MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
BRNO 2012
MARTINA LORENCOVÁ
Mendlova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav chovu a šlechtění zvířat ____________________________________________________________
FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ KVALITU HOVĚZÍHO MASA
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
Vedoucí práce: Ing. Radek Filipčík, Ph.D.
Autorka práce: Martina Lorencová
______________________________________________________________________ 2012
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma „Faktory ovlivňující kvalitu hovězího masa“ vypracoval(a) samostatně a použil(a) jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.
dne ………………………… podpis ……………………...
Poděkování Ráda bych poděkovala vedoucímu práce Ing. Radkovi Filipčíkovi, Ph.D za odborné rady a cenné připomínky, kterými přispěl k vypracování této bakalářské práce. Za pomoc bych také chtěla poděkovat Ing. Elišce Dračkové. Děkuji také rodičům za podporu při studiu.
ABSTRAKT
Maso je ve výživě člověka nepostradatelné. Je tvořeno z příčně pruhované svaloviny a pojivové, tukové tkáně. Je velmi bohatým zdrojem živin, je ceněno pro vysoký obsah plnohodnotných bílkovin. Kvalitu masa ovlivňuje řada faktorů, jako např. druh, plemeno, pohlaví, věk a hmotnost v období porážky, výživa a obsah intramuskulárního tuku. Tyto faktory ovlivňují nutriční (sušina, bílkoviny, tuky, popeloviny, obsah mastných kyselin) technologické (vaznost, pigmenty, remise, pH) a organoleptické (barva, vůně, chuť) vlastnosti hovězího masa. Maso z jednoho zvířete se také liší v tom, z jaké části těla pochází. Před konzumací se maso upravuje vařením, uzením, mělněním, s použitím různých přísad (např. soli, pepře, kmínu).
Klíčová slova: kvalita hovězího masa, PSE maso, DFD maso, skot, nutriční, technologické a senzorické vlastnosti.
ABSTRACT Meat is indispensable in diet of human. Meat is cross stripe muscle, but it also contain part of connective tissue a fatty tissue. Beef is high in protein. Quality of beef is influenced plenty of factors for example: species, breed, sex, age and weight in period of slaughter, thein nutrition, the kontent of intramuscular fat. These factors influence nutritive (dry matter, proteins, fats, ashes, kontent of fatty acids) technological (binding capacity of water, pigments, remission, pH) and sense (colour, smell, flavour) properte of beef. Meat from one animal is also different according to which part of the body is originate from. For people meat has to be prepared before consumption of it. It can be cook, smoke, pulp (with reduce to pulp), use various spices (for example salt, pepper, caraway).
Key words: beef quality, PSE meat, DFD meat, cattle, nutritive, technological and sensory quality.
OBSAH 1. ÚVOD………………………………………………………………………......8
2. CÍL…………………………………………………………………………...…9 3. LITERÁRNÍ PŘEHLED………………………………………………….....10 3.1 Maso a jeho význam ve výživě……………………………………….....10 3.2 Chemické složení masa………………………………………………….11 3.2.1
Voda………………………………………………………………..11
3.2.2
Bílkoviny……………………………………………………….…..12
3.2.3
Tuky………………………………………………………………..13
3.2.4
Extraktivní látky………………………………………………...…14
3.2.5
Minerální látky a vitamíny………………………….......................15
3.3 Svalové vlákno………………………………………………………...…16 3.3.1
Morfologie svalového vlákna……………………………………...16
3.3.2
Faktory ovlivňující tloušťku svalových vláken………………...…17
