Analýza masa a masných výrobků

Technická 5, 166 28 Praha 6 – Dejvice IČO: 60461373, DIČ: CZ60461373, bankovní spojení: ČSOB, č.účtu: 130197294/0300.

Analýza masa a masných výrobků Protokol: Každý protokol bude originál. Obsah protokolu: -

Hlavička (autoři, skupina, datum měření, datum odevzdání)

-

Princip (vysvětlete teoretickou část úkolu z každé části)

-

Vzorek (popis vzorku)

-

Výsledky (zde budou všechny vstupní data – navážky, objemy,…, vzorové výpočty a vypočtené hodnoty)

-

Závěr (zhodnocení získaných výsledků)

1. VAZNOST MASA Předpokládané znalosti: -

Výpočty (hmotnostní procenta, obsah kruhu)

Teorie: Voda je v mase vázána několikerým způsobem, v zásadě rozlišujeme vodu pravou hydratační, vodu imobilizovanou mezi filamenty v myofibrilárních a vodu volnou. Volnou vodu lze z masa vytěsnit působením určité mechanické síly (tlakem), zatím co vodu vázanou, tj. hydratační a imobilizovanou, toutéž mechanickou silou vytěsnit nelze. Podíl volné i imobilizované vody není tudíž stálý, nýbrž závisí na použité mechanické síle. Vaznost chápeme jako schopnost masa vázat svoji nebo přidanou vodu a je definována jako podíl vázané vody (tj. hydratační + imobilizované) z celkového obsahu vody v mase za podmínek metody (je totiž zřejmé, že při použití vyššího tlaku bude množství volné vody vyšší). Vaznost je ovlivňována řadou faktorů, jako je pH (tím je ovlivněna disociace funkčních skupin bílkovin; v izoelektrickém bodě je vaznost za jinak týchž podmínek nejmenší), průběh posmrtných změn (souvislost se snížením pH, vytvořením aktomyosinového komplexu), obsah dvojmocných kationtů (ovlivňují tvorbu aktomyosinového komplexu i příčných vazeb mezi vlákny bílkovin, tedy snížení vaznosti), obsah soli (obecně zvyšuje vaznost). Dále se podílejí různé intravitální, genetické a předporážkové vlivy. Uměle lze vaznost zvýšit různými přísadami. Nejběžnější, i když ze zdravotního hlediska ne příliš žádoucí je přídavek polyfosfátů. Polyfosfáty jednak ovlivňují pH, jednak vážou vápenaté ionty, čímž je podporována disociace aktomyosinového


komplexu. Touto vazbou vápenatých iontů se však narušuje i hospodaření s vápníkem v těle spotřebitele. Ke změně vaznosti dochází i přidáním jiných látek, které ovlivňují pH (kys. askorbová, mléčná; glukono-δ-lakton). V neposlední řadě lze dosáhnout zvýšení vaznosti přídavkem cizích bílkovin (sojová, pšeničná, kasein, kaseináty, hrachová, listová, bramborová, mikrobiální). Bílkoviny však většinou jen samy botnají, a tím zabraňují uvolnění vody z masa. Úkol: -

uveďte, na čem závisí vaznost masa a které přísady ji zvyšují

-

vysvětlete princip stanovení vaznosti masa

-

stanovte vaznost u předloženého vzorku se zadanými přídavky aditiv a zhodnoťte získané výsledky

Princip: Schopnost masa udržet vodu je podmínkou pro stabilitu masných výrobků i pro omezení ztrát při skladování masa. Pro vaznost byla vypracována řada metod, které většinou spočívají ve zjištění množství vylisované vody za určitých předem dohodnutých podmínek. Popsaná metoda Grau-Hammova /1/ je tradiční metoda, která doznala několika změn /2, 3, 4/. Vaznost je stanovena na základě podílu plochy slisovaného masa a plochy, do které se nasaje volná voda uvolněná za podmínek analýzy.

Obr. 1:Vzorový obrazec získaný lisováním

Kompenzační polární planimetr (Obr. 2) se skládá ze tří hlavních částí: tělesa planimetru (I), pojízdného (II) a otočného (III) ramene. I.

Těleso planimetru je tvořeno bubínkem (I – 3), jehož stupnice má 10 dílků a na kterém odečítáme počet celých otáček dalšího bubínku (I – 1) děleném na 100 dílků. Jedna celá otáčka bubínku (I – 1) se projeví zvýšením hodnoty na bubínku (I – 3) o číslo 1, při objíždění plochy ve směru hodinových ručiček. Na bubínku (I – 1) odečítáme údaje s přesností na desetinu dílku pomocí nonia (I – 2).


II.

Pojízdné rameno (II) je ukončeno úchytkou (II – 2) a jezdcem (II – 1), kterým při měření pohybujeme po obvodu měřené plochy. Přesnou délku pojízdného ramene je možné nastavit pomocí šroubu (I – 5) a matice (I – 6) a zajistit pomocí šroubu (I – 7). Přesnou hodnotu délky ramene lze odečíst na noniu (I - 4).

III.

Otočné rameno (III) má konstantní délku. Jeden konec ramene tvoří těžítko (III – 1) s hrotem pro upevnění do podložky. Hrot vytváří pevný bod pro měření, který musíme vhodně zvolit tak, aby bylo možno objet celou měřenou plochu. Na druhém konci otočného ramene je kulový čep, jímž je spojeno otočné rameno s tělesem planimetru (I).

Poznámka: Planimetr neměří plochu objetého útvaru absolutně, tj. v cm2, ale pouze v bezrozměrných dílcích. K planimetru je proto přiloženo měřítko, které definuje počet dílků plochy o přesném poloměru. Na začátku měření se může planimetr vynulovat, nebo se odečte počáteční a konečná hodnota a vypočte se rozdíl.

Obr. 2: Kompenzační polární planimetr

Postup: 1. Vzorek se zhomogenizuje spolu s příslušnými přídavky dalších surovin či aditiv podle konkrétního zadání. 2. 300 mg (290 – 310 mg) zhomogenizovaného vzorku se ihned naváží na fólii o přibližné velikosti 100 x 100 mm. Na skleněnou desku 100 x 100 mm se položí


stejně velký čtverec chromatografického papíru Whatman 2 (uložený v 60% vlhkosti - chromatografický papír Whatman 2 se předem uchovává 24 hodin v exsikátoru nad 38% kyselinou sírovou). Odvážená fólie se vzorkem se položí na chromatografický papír (vzorkem dolů), překryje se další skleněnou deskou a zatíží se 1kg závažím na dobu přesně 5 minut. 3. Vzniklé plochy se 10x změří planimetrem. Vypočte se obsah ploch a z nich se vypočte vaznost. Poznámka: Vlastní zjištění ploch je možné buď pomocí planimetru, nebo s využitím videoanalýzy. Výpočet: Vaznost se vypočte jako podíl ploch. Z jednotlivých vypočtených hodnot vazností se vypočte aritmetický průměr a směrodatná odchylka. Vzhledem k tomu, že se srovnává několik vzorků, zjistí se jednotlivými vzorky významnost rozdílu na základě t-testu. W = P1/P2.100 [%] Literatura: 1. Grau, R.: Fleisch und Fleischwaren. 1.ed., Berlin Verlag A. W. Hayn`s Erben, 1960, 240s. 2. Hofmann, K. - Hamm, R.: Neues über die Bestimmung der Wasserbindung des Fleisches mit Hilfe der Filterpapierpressmethode. Fleischwirtschaft, 62, 1982, č. 1, s. 87-94, ISSN 0015-363X. 3. Hofmann, K.: Bestimmung der Wasserbindung des Fleisches: Schnelle, nichtplanimetrische Auswertung der Filterpapierpressmethode. Fleischwirtschaft, 62, 1982, č. 3, s. 346-348, ISSN 0015-363X. 4. Pipek, P. - Pudil, F. - Prokůpková, L.: Vaznost masa a nové pohledy na její vyhodnocování. Maso, 10, 1999, č. 5, s. 43-44.

2. STANOVENÍ STUPNĚ VYBARVENÍ A REZIDUA DUSITANŮ Předpokládané znalosti: -

Základy spektrofotometrie (základní pojmy, Lambert-Beerův zákon)

-

Výpočty (ředění, příprava roztoků)

Teorie: Barva masa je dána obsahem hemových barviv, jejich oxidačním stupněm a ligandem na centrálním atomu železa hemu. Vybarvení masných výrobků probíhá podle poměrně složitého chemismu, závislého na množství faktorů (pH, koncentrace barviv, dusitanů,


redukčních látek, parciálního tlaku kyslíku aj.). Zjednodušeně lze říci, že v první fázi dochází k redukci dusitanu v kyselém prostředí na oxid dusnatý, převážně reakcí s hemovými barvivy: 𝑀𝑏 + 𝐻 + + 𝑁𝑂2− → 𝑀𝑒𝑡𝑀𝑏 + 𝑁𝑂. Uvolněný oxid dusnatý podléhá různým reakcím, převážně se však váže na další molekulu myoglobinu (Mb): 𝑀𝑏 + 𝑁𝑂 → 𝑀𝑏𝑁𝑂. Při tepelném opracování dochází k denaturaci nitroxymyoglobinu za vzniku poměrně stabilního nitroxyhemochromu, který je podstatou zbarvení tepelně opracovaných masných výrobků. Při vybarvování se uplatňují různé přísady, které působí buď redukčně, nebo ovlivňují pH. K první skupině patří kys. askorbová, askorbát sodný, izoaskorbát (= erythrorbát) sodný aj., k druhé skupině se řadí glukono-δ-lakton (δ-lakton kyseliny D-glukonové), polyfosfáty aj.

2.1.

Stanovení stupně vybarvení

Úkol: -

vysvětlete podstatu vybarvení masných výrobků

-

vysvětlete princip stanovení stupně vybarvení

-

v předloženém vzorku masného výrobku stanovte stupeň vybarvení (zrůžovění) klasickou metodou podle Hornseye a zhodnoťte získané výsledky

Princip: Stupeň vybarvení je jedním z kritérií pro hodnocení růžové barvy masných výrobků vyráběných s dusitanovou solicí směsí. Výrobky by měly mít stabilní růžovou barvu danou převedením hemových barviv na nitroxyhemochrom; tento podíl bývá u kvalitního výrobku vyšší než 60 %, čím vyšší hodnota, tím je výrobek kvalitnější. Vybarvení masných výrobků se kvantitativně hodnotí pomocí tzv. stupně vybarvení, který je definován jako poměr obsahu nitroxyhemochromu ku obsahu všech hemových barviv. Hodnotí se tedy jaký podíl hemových barviv je ve formě stabilního nitroxyhemochromu, tedy růžovo-červeného barviva naloženého masa. Při jeho stanovení se používá tzv. Hornseyova metoda využívající skutečnosti, že v okyseleném acetonu se rozpouštějí všechna hemová barviva, zatímco v neutrálním acetonu se z hemových barviv rozpouští pouze nitroxyhemochrom. Pro analýzu se používá v obou případech acetonu s takovým přídavkem vody, aby výsledná koncentrace acetonu v extraktu byla 80 %, přitom se počítá i s vodou obsaženou ve vzorku masného výrobku – obvykle činí 40 – 65 %. Tento obsah vody je nutné buď odhadnout, nebo stanovit.


Postup: 1. Do velké zkumavky se naváží 2,5 g zhomogenizovaného masného výrobku (pro obě extrakce 3 stanovení). 2. Extrakce neutrálním acetonem (nitroxyhemochrom): Ke vzorku se přidá 10 ml neutrálního acetonu a tolik vody, aby výsledná koncentrace acetonu byla 80 % (počítá se i s vodou ve vzorku). Extrahuje se 20 minut za občasného protřepání. Poté se vzorek zfiltruje (hustý filtr) a měří se absorbance extraktu při 540 nm. Všechny operace, kromě vlastního měření na spektrometru, probíhají v temné komoře, protože barvivo na světle rychle podléhá oxidaci. I při měření se extrakty uchovávají ve zkumavkách obalených alobalem. 3. Extrakce okyseleným acetonem (všechna hemová barviva): Ke vzorku se přidá 10 ml okyseleného acetonu (k 100 ml acetonu se přidá 1,125 ml koncentrované HCl – uchovává se v tmavé zábrusové láhvi) a opět tolik vody, aby výsledná koncentrace acetonu (počítá se i s vodou obsaženou ve vzorku) byla 80 %. Extrahuje se 60 minut na světle za občasného promíchání. Při ponechání extraktu na světle dojde ke kompletní oxidaci hemu na hemin. Roztok se zfiltruje a měří se absorbance při 640 nm. Poznámka: Někdy se stává – u vzorků s vysokým obsahem tuku, že se extrakt zakalí. V tom případě je nutné tuk odstranit do chloroformu a po odstředění stanovit absorbanci v acetonovém podílu (supernatant). Výpočet: Stupeň zrůžovění se vypočte jako poměr: 𝑑=

𝐴540 ∙ 100 𝐴640 ∙ 2,5

kde d je stupeň zrůžovění A540…absorbance extraktu v neutrálním acetonu při 540 nm. A640…absorbance extraktu v okyseleném acetonu při 640 nm. 2,5…poměr absorbančních koeficientů.

Výsledek se uvede jako procentuální podíl nitroxyhemochromu z celkového obsahu hemových barviv. Literatura: 1. Hornsey,H. C.: The colour of cooked cured pork. J.Sci.Food Agric., 7, 1956, č. 8, s. 534540. (původní práce, která byla mnohokrát modifikována).


2.2.

Stanovení reziduálního obsahu dusitanů

Úkol: -

vysvětlete princip stanovení reziduálního množství dusitanů

-

v předloženém vzorku masného výrobku stanovte reziduální obsah dusitanů fotometrickou metodou podle Griesse-Illosvaye a zhodnoťte získané výsledky

Princip: Zbytkové množství dusitanů, které se přidávají do masných výrobků ve formě dusitanové solící směsi (dusitanová solící směs obsahuje 0,5 – 0,6 % dusitanu sodného), smí v masných výrobcích činit podle platných norem maximálně 100 mg.kg-1; stanovuje se fotometricky podle Griesse-Illosvaye. K uvolnění dusitanů ze vzorku dochází působením silné minerální kyseliny (25% HCl). Následně dochází k diazotaci s kyselinou sulfanilovou a kopulaci s α-naftylaminem. Vzniká růžové azobarvivo vhodné ke spektrofotometrickému stanovení při vlnové délce 525 nm. Před stanovením je nutné provést vysrážení bílkovin pomocí Carrezových činidel. a) diazotace: NO HO 3S

-

NH2

2

+ CH3COOH

HO 3S

+

N

N

-

+ CH3COO

b) kopulace NH2 N HO 3S

+

N

N

+

NH2

N

Postup: Reziduální obsah dusitanů se stanovuje ve vzorku masného výrobku, u kterého se stanovoval stupeň zrůžovění. 1. Příprava Griesse-Illosvayova činidla I: 0,6 g kyseliny sulfanilové se rozpustí v 75 ml vody a 25 ml koncentrované kyseliny octové.


2. Příprava Griesse-Illosvayova činidla II: 0,03 g α-naftylaminu se povaří v 70 ml vody, roztok se promíchá a zfiltruje do odměrné baňky. Přidá se 30 ml kyseliny octové a doplní destilovanou vodou po rysku. 3. K 10 g vzorku (odváženého s přesností na 0,1 g) se přidá 90 ml vody a zhomogenizuje se pomocí Ultra Turraxu po dobu 1 min na maximální otáčky. 4. Ke vzorku se přidá 10 ml Carrezova činidla I a 10 ml Carrezova činidla II a nechá se patnáct minut v klidu stát. Poté se směs přefiltruje přes nejřidší filtrační papír (červený). 5. Alikvotní podíl filtrátu (25 až 50 ml – podle očekávaného obsahu dusitanů) se odpipetuje do 100ml odměrné baňky, přidá se 1 ml 25% kyseliny chlorovodíkové, 10 ml Griesse-Illosvayova činidla I, 10 ml Griesse-Illosvayova činidla II, vytemperuje se na laboratorní teplotu a doplní destilovanou vodou po rysku. Vzorky se nechají 15 minut stát v temnu za občasného promíchání. 6. Kalibrační řada (0, 2, 4, 6, 8 a 10 mg.kg-1) se připraví ze zásobního roztoku (c = 0,1 g/l). Ke kalibračním roztokům se stejně jako ke vzorkům přidává kys. chlorovodíková, Griesse-Illosvayova činidla I a II a nechá se 15 min stát. (Poznámka: kalibrační roztoky je vhodné dělat společně se vzorky. Je nutné, aby doba stání byla jak u kalibračních roztoků, tak i u vzorku stejná!!). 7. Absorbance u vzorků a kalibračních roztoků se měří při vlnové délce 525 nm. Poznámka: Obsah dusitanů ve vzorku se vypočte z rovnice kalibrační přímky. Protože při izolaci dusitanů dochází na několika místech k ředění, je nutné vzít tuto skutečnost v úvahu při výpočtu.

3. Aktivita vody Úkol: -

vysvětlete průběh oxidace lipidů v závislosti na aktivitě vody

-

stanovte aktivitu vody u vybraných potravin a zhodnoťte získaná data

Princip: Aktivita vody, zkratka aw - available water, dostupná voda – je fyzikální veličina vyjadřující míru schopnosti vody účastnit se chemických, biochemických a mikrobiálních procesů. Např. v potravinách je aktivita vody důležitým faktorem pro růst mikroorganismů, oxidaci lipidů, enzymatickou aktivitu atd. (viz Obr. 3). Je to voda, která není v buňkách chemicky vázaná, a mikroorganismy ji mohou využívat pro svůj růst. Aktivita vody není totožná s obsahem vody v potravinách, který určuje obsah celkové, tj. volné i vázané vody


v potravině. Je z technologického hlediska definována jako poměr parciálního tlaku vodních par nad potravinou ku parciálnímu tlaku par nad destilovanou vodou při dané teplotě. Hodnoty aktivity vody se pohybují v rozmezí od 0,000 pro naprosto suchou látku do 1,000 pro destilovanou vodu.

Obr. 3: Vliv aktivity vody na stabilitu potravin

Aktivitu vody lze snížit několika způsoby, z nichž nejznámější je sušení (ovoce, zelenina, maso, masné výrobky, mléko), využívá se také proslazování (sirupy) nebo solení potravin (solené maso, ryby, zelenina, houby). Dalšími faktory, které ovlivňují aktivitu vody, jsou přídavky aditivních látek (např.: mléčnan sodný, mléčná kys., citrónová kys. atd.). V následující Tabulce jsou uvedeny aktivity vody vybraných mikroorganismů, které jsou při těchto hodnotách schopny růstu.

potravin

a


Princip aw-metru: AquaLab používá k měření aw vzorku techniky zjišťování rosného bodu pomocí chlazeného zrcátka. U přístroje, který používá techniku rosného bodu, se vzorek uvede do rovnovážného stavu s hlavním prostorem utěsněné komory, která obsahuje zrcátko a prostředky k detekci kondenzace na zrcátku. Při rovnováze je relativní vlhkost vzduchu v komoře stejná jako vodní aktivita vzorku. U přístroje je teplota zrcátka přesně regulována termoelektrickým (Peltierovým) chladičem. Detekce přesného bodu začátku kondenzace na zrcátku se sleduje fotoelektrickou buňkou. Na zrcátko se nasměruje paprsek světla, který se odrazí do buňky fotodetektoru a ten zaznamená změnu reflektance, když na zrcátku nastane kondenzace. Termočlánek připojený k zrcátku pak zaznamená teplotu, při které nastala kondenzace. Potom se na přístroji rozsvítí zelená kontrolka a/nebo se ozve zvukový signál. Zobrazí se výsledná aktivita vody a teplota vzorku, při které byla změřena. Kromě techniky popsané výše používá AquaLab vnitřní ventilátor, pomocí kterého cirkuluje vzduch uvnitř vzorkové komory, aby se snížil čas nutný k dosažení rovnovážného stavu. Protože se simultánně měří jak rosný bod, tak teplota povrchu vzorku, eliminuje se nutnost dosažení termálního rovnovážného stavu, čímž se sníží doba měření.


Obr. 4: aw-metr AquaLab

Postup: Zkontrolujte, zda materiál, který má být měřen, je homogenní. Vícesložkové vzorky (například koláčky s rozinkami) nebo vzorky, které mají vnější povlaky, měřit lze, ale může trvat déle, než se dosáhne rovnovážného stavu. Pro vzorky tohoto druhu může přístroji trvat déle než pět minut, než naměří přesnou hodnotu, nebo může vyžadovat několikerý odečet téhož vzorku. Umístěte vzorek do vyjímatelné nádobky na vzorek, a to tak, aby dno nádobky bylo zcela pokryto, je-li to možné. Přístroj je schopen přesně změřit i vzorek, který nepokrývá (nebo nemůže pokrývat) dno nádobky. Například u rozinek stačí, jsou-li v nádobce pouze umístěny a nemusí být namačkány tak, aby pokryly dno. S větší povrchovou plochou vzorku se zvyšuje účinnost přístroje tím, že poskytuje stabilnější odečet teploty vzorku. Rovněž se tak urychluje měření, neboť se zkrátí doba nutná k dosažení rovnováhy par. Nenaplňujte nádobku na vzorek více než z poloviny. Přeplněné nádobky kontaminují senzory v senzorové komoře! Zkontrolujte, zda je čistý lem a vnější povrch nádobky na vzorek. Čistým hadříkem utřete všechen přebytečný materiál vzorku z lemu nádobky. Materiál zbylý na lemu nebo vně nádobky kontaminuje senzorovou komoru a dostává se do vzorků, které následují. Lem nádobky tvoří se senzorovým blokem těsnění proti unikání par, když se knoflík na zásuvce otočí do polohy READ. Proto jakýkoliv materiál vzorku ponechaný na lemu nádobky se dostane do bloku, čímž se poruší toto těsnění a dojde ke kontaminaci následujících vzorků. Pokud má být vzorek měřen s časovým odstupem, nasaďte na nádobku se vzorkem odnímatelné víčko, aby se zabránilo úniku vody. K utěsnění víčka použijte v celé délce spoje nádobka-víčko pásek nebo ParafilmTM.

Analýza masa a masných výrobků

Recommend Documents