být zdrojem mikrobiální kontaminace. Při výtluku se kontroluje obsah každé misky a vyřazují se vadné vaječné obsahy, které nebyly zachyceny při prosvěcování. Po výtluku následuje filtrace, při které se odstraňují úlomky skořápek, podskořápkové blány a chalazea. Filtraci lze nahradit odstřeďováním, zfiltrovaná vaječná hmota se homogenizuje, aby se docílilo stejnorodosti produktu a snížení viskozity. Před dalším zpracováním je nutno vaječnou hmotu zchladit. Při teplotách do + 4 C ji lze skladovat 48 h (SIMEONOVOVÁ et al., 2003) Pasterace vaječných hmot V souladu s novou legislativou se smí do oběhu uvádět pouze pasterované vaječné obsahy. Pasterací se sníží celkové počty mikroorganismů, devitalizují se nesporolující patogenní mikroorganismy a inaktivují se enzymy. Tím se zlepší údržnost vaječných hmot a zvýší se tak i zdravotní nezávadnost. Podmínky pasterace vaječných hmot jsou značně omezené, neboť denaturace mnohých vaječných proteinů, zejména proteinů bílku, nastává při poměrně nízkých teplotách, což omezuje volbu pasteračních režimů. Podmínky pasterace je nutno volit tak, aby se usmrtilo co nejvíce patogenních mikroorganismů a nepoškodily se funkční vlastnosti vajec. Běžné pasterační teploty bílku jsou 56 až 57 C, ale při vhodné konstrukci pasteru lze dosáhnout i vyšších teplot (max. 62 C) beze změn viskozity. LOMAKINA a MÍKOVÁ (2006) uvádějí, že zvýšení pasterační teploty lze docílit přídavkem kyseliny mléčné a kationtů kovů. Nejúčinnější vliv na stabilitu pěny po pasteraci zaznamenaly při použití chloridu měďnatého. 29

30 Koncentrace ostatních kationů byly méně účinné, nejméně efektivní se jevil přídavek chloridu zinečnatého. Pasterační teplota žloutku se pohybuje v rozmezí 60 až 68 C a pasterace melanže probíhá při teplotách 60 až 68 C po dobu 2,5 min. Pasterované vaječné hmoty se dodávají na trh buď v kapalné formě nebo se dále konzervují mražením nebo sušením Alternativní způsoby pasterace Alternativní způsoby pasterace, založené na jiném principu než je ohřev kapalné vaječné hmoty jsou dosud spíše předmětem poloprovozních zkoušek než širšího praktického uplatnění. Velmi účinná je pasterace ozařováním. Ozařování lze provádět u kapalných, mražených i sušených vaječných hmot a účinnost je vyšší než při tepelné pasteraci. LIU et al. (2009) zkoumal vliv záření na strukturální a funkční vlastnosti bílkovin vaječného bílku. Uvedl, že záření v dávkách 0,25 až 5 kgy zvýšilo schopnost tvorby pěny, přičemž její stabilita se vlivem záření snížila. Po provedení elektroforézy bylo zjištěno, že došlo vlivem záření k rozrušení proteinů a tato modifikace byla hlavním důvodem zlepšení pěnotvorné schopnosti vaječného bílku. Ke stejnému závěru došel i MA et al. (1994), který uvedl, že ozáření v dávce 0,97 kgy zkrátilo čas potřebného k ušlehání pěny o 50 %. Mezi další způsoby pasterace patří pasterace v pulzním elektrickém poli, při níž dochází k neteplotní pasteraci působením elektrických pulzů na bakterie. Vysokofrekvenční ohřev a nízkofrekvenční ohřev využívají přeměny elektrické energie na teplo, aniž by se ohříval produkt. Pasterace vysokým hydrostatickým tlakem působí destrukci mikroorganismů bez ohřevu, ale zároveň může mít negativní vliv i na strukturu a tím na funkční vlastnosti proteinů. Ačkoliv se donedávna předpokládala pasterace pouze u vaječných hmot, byl v USA patentován postup pasterace skořápkových vajec. Kombinuje se ohřev ve vodní lázni při 57 C po dobu 25 min a následný ohřev teplým vzduchem o teplotě 55 C po dobu 60 min. Během zahřívání se zvyšují Haughovy jednotky, index žloutku se nemění. Zhoršuje se také šlehatelnost a prodlužuje se doba šlehání. Zlepšuje však údržnost a zdravotní nezávadnost vajec (SIMEONOVOVÁ et al., 2003) Vliv pasterace na funkční vlastnosti vajec LOMAKINA a MÍKOVÁ (2006) ve své studii uvedly negativní vliv pasterace na schopnost tvorby pěny z bílku. Výsledkem byla snížená kvalita a objem piškotového 30

31 těsta. Zároveň doplňují, že je to způsobeno tím, že denaturace ovotransferinu nastává již při 53 C. Pro zvýšení jeho stability vůči denaturaci a ke zlepšení tvorby pěny se využívá kovových iontů (Fe, Cu, Al ), fosforečných solí nebo kyseliny citronové (HATTA et al., 1997). STADELMANN a COTTERILL (1995) zároveň uvádějí, že pasterizované vaječné bílky vyžadují delší šlehání pro dosažení pěny ve srovnání s nepasterizovanými bílky. K podobnému závěru došel i JANSSEN (2006), který ve své práci uvedl, že pasterace po dobu 3 min při teplotě 65 C výrazně snížila tvorbu pěny a její stabilitu, a zvýšila viskozitu. Pasterace žloutku způsobuje změny proteinových frakcí, což vede k ovlivnění emulgačních vlastností. Přídavkem cukru nebo soli se pasterační teplota může zvýšit až na 79 C aniž by došlo k poškození emulgačních schopností. Při pasteraci melanže při teplotách vyšších než 71 C dochází ke koagulaci a tím ke zhoršení funkčních vlastností, což se v praxi projevuje např. snížením objemu piškotu (SIMEONOVOVÁ et al., 2003) Druhy vaječných hmot Zmrazené vaječné hmoty Zmrazováním se prodlužuje údržnost vaječných hmot tím, že se mikroorganismům odnímá volná voda nezbytná pro jejich životní funkce. Zmrazování se musí provádět rychle, aby se vytvořila formace jemných drobných krystalků ledu. Bílek začíná mrznout při teplotě - 0,45 C, žloutek při - 0,60 C. Většina volné vody se vymrazí při - 5 C. Při zmrazování žloutku je kritická teplota - 6 C, která musí být co nejrychleji překonána. Při delší prodlevě při této teplotě dochází k rozpadu lipoproteinového komplexu, čímž žloutek ztrácí emulgační vlastnosti, uvolněné proteiny jsou náchylnější k denaturaci a dochází k tzv. gelovatění žloutku. Gelovatění je nevratná změna, což znamená, že žloutek po rozmrznutí již nezkapalní. Proti gelovatění se používá přídavek směsi glukosy a fruktosy. Podobný efekt mají i další aditiva, např. cukr, sůl, rostlinné gumy a proteolytické enzymy. Zmrazováním se také mírně zhoršují pěnotvorné vlastnosti, někdy se též zhoršuje barva a dochází k řídnutí bílku. Zmrazování se provádí v obalech a vaječná hmota se zmrazuje v mrazících tunelech proudem podchlazeného vzduchu nejčastěji při teplotě - 40 C a rychlosti proudění 2,5 m/s. Při teplotě - 18 C je lze skladovat 1 rok (SIMEONOVOVÁ et al.,

32 Sušené vaječné hmoty Sušením se prodlužuje údržnost tím, že se z vaječného obsahu odpaří voda. Odstranění většiny volné vody znemožňuje růst a množení mikroorganismů a zpomaluje průběh chemických reakcí. Hlavními přednostmi sušených vaječných hmot jsou malý objem, nízké náklady na skladování a přepravu, pohotovost, snadná manipulovatelnost a snadná obnovitelnost. Sušením se konzervuje bílek, žloutek, melanž a jejich různě upravené modifikace vedoucí ke zlepšení funkčních vlastností Odcukřování Při zahřívání a skladování vaječné hmoty s nízkým obsahem vody dochází k intenzivnímu rozvoji reakcí neenzymového hnědnutí (Maillardovy reakce). Jedná se o reakce mezi karbonylovými skupinami redukujících cukrů a aminoskupinami volných aminokyselin, bílkovin a fosfatidylethanolaminu, při nichž dochází k tvorbě tmavých pigmentů, ztrátě rozpustnosti a funkčních vlastností (šlehatelnosti). Jedním ze způsobů, jak zabránit výše uvedeným nežádoucím změnám, je odstranění glukosy před sušením. Tento proces se nazývá odcukřování a většinou se provádí pouze u bílku, občas i u melanže a žloutku (SIMEONOVOVÁ et al., 2003). Nejrozšířenější metodou je enzymové odcukřování Zahušťování Koncentrace vaječné hmoty před sušením je způsob, jak zlepšit teplotní účinnost, zvýšit kapacitu sušárny a změnit charakteristiku výrobku. Zahušťování se provádí především u bílku, kdy se sušina zvyšuje z cca 10 % na dvojnásobek (18 22 %) a méně často u vaječné melanže, která se z 23 % koncentruje na cca %. Sušina vaječného žloutku je dostatečně vysoká. Zahušťování se provádí na vakuových odparkách, nejlépe rotačních. Tento postup přináší rizika spojená se zvyšováním teploty a možnou denaturací proteinů. U bílku se zhoršují funkční vlastnosti. Ke stabilizaci se může použít cukr nebo sůl. Modernějším zahušťovacím postupem je ultrafiltrace nebo reverzní osmóza. Tyto metody jsou energeticky nenáročné a šetrné k funkčním vlastnostem (SIMEONOVOVÁ et al, 2003). 32

33 Použití aditiv Aditiva zlepšují funkční vlastnosti sušených vaječných hmot a minimalizují negativní dopady sušení. Antioxidanty se přidávají k prodloužení údržnosti a zlepšení organoleptických vlastností sušeného žloutku a melanže. Pro vaječné hmoty se používají tokoferol a kyselina askorbová. Emulgátory zlepšují emulgační vlastnosti žloutku a brání před sušením odpaření pravé hydratační vody, čímž usnadňují rychlou rekonstituci sušeného výrobku. Řadíme sem glycerolmonostearát, glyceroldioleát atd. Jinou možností je ošetření žloutku enzymem fosfolipasou A, čímž se zlepší emulgační schopnost a stabilita majonéz. Stabilizátory pěny se přidávají k bílku, aby se zabezpečila stejnorodost a kompenzovaly se negativní změny, k nimž může dojít při sušení. Průmyslově se používají laurylsulfát sodný, triethylcitrát a deoxycholát sodný v množství 0,1 %. Mezi další stabilizátory pěny patří některé rostlinné gumy a polyfosfáty, které zabezpečují pěnotvorné vlastnosti srovnatelné s čerstvým bílkem nebo i lepší. Komerčně se vyrábí dva druhy sušeného bílku. S vysokou pěnivostí, který obsahuje stabilizátory pěny a běžný bílek bez aditiv s nízkou pěnivostí, používaný jako pěnotvorná přísada. Obecně platí, že povrchově aktivní látky aniontové povahy zlepšují šlehatelnost, zatímco povrchově aktivní látky kationtové a neiontové povahy jsou neúčinné (SIMEONOVOVÁ et al., 2003) Proces sušení Sušení se provádí v komorových nebo sprejových sušárnách. V komorových sušárnách se dnes suší převážně bílek, který se rozlije v tenké vrstvě na tácy a suší se proudícím vzduchem ohřátým na teplotu C. Proces trvá 36 až 44 h a výsledným produktem je tzv. krystalický bílek, který má šupinkový nebo krystalický vzhled a jantarově žlutou barvu. Obsah zbytkové vody je %. Používá se pouze omezeně např. pro výrobu pěnových cukrovinek. V součastné době nejrozšířenějším způsobem sušení je sušení sprejové. Při tomto způsobu sušení se jemně rozprášená vaječná hmota vysušuje v atmosféře proudícího horkého vzduchu téměř okamžitým odpařením vody. V procesu odpařování se rychle spotřebuje teplo, takže i když se vzduch v rozprašovací sušárně používá se vstupní teplotou C, vysušené částečky vaječné hmoty se zahřejí jen na C. Krátkodobým zahřátím se zachovávají původní vlastnosti jako je rozpustnost, šlehatelnost, barva, chuť apod. (HEJLOVÁ, 2001). 33

34 Vliv sušení a skladování na vlastnosti vaječných hmot Vlastnosti sušených vaječných hmot mohou být ovlivněny mechanickým namáháním, k němuž dochází při čerpání, homogenizaci a rozprašování, vlastním sušením, teplotou při sušení a při skladování. Ke změnám barvy dochází především u neodcukřených vaječných hmot. Intenzita neenzymového hnědnutí se zvyšuje s rostoucí teplotou, ph a vysokou vlhkostí výrobku. U žloutku dochází k odbarvování vlivem oxidačních reakcí. Obnovené sušené hmoty mají vždy vyšší viskozitu než hmoty nativní. Změny viskozity se přičítají působením vysoké teploty při sušení. Nejvyšší jsou u žloutku. Sušení způsobuje pokles šlehatelnosti, zhoršuje tvorbu pěny i její trvanlivost. Na šlehatelnost sušeného bílku má negativní vliv rozprášení na příliš jemné částice, přičemž se několikanásobně zvětšuje měrný povrch. Mechanické namáhání před sušením přispívá k rozbití struktury proteinů, což rovněž negativně ovlivňuje šlehatelnost. U melanže a žloutku dochází při sušení k částečnému rozpadu struktury žloutkové emulze. Nastává stékání volných tukových kuliček, které tvoří film na povrchu usušených částic a při rehydrataci působí jako inhibitor tvorby pěny. Sušení zlepšuje emulgační vlastnosti žloutku a melanže. Lipidy žloutku asociují s lipoproteiny a tvoří s nimi komplexy. Dochází ke změně sekundární a terciární struktury proteinů, při níž vystupují na povrch hydrofobní skupiny aminokyselin, které stabilizují emulzi. Ke stabilitě emulze přispívá i vyšší viskozita sušeného žloutku (SIMEONOVOVÁ et al., 2003) Ochucené vaječné hmoty Do této kategorie výrobků se řadí solené a slazené vaječné hmoty. Na trh se uvádějí ve formě kapalné, mražené i sušené. Slouží jako polotovar pro další potravinářské zpracování. Koncentrace cukru a soli se volí s ohledem na předpokládaný způsob použití. U slazených bílků může být koncentrace cukru až 50 %, u melanže až 48 % a u žloutku až 33,4 %. U solených výrobků jsou koncentrace soli nižší s ohledem na chuťovou přijatelnost a pohybují se mezi 6 až 11 %. 34

35 3.11 Kvalitativní požadavky na vaječné hmoty Současná platná legislativa nestanovuje pro vaječné hmoty žádná jakostní kritéria. Vychází se z normy ČSN , která definuje požadavky na obsah sušiny a tuku viz tab. 3 (MZE, 2009). Tyto hodnoty však nejsou pro výrobce závazné. Norma stanovuje také organoleptické požadavky na vaječné hmoty: a) Vzhled a konzistence: tuhá, bez úlomků skořápek a cizích příměsí b) Barva: u vaječné směsi žlutá až oranžová u žloutku tmavě oranžová u bílku světle žlutá až světlezelená c) Vůně: přirozená vaječná bez cizích pachů d) Chuť: přirozená vaječná bez cizích pachů Funkční vlastnosti sušených bílků se posuzují určením šlehatelnosti a trvanlivosti pěny. Šlehatelnost sušeného bílku má být minimálně 400 %, u odcukřeného sušeného bílku a krystalického bílku je 600 %. Šlehatelnost se určuje po vyskladnění. Titrační kyselost se vyjadřuje v obnovené hmotě v ml 0,1 M NaOH na 100 g (HEJLOVÁ, 2001). Trvanlivost pěny u všech tří druhů má být minimálně 85 min. Shrnuté požadavky na fyzikálně chemické vlastnosti vaječné hmoty uvádí tab. 4 (ČSN ). Tab. 3 Kvalitativní požadavky na vaječné hmoty ČSN (MZE, 2009) Hmota Obsah sušiny (min. %) tuku (min. %) bílek 10,5 - žloutek 43,0 26,0 melanž 23,5 9,8 35

36 Tab. 4 Požadavky na fyzikálně chemické vlastnosti sušené vaječné hmoty (ČSN ) Tržní druh vaj.směs sušená paster. sušený žl. sušený bílek sušená odcuk.směs sušený odcuk.žloutek sušený odcuk. bílek Voda (%) max. Tuk v.s. (%) max. Šlehatelnost (%) min. Trvanlivost pěny Volné MK (%) Titr. kyselost max. 5, ,0 25 5, ,0-8, , ,0 25 5, ,0-8,

37 4. MATERIÁL A METODIKA 4.1 Materiál Výchozím materiálem pro vytvoření vaječných hmot byla skořápková vejce hybrida ISA Brown. Nosnice byly chovány v klecovém chovu a vejce byla odebrána 34. týden snáškového cyklu. ISA Brown je charakteristický vysokým potenciálem produkce vajec a dobrou adaptabilitou v různých podmínkách. Tento hybrid je šlechtěný na dlouhé snáškové cykly (72 76 týdnů věku) a je určen pro intenzivní chovy (INTEGRA, a.s., 2010). Hybrid ISA Brown vznikl křížením mezi Rodajlendkou červenou a Rodajlendkou bílou. Využívá jej téměř třetina chovatelů nosnic na celém světě. Základní užitkové parametry hybridu ISA Brown pro snáškové období týdnů (INTEGRA, a.s., 2010): Životaschopnost: 93,2 % Věk při 50 % snášce: 143 dnů Vrchol snášky: 95 % Průměrná hmotnost vajec: 63,1 g Snáška na počáteční stav: 351 Vaječná hmota na počáteční stav: 22,1 g Průměrná spotřeba krmiva: 111 g/den Konverze krmiva: 2,14 Živá hmotnost: g 37

38 4.2 Metodika Vejce byla odebrána ihned po snesení a dále skladována při nekolísavé teplotě 6 C. Délka skladování sledovaných vajec pro přípravu vaječných hmot byla: 0 dnů (čerstvá vejce) 7 dnů 14 dnů 21 dnů 28 dnů (po dobu minimální trvanlivosti) 56 dnů (po uplynutí doby minimální trvanlivosti) Stanovení jakostních charakteristik vajec pro přípravu vaječných hmot Z celkového počtu 30 ks vajec pro přípravu vaječných hmot byly u 10 ks vajec, stanoveny následující jakostní charakteristiky souboru vajec: Hmotnost vajec a výška vzduchové bubliny Po uplynutí příslušné doby skladování byla všechna vejce řádně označena a zvážena na analytických vahách. Dále byla změřena výška vzduchové bubliny prosvícením vajec pomocí ovoskopu. Výška bílku Výška bílku byla stanovena pomocí výškového měřidla po rozklepnutí vejce na testovací desku a odečtena s přesností na dvě desetinná místa v mm. Šířka a délka bílku Šířka a délka bílku byla stanovena pomocí posuvného měřidla po rozklepnutí vejce na testovací desku a odečtena s přesností na dvě desetinná místa v mm. Výška žloutku Výška žloutku byla stanovena pomocí výškového měřidla po rozklepnutí vejce na testovací desku a odečtena s přesností na dvě desetinná místa v mm. 38

39 Šířka žloutku Šířka žloutku byla stanovena pomocí posuvného měřidla po rozklepnutí vejce na testovací desku a odečtena s přesností na dvě desetinná místa v mm. Barva žloutku Pro posouzení barvy žloutku byla použita barevná stupnice La Roche, která zahrnuje 15 barevných odstínů. Hmotnost žloutku Po rozklepnutí vejce na testovací desku byl žloutek pomocí lžíce oddělen od bílku, osušen pomocí filtračního papíru a zvážen na analytických vahách. Hmotnost skořápky Skořápka byla důkladně umyta a následně vysušena (1 h při teplotě 103 C). Po vysušení byla skořápka zvážena na analytických vahách. Hmotnost bílku Hmotnost bílku byla zjištěna odečtením hmotnosti skořápky a žloutku od celkové hmotnosti vejce. Podíly bílku a žloutku Podíl bílku byl zjištěn následujícím způsobem: hmotnost bílku byla dopočítána odečtením hmotnosti skořápky a žloutku od celkové hmotnosti vejce. Procentuální podíl byl poté spočítán dle vzorce: % bílku = (hmotnost bílku / hmotnost vejce) 100 Podíl žloutku byl zjištěn následujícím způsobem: žloutek, který byl zbaven bílku pomocí filtračního papíru byl zvážen na laboratorních vahách a jeho podíl z celkové hmotnosti vejce byl spočítán dle vzorce: % žloutku = (hmotnost žloutku / hmotnost vejce)

40 Index žloutku vzorce: Index žloutku (I ž ) byl vypočten jako poměr výšky žloutku k jeho šířce pomocí I ž = (výška žloutku / šířka žloutku) 100 Index bílku Index bílku (I b ) byl vypočten jako poměr výšky hustého bílku (H) k šířce bílku (D) pomocí vzorce: I b = H / D Stanovení technologických vlastností bílků 30 ks bílků bylo nejprve důkladně zhomogenizováno v laboratorní kádince o objemu 800 ml po dobu 2 min pomocí skleněné tyčinky. Stejné množství žloutku bylo zhomogenizováno v laboratorní kádince o objemu 500 ml také po dobu 2 min. U žloutků i bílků čerstvých vajec bylo rovněž stanovena hodnota ph pomocí ph metru WTW ph 95. V závěru celého postupu byl vytemperovaný bílek šlehán pomocí elektrického šlehače značky ETA 0042 při nejnižší rychlosti otáček v kalibrované plastové odměrce o objemu 1000 ml. Bílek byl postupně šlehán za přídavku vybraných aditiv do vytvoření pěny. Povrch pěny v plastové odměrce byl zarovnán lžící a její objem byl zjištěn odečtením v ml. Po uplynutí doby skladování byly sledovány následující faktory vaječných hmot: a) Šlehatelnost bílku b) Index trvanlivosti pěny po 30 min c) Index trvanlivosti pěny po 60 min Pro stanovení indexu trvanlivosti pěny se nádoba s pěnou ponechala stát po dobu 30 a 60 min. Po uplynutí této doby byl zjištěn objem zkapalněného bílku po 30 a 60 min jeho odlitím do odměrného válce. 40

41 Ze zjištěných objemů zkapalněného bílku byl vyjádřen index šlehatelnosti a index trvanlivosti pěny po 30 a 60 min pomocí následujících vzorců: a) % index šlehatelnosti = (objem pěny / objem bílku) 100 b) % index trvanlivosti pěny po 30 min = (objem pěny objem bílku) / objem zkapalněného bílku po 30 min 100 c) % index trvanlivosti pěny po 60 min = (objem pěny objem bílku) / objem zkapalněného bílku po 60 min 100 Tyto technologické vlastnosti byly sledovány nejen v závislosti na délce skladování, ale také s přídavkem následujících aditiv: sůl cukr žloutek Stanovení technologických vlastností bílku bez přídavku V prvním případě byly zjišťovány technologické vlastnosti bílku bez přídavku aditiv, pouze v závislosti na době skladování Stanovení technologických vlastností bílku s přídavkem soli Pro stanovení technologických vlastností bílku byly zvoleny tyto přídavky NaCl: 1 % 5 % 8 % Stanovení technologických vlastností bílku s přídavkem cukru Pro stanovení technologických vlastností bílku byly zvoleny tyto přídavky cukru: 10 % 20 % 30 % 41

42 Stanovení technologických vlastnosti bílku s přídavkem žloutku Pro stanovení technologických vlastností bílku byly zvoleny tyto přídavky žloutku: 1 % 5 % 10 % 4.3 Statistické vyhodnocení Na statistické vyhodnocení průkaznosti rozdílu byl použit t test a rozdělení četnosti. K vyhodnocení byl využit program Microsoft Excel. Za statisticky neprůkazný rozdíl (SN) byl označen takový rozdíl, jehož hladina pravděpodobnosti byla P > 0,05, za průkazný rozdíl P < 0,05 a vysoce průkazný rozdíl P < 0,01. Základní statistické ukazatele jsou v práci popsány pomocí následujících značek: Počet vzorků: Aritmetický průměr: Směrodatná odchylka: Variační koeficient: Minimální hodnota znaku: Maximální hodnota znaku: n x S x V x x min x max 42

43 5. VÝSLEDKY A DISKUZE Základní statistické charakteristiky vlastností vstupního souboru sledovaných vajec pro přípravu vaječných hmot jsou uvedeny v tabulce č. 62 v příloze. 5.1 Vliv délky skladování vajec na technologické vlastnosti bílku Výsledky technologických vlastností bílku v průběhu celé doby skladování (od čerstvých vajec až po vejce po uplynutí doby minimální trvanlivosti) index šlehatelnosti, index trvanlivosti pěny po 30 min a index trvanlivosti po 60 min jsou znázorněny grafem na obr. 2 a 3. Základní statistické charakteristiky sledovaných vlastností bílku po celou dobu jsou uvedeny v tab. 63 v příloze. Hodnoty indexu šlehatelnosti se pohybovaly v rozmezí od 314 do 672 %, což znamená, že bílek během šlehání zvětšil svůj objem 3,14 6,72 krát v závislosti na délce skladování. Nejvyšší hodnoty indexu šlehatelnosti 672 % byly zaznamenány u čerstvých vajec. Nejnižší index šlehatelnosti 314 % byl zjištěn u vajec skladovaných nejdelší dobu. Statisticky vysoce průkazné rozdíly (P < 0,01) byly u indexu šlehatelnosti zjištěny u všech délek skladování vyjma 21 a 28 dnů, kdy byl zjištěn pouze statisticky průkazný rozdíl (P < 0,05). Vliv doby skladování na index trvanlivosti pěny po 30 min byl nejvíce patrný u čerstvých vajec, kdy byla hodnota nejnižší 72,2 %. Nejvyšší hodnota indexu trvanlivosti pěny po 30 min 95 % byla zjištěna po 56 dnech skladování. Při měření indexu trvanlivosti pěny po 30 min byly zjištěny statisticky vysoce průkazné (P < 0,01) rozdíly u všech délek skladování vyjma 0 a 7 dnů, 14 a 21 dnů, kdy nebyla statistická průkaznost zjištěna. Hodnota indexu trvanlivosti pěny po 60 min byla negativně ovlivněna délkou skladování jak je patrné z obr. 3. Nejnižší hodnota 74,2 % byla zjištěna u čerstvých vajec nejvyšší hodnota 97 % byla zjištěna po 56 dnech skladování. Vysoce průkazný (P < 0,01) rozdíl byl zjištěn při měření indexu trvanlivosti pěny po 60 min u všech délek skladování s výjimkou 0 a 7 dnů, 14 a 21 dnů. Statistické průkaznosti rozdílu technologických vlastností jsou uvedeny v tab. 5, 6, 7. 43

44 HAMMERSHØJ a QVIST (2004) ve své studii uvádějí, že skladování vajec při teplotě 4 6 C po delší dobu, nemá výrazný vliv na tvorbu pěny, naše výsledky však toto tvrzení neprokazují. Naše výsledky odpovídají studii ALLEONI a ANTUNES (2004), ve které popisují snížení tvorby pěny vlivem delšího skladování. Výsledky indexu šlehatelnosti ukázaly, že optimální doba po kterou lze vejce skladovat, aniž by se výrazně zhoršily jejich technologické vlastnosti je 28 dnů, což je zároveň i doba, po kterou se vejce označují jako čerstvá. Po uplynutí této doby již docházelo k výrazným změnám, které negativně ovlivnily technologické vlastnosti vaječných hmot. Výrazný vliv délky skladování byl zaznamenán u indexu šlehatelnosti. Pěna byla vyšlehána na nejvyšší objem u čerstvých vajec, čehož lze využít např. při přípravě pěny do piškotů a dalších cukrářských výrobků, kde je vyžadována jejich kyprost a nadýchanost. 800 Šlehatelnost bílku Délka skladování vajec [dny] Obr. 2 Vliv délky skladování vajec na index šlehatelnosti bílku 44

45 Obr. 3 Vliv délky skladování vajec na index trvanlivosti pěny po 30 a 60 min Tab. 5 Statistická průkaznost rozdílu v indexu šlehatelnosti v délce skladování a bez přídavku aditiv Délka skladování [dny] ** ** ** ** ** 7 ** ---- ** ** ** ** 14 ** ** ---- ** ** ** 21 ** ** ** ---- * ** 28 ** ** ** * ---- ** 56 ** ** ** ** **

46 Tab. 6 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 30 min v délce skladování a bez přídavku aditiv Délka skladování [dny] NS ** ** ** ** 7 NS ---- ** ** ** ** 14 ** ** ---- NS ** ** 21 ** ** NS ---- * ** 28 ** ** ** * ---- ** 56 ** ** ** ** ** ---- Tab. 7 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 60 min v délce skladování a bez přídavku aditiv Délka skladování [dny] NS ** ** ** ** 7 NS ---- ** ** ** ** 14 ** ** ---- NS ** ** 21 ** ** NS ---- * ** 28 ** ** ** * ---- ** 56 ** ** ** ** ** Vliv přídavku soli na technologické vlastnosti bílku v průběhu skladování vajec Výsledky technologických vlastností bílku v průběhu celé doby skladování (od čerstvých vajec až po vejce po uplynutí doby minimální trvanlivosti) a po přídavku různého množství soli index šlehatelnosti, index trvanlivosti pěny po 30 min a index trvanlivosti po 60 min jsou znázorněny grafem na obr. 4, 5 a 6. Základní statistické charakteristiky měřených vlastností jsou uvedeny v tab v příloze. Průměrné hodnoty indexu šlehatelnosti se pohybovaly od 264 do 700 %. Nejvyšší index šlehatelnosti 700 % byl zaznamenán u vaječné hmoty bez přídavku soli. Nejnižší hodnota 264 % byla zjištěna při přídavku 8 % soli u vajec skladovaných po uplynutí doby minimální trvanlivosti. Statisticky vysoce průkazný rozdíl (P < 0,01) indexu šlehatelnosti byl zjištěn u vaječné hmoty z čerstvých vajec po přídavku všech 46

47 množství NaCl. V 7. dnu skladování byl zjištěn vysoce průkazný (P < 0,01) mezi všemi přídavky NaCl vyjma 5 a 8 %, které byly statisticky neprůkazné. Ve 14, 21 a 28. dnu skladování byl zjištěn vysoce průkazný (P < 0,01) rozdíl u všech přídavků NaCl vyjma 5 a 8 %, kdy byl zaznamenán statisticky neprůkazný rozdíl. Po uplynutí doby minimální trvanlivosti byl zaznamenán vysoce průkazný (P < 0,01) rozdíl mezi vaječnou hmotou bez přídavku NaCl a po přídavku 8 %. Průkazný (P < 0,05) rozdíl byl zjištěn po přídavku 1 a 8 %. Statisticky neprůkazný rozdíl byl zjištěn u přídavku 1 a 5 %, 5 a 8 % NaCl. Nejvyšší hodnota indexu trvanlivosti pěny po 30 min 95 % byla zaznamenána při přídavku 8 % soli a délce skladování 5 dnů. Nejnižší hodnota 71, 2 % byla zjištěna u vaječné hmoty z čerstvých vajec bez přídavku soli. Při měření indexu trvanlivosti pěny po 30 min byly zjištěny vysoce statisticky průkazné rozdíly (P < 0,01) vaječné hmoty z čerstvých vajec u všech přídavků soli vyjma 8 %, kdy byl rozdíl statisticky neprůkazný. Po 7. dnech skladování byly zaznamenány všechny přídavky NaCl statisticky neprůkazné vyjma 1 % soli, kdy byl zjištěn vysoce statisticky průkazný rozdíl (P < 0,01) a u přídavku 5 % soli kdy byl zaznamenán průkazný rozdíl (P < 0,05). Po 14 dnech skladování byl vysoce statisticky průkazný rozdíl zjištěn u přídavku 5 % soli. Statisticky průkazný rozdíl (P < 0,05) byl zjištěn u přídavku 1 %. Statisticky neprůkazný byl přídavek 8 % soli. Po 21. dnu skladování byl zjištěn vysoce statisticky průkazný (P < 0,01) rozdíl po přídavku 8 %. U dalších přídavků soli nebyly zjištěny statisticky průkazné rozdíly. Ve 28. dnu skladování byl zaznamenán vysoce statisticky průkazný rozdíl po přídavku 5 a 8 % soli, další rozdíly byly již statisticky neprůkazné. Po uplynutí doby minimální trvanlivosti byly zjištěny vysoce statisticky průkazné rozdíly (P < 0,01) u všech přídavků soli. Nejvyšší index trvanlivosti pěny po 60 min 93,4 % byl zjištěn u vaječné hmoty skladované po uplynutí doby minimální trvanlivosti bez přídavku soli. Nejnižší hodnota 74,2 % byla naměřena u vaječné hmoty z čerstvých vajec bez přídavku soli. Statistické rozdíly sledovaných vlastností indexu šlehatelnosti, indexu trvanlivosti pěny po 30 min a indexu trvanlivosti pěny po 60 min v závislosti na přídavku soli jsou uvedeny v tab Námi zjištěné výsledky se shodují s údaji SIMEONOVOVÉ et al. (2003), která uvádí, že zvýšením iontové síly pomocí 0,8 % soli se zvyšuje pevnost gelu. Při sledování různých přídavků soli do bílku bylo zjištěno, že nejvyšší šlehatelnost je při koncentraci NaCl 1%, kdy naměřené hodnoty byly o srovnání vyšší než ty, které obsahovaly vyšší množství NaCl. Vyšší přídavek soli a delší doba skladování způsobily 47

48 horší šlehatelnost pěny i její trvanlivost. Výrazné zhoršení sledovaných vlastností bylo zjištěno u vaječných hmot skladovaných po uplynutí doby minimální trvanlivosti. Naše výsledky ukázaly, že přidané množství soli, v nízké koncentraci, má vliv jak na vyšší šlehatelnost pěny, tak i na její trvanlivost. Obr. 4 Vliv délky skladování vajec na index šlehatelnosti pěny s různým přídavkem soli 48

49 Obr. 5 Vliv délky skladování vajec na index trvanlivosti pěny po 30 min s různým přídavkem soli Obr. 6 Vliv délky skladování vajec na index trvanlivosti pěny po 30 min s různým přídavkem soli 49

50 Tab. 8 Statistická průkaznost rozdílu v indexu šlehatelnosti v délce skladování 0 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli ** ** ** 1 ** ---- ** ** 5 ** ** ---- ** 8 ** ** ** ---- Tab. 9 Statistická průkaznost rozdílu v indexu šlehatelnosti v délce skladování 7 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli ** ** * 1 ** ---- ** ** 5 ** ** ---- ** 8 * ** ** ---- Tab. 10 Statistická průkaznost rozdílu v indexu šlehatelnosti v délce skladování 14 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli ** * * 1 ** ---- ** ** 5 * ** ---- NS 8 NS ** NS ---- Tab. 11 Statistická průkaznost rozdílu v indexu šlehatelnosti v délce skladování 21 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli ** * NS 1 ** ---- ** ** 5 * ** ---- NS 8 NS ** NS

51 Tab. 12 Statistická průkaznost rozdílu v indexu šlehatelnosti v délce skladování 28 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli ** NS NS 1 ** ---- ** ** 5 NS ** ---- NS 8 NS ** NS ---- Tab. 13 Statistická průkaznost rozdílu v indexu šlehatelnosti v délce skladování 56 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli * NS ** 1 * ---- NS * 5 NS NS ---- NS 8 ** * NS ---- Tab. 14 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 30 min v délce skladování 0 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli ** ** NS 1 ** ---- NS NS 5 ** NS ---- NS 8 NS NS NS ---- Tab. 15 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 30 min v délce skladování 7 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli ** * NS 1 ** ---- NS NS 5 * NS ---- NS 8 NS NS NS

52 Tab. 16 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 30 min v délce skladování 14 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli * ** NS 1 * ---- NS NS 5 ** NS ---- * 8 NS NS * ---- Tab. 17 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 30 min v délce skladování 21 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli NS NS ** 1 NS ---- NS * 5 NS NS ---- NS 8 ** * NS ---- Tab. 18 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 30 min v délce skladování 28 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli NS ** ** 1 NS ---- NS NS 5 ** NS ---- NS 8 ** NS NS ---- Tab. 19 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 30 min v délce skladování 56 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli ** ** ** 1 ** ---- NS NS 5 ** NS ---- ** 8 ** NS **

53 Tab. 20 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 60 min v délce skladování 0 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli ** NS NS 1 ** ---- NS NS 5 NS NS ---- NS 8 NS NS NS ---- Tab. 21 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 60 min v délce skladování 7 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli ** NS * 1 ** ---- NS NS 5 NS NS ---- NS 8 * NS NS ---- Tab. 22 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 60 min v délce skladování 14 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli NS NS NS 1 NS ---- NS NS 5 NS NS ---- ** 8 NS NS ** ---- Tab. 23 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 60 min v délce skladování 21 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli NS NS NS 1 NS ---- NS NS 5 NS NS ---- NS 8 NS NS NS

54 Tab. 24 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 60 min v délce skladování 28 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli NS NS NS 1 NS ---- NS NS 5 NS NS ---- NS 8 NS NS NS ---- Tab. 25 Statistická průkaznost rozdílu v indexu trvanlivosti pěny po 60 min v délce skladování 56 dnů a po přídavku různého množství soli Přídavek soli NS ** NS 1 NS ---- NS NS 5 ** NS ---- NS 8 NS NS NS Vliv přídavku cukru na technologické vlastnosti bílku v průběhu skladování Výsledky technologických vlastností bílku v průběhu celé doby skladování (od čerstvých vajec až po vejce po uplynutí doby minimální trvanlivosti) a po přídavku různého množství cukru index šlehatelnosti, index trvanlivosti pěny po 30 min a index trvanlivosti po 60 min jsou znázorněny grafem na obr. 7, 8 a 9. Základní statistické charakteristiky měřených vlastností jsou uvedeny v tab v příloze. Šlehatelnost pěny se pohybovala v rozmezí % v závislosti na přídavku cukru. Nejvyšší hodnota šlehatelnosti 700 % byla zjištěna u vaječné hmoty z čerstvých vajec bez přídavku cukru. Naše výsledky se shodují se studií STADELMAM a COTTERIL (1994), ve které je uveden pozitivní vliv cukru na šlehatelnost pěny. HLADKÁ (2008) uvádí, že je důležité přidávat optimální množství cukru. Malé množství pěnu dostatečně nezpevní a příliš velké množství protrhne blanky bublinek. V našem případě optimální množství cukru, které mělo vliv na vyšší index šlehatelnosti činilo 10 % Nejnižší hodnota indexu šlehatelnosti 294 % byla 54

55 zaznamenána u hmoty z vajec, která byla skladována po uplynutí doby minimální trvanlivosti s přídavkem 30 % cukru. Vysoce průkazný (P < 0,01) rozdíl indexu šlehatelnosti byl zjištěn u hmoty z čerstvých vajec a to mezi všemi přídavky cukru. V 7. dnu skladování byl vysoce průkazný (P < 0,01) rozdíl mezi hmotou bez přídavku cukru a s přídavkem 10 % a 20 %. Průkazný (P < 0,05) rozdíl byl zjištěn u hmoty bez přídavku cukru a s přídavkem 30 %. Statisticky neprůkazný rozdíl byl zjištěn u hmoty s přídavkem 20 a 30 % cukru. Ve 14. dnu skladování byl naměřen vysoce průkazný (P < 0,01) rozdíl u hmoty bez přídavku cukru a s přídavkem 10 a 20 % a 10 a 30 %. Ostatní rozdíly přídavku cukru byly statisticky neprůkazné. Ve 21. dnu skladování byl zjištěn vysoce průkazný (P < 0,01) rozdíl mezi přídavkem 10 % a hmotou bez přídavku, a dále po přídavku 20 a 30 % cukru. Statisticky průkazný (P < 0,05) rozdíl byl u hmoty bez přídavku cukru a s přídavkem 20 %. Ostatní rozdíly byly statisticky neprůkazné. Při délce skladování 28 dnů byl zjištěn vysoce průkazný (P < 0,01) rozdíl u hmoty bez přídavku cukru a s přídavkem 10 % cukru a dále mezi přídavkem 10 % a 20 a 30 %. Průkazný rozdíl (P < 0,05) byl zjištěn u hmoty bez přídavku cukru a po přídavku 30 % cukru, ostatní rozdíly byly statisticky neprůkazné. Po uplynutí minimální doby trvanlivosti byl zjištěn průkazný rozdíl (P < 0,05) mezi přídavkem 10 a 30 % cukru, ostatní rozdíly byly neprůkazné. U indexu trvanlivosti pěny po 30 a 60 min byl zjištěn vysoce průkazný rozdíl u čerstvých vajec a v 7 a 56. dnu skladování. Patrný vliv měl přídavek cukru pouze u vaječných hmot z vajec skladovaných po uplynutí doby minimální trvanlivosti, kdy vyšší koncentrace cukru vedla k delší trvanlivosti pěny. BLÁHA et al. (1998) doporučuje používat při šlehání středně hrubý krystal. V našem případě byl pozitivní vliv cukru zaznamenán zejména na zpevnění pěny u vajec skladovaných delší dobu. Statistické průkaznosti sledovaných vlastností jsou uvedeny v tab

56 Obr. 7 Vliv délky skladování vajec na index šlehatelnosti pěny po přídavku různého množství cukru Obr. 8 Vliv délky skladování vajec na index trvanlivosti pěny po 30 min po přídavku různého množství cukru 56

57 Obr. 9 Vliv délky skladování vajec na index trvanlivosti pěny po 60 min po přídavku různého množství cukru Tab. 26 Statistická průkaznost rozdílu v indexu šlehatelnosti pěny v délce skladování 0 dnů a po přídavku různého množství cukru Přídavek cukru ** ** ** 10 ** ---- ** ** 20 ** ** ---- ** 30 ** ** ** ---- Tab. 27 Statistická průkaznost rozdílu v indexu šlehatelnosti pěny v délce skladování 7 dnů a po přídavku různého množství cukru Přídavek cukru ** ** * 10 ** ---- ** ** 20 ** ** ---- NS 30 * ** NS