3.4 Spotřeba hovězího masa……………………………………………...…22 3.5 Nutriční vlastnosti hovězího masa…………………………………...…24 3.5.1
Charakteristika nutričních vlastností hovězího masa…………....24
3.5.2
Faktory ovlivňující nutriční vlastnosti hovězího masa…………...24
3.5.2.1
Vliv růstu a věku skotu…………………………………………….24
3.5.2.2
Vliv pohlaví…………………………………………………………25
3.5.2.3
Vliv užitkového typu……………………………………………….26
3.5.2.4
Vliv zrání masa na obsah mastných kyselin……………………27
3.6 Technologické vlastnosti hovězího masa……………………………….27 3.6.1
Charakteristika technologických vlastností hovězího masa...……27
3.6.2
Faktory ovlivňující technologické vlastnosti hovězího masa…….28
3.6.2.1
Zrání masa………………………………………………………….28
3.6.2.2
Vliv věku, pH a porážkové hmotnosti zvířat na vaznost masa a sílu svalového vlákna………………………………………………...28
3.6.2.3
Vliv pigmentů, mramorování a výživy zvířat na barvu masa…31
3.6.2.4
Vliv užitkového typu………………………………………………..31
3.6.2.5
Vliv hmotnosti skotu na pH masa………………………………...32
3.7 Organoleptické vlastnosti hovězího masa………………………………32 3.7.1
Charakteristika organoleptických vlastností hovězího masa……..32
3.7.2
Faktory ovlivňující organoleptické vlastnosti hovězího masa……33
3.7.2.1
Vliv věku a pohlaví skotu na chutnost a zbarvení masa……....33
3.7.2.2
Obsah intramuskulárního tuku…………………………………...34
3.7.2.3
Zrání masa…………………………………………………………..34
3.8 Vady masa………………………………………………………………..35 3.8.1
Cold shortening ……………………………………………………35
3.8.2
Vada DFD………………………………………………………….35
3.8.3
Vada PSE…………………………………………………………..36
4. NÁVRH METODIKY DIPLOMOVÉ PRÁCE……………………………..37 5. ZÁVĚR………………………………………………………………………...38 6. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY……………………………………….39
1. ÚVOD
Nedílnou součástí potravin živočišného původu je hovězí maso s vysokou úrovní jakosti. Jakost hovězího masa a kvalita jatečných těl je ovlivňována řadou faktorů vnitřního a vnějšího prostředí. Velkou část z nich může bezprostředně ovlivnit chovatel a výkrmce v jednotlivých růstových pásmech po dobu ortogeneze zvířat. Výkrm býků je pro chovatele zajímavější, protože dosahují vyšší intenzity růstu při nižší spotřebě krmiv a při nižším obsahu tuku v jatečném těle (ŠUBRT et al., 2004a). Hovězí maso nemá v České republice výsadní postavení. I přes velmi významné nutriční vlastnosti se jeho pozice drží na straně spotřebitelského nezájmu. V roce 2011 bylo vyrobeno 505 397 tun masa, tj. o 6,2 % méně než v roce 2010. Z celkového vyrobeného množství masa bylo 71 616 tun hovězího. Za posledních několik let byl výrazný pokles spotřeby hovězího masa, který byl provázen poklesem stavů skotu celkem. Ze statistických údajů ČSÚ vyplývá, že za období od roku 1992 do roku 2010 se stavy skotu snížily z 2 949 574 kusů na 1 349 286 kusů a spotřeba hovězího masa klesla z 20,4 kg na 9,4 kg na obyvatele a rok (ČSÚ, 2012a). V tržní ekonomice je spotřeba masa (i ostatních potravin) určujícím činitelem pro jejich tuzemskou produkci, případně pro jejich dovoz ze zahraničí. Tržní úspěšnost masa včetně hovězího je dána řadou faktorů, z nichž nejvýznamnější jsou zdravotní nezávadnost, kvalita a spotřebitelská cena (ULMANNOVÁ, 2012). Ceny zemědělských výrobců jatečného skotu byly v roce 2011 vyšší než v předcházejícím roce. Zemědělci prodávali jatečné býky (nejvyšších tříd jakosti S, E a U) za průměrnou cenu 42,09 Kč za kg živé hmotnosti a 78,46 Kč za kg JUT (ČSÚ, 2012a).
8
2. CÍL Cílem této práce bylo studium faktorů ovlivňující kvalitu hovězího masa z nutričního, technologického a organoleptického hlediska. Mezi faktory byl zařazen užitkový typ a plemeno, hmotnost v době porážky, věk a pohlaví zvířat, obsah intramuskulárního tuku a výživa zvířat.
9
3. LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Maso a jeho význam ve výživě Maso je nepostradatelnou součástí ve výživě člověka. A to už nejméně 2 miliony let. Pro většinu spotřebitelů je jednou ze základních potravin. Je oblíbené a lidé ho konzumují především pro své smyslové (organoleptické) vlastnosti, jako je například barva, chuť, mramorování, šťavnatost. Maso je i velmi bohatým a univerzálním zdrojem živin pro vysoký obsah plnohodnotných bílkovin. Maso je převážně tvořeno příčně pruhovanou svalovinou, ale obsahuje i vazivové části a tukovou tkáň. Přirozeně obsahuje i kosti. Ty jsou využitelné například při přípravě polévek, ale většinou se z masa při zpracování odstraňují. V širším smyslu se za maso považují všechny poživatelné části jatečně upravených těl zvířat. V užším smyslu je tedy maso kosterní svalová tkáň jatečně upravených těl zvířat. Svalová tkáň se skládá z velmi jemných, pouze mikroskopem viditelných svalových vláken, které jsou obaleny tenkou blankou. Určité počty těchto vláken se spojují do snopců. Svazky snopců tvoří samostatný sval. Jatečně upraveným tělem se rozumí produkt získaný porážkou jatečných zvířat a upravený k veterinárnímu vyšetření. Hovězím masem je maso mladého skotu, mladého býka, býka, volka, jalovice a krávy. Je to potravina vynikajících nutričních hodnot, která rozmanitou úpravou a vhodnými doplňky obohacuje náš stůl.
10
3.2 Chemické složení masa Z chemického složení jsou odvozeny důležité vlastnosti masa, jako např. nutriční hodnota, senzorické, technologické a kulinární vlastnosti, zdravotní bezpečnost masa. Libová kosterní svalovina jatečného zvířete se skládá z vody, bílkovin, tuků, minerálních látek, vitamínů a extraktivních látek. V mase je poměrně málo sacharidů a proto jsou zařazeny mezi bezdusíkaté extraktivní látky. Svalovina je velmi komplikovaný biologický materiál, jehož složení je ovlivněno řadou faktorů (INGR, 1996). Složky libové svaloviny: •
voda
70-75 %
•
bílkoviny
18-22 %
•
minerální látky
2-3 %
•
vitamíny
časová závislost
•
extraktivní látky: - dusíkaté
1,7 %
- bezdusíkaté 0,9-1 %
3.2.1
Voda
Voda je nejvíce zastoupená složka masa. Má velký význam pro senzorickou, kulinární a technologickou jakost masa. Z nutričního hlediska je zcela bezvýznamná. Schopnost masa vázat vodu (vaznost) je jednou z nejvýznamnějších vlastností masa při jeho zpracování. Voda v mase (označována jako masná šťáva) je roztokem bílkovin, solí, a dalších rozpustných látek. Vytváří prostředí pro průběh enzymových reakcí. Je vázána v libovém mase několika způsoby a různě pevně. Nejpevněji je vázána voda hydratační. Další podíl vody je vázán mezi strukturálními částicemi svaloviny a zbytek vody je volně pohyblivý v mezibuněčných prostorech.
Voda v mase: •
voda volná
•
voda vázaná 11
hydratační – vázána na polární skupiny: monomolekulárně multimolekulárně
imobilizovaná ve filamentech
imobilizovaná mezi filamenty
uzavřená v sarkoplazmatickém prostoru
extracelulární (vázána kapilárně)
70 % celkového obsahu bílkovin je v myofibrilách, 20 % v sarkoplazmě a 10 % v mimobuněčném prostoru. Jednotlivé podíly mohou mezi sebou přecházet na principu difúze. Největší podíl je tedy v myofibrilách, proto jsou za vaznost odpovědné především myofibrilární bílkoviny (INGR, 2004)
3.2.2
Bílkoviny
Bílkoviny jsou nejvýznamnější složkou z nutričního i technologického hlediska. Jejich obsah v mase je vysoký. Přitom jde především o tzv. „plnohodnotné bílkoviny“, které obsahují všechny esenciální aminokyseliny. Bílkoviny v mase dělíme podle jejich rozpustnosti ve vodě, solných roztocích a také podle umístění v jednotlivých svalových strukturách na: sarkoplazmatické bílkoviny – rozpustné ve vodě a slabých solných roztocích. Jsou obsaženy v sarkoplazmě. myofibrilární bílkoviny – ve vodě nerozpustné, v solných roztocích ano. Mají vláknité molekuly a tvoří strukturu myofibril. stromatické bílkoviny – nejsou rozpustné ani ve vodě, ani v solných roztocích. Jsou obsaženy ve vláknech pojivových tkání.
Z technologického, nutričního a ekonomického hlediska je pro jakost masa a masných výrobků důležitý obsah svalových bílkovin (tj. sarkoplazmatické a myofibrilární) a obsah vazivových bílkovin (stromatické).
Sarkoplazmatické bílkoviny – mezi
tyto bílkoviny patří např. albuminy,
myogen, myoalbumin, globulin X a myoglobin. Největší význam v technologii mají hemová barviva – myoglobin a hemoglobin. Tyto barviva způsobují červené zbarvení 12
masa a krve. Myoglobin je tvořený bílkovinným nosičem (globin) a barevnou složkou (hem). V hemu je vázán atom dvojmocného železa. Je to přirozené svalové barvivo masa, které slouží jako zásobárna kyslíku ve svalech. Na rozdíl od hemoglobinu má větší afinitu ke kyslíku. Oxidací myoglobinu vzdušným kyslíkem dochází k jeho přeměně na metmyoglobin (čímž dochází ke změně mocenství železa z dvojmocného na trojmocné). Hemoglobin je krevní barvivo. V Sarkoplazmě sice není, ale pokud nebylo zvíře dostatečně vykrveno (dle stupně vykrvení 10-15 %), může se ve svalu objevit (PIPEK, 1995). Myofibrilární bílkoviny – je více než 20 druhů bílkovin, z nichž nejvýznamnější jsou myosin a aktin. Váží největší podíl vody v mase. Významně se podílejí na postmortálních změnách masa a rozhodují o vlastnostech masa. Aktin je složkou tenkých filament. Myosin je složkou tlustých filament a enzymu ATPasy. Spojením vytvářejí komplex aktinomyosin, kdy se tenká a tlustá filamenta teleskopicky zasouvají do sebe. Tento komplex vzniklý v období posmrtného ztuhnutí masa významně ovlivňuje jeho vlastnosti (INGR, 2004). Stromatické bílkoviny – nazývány též vazivové bílkoviny nebo bílkoviny pojivových tkání. Vyskytují se především ve vazivech, kloubních pouzdrech, šlachách, chrupavkách, kůži, kostech a ve svalech (membrány). Jsou to neplnohodnotné bílkoviny. Z esenciálních aminokyselin chybí tryptofan a cystein. Největší zastoupení má kolagen, podle něj se vyjadřuje obsah všech stromatických bílkovin. Dále sem patří elastin, retikulum, keratiny, muciny a mukoidy (STEINHAUSER et al., 1995). Tabulka 1: Změny obsahu bílkovin ve svalech během růstu (g.100 g-1) (STEINHAUSER et al., 2000) Bílkovina
Skot Mláďata
Dospělí
Sarkoplazmatická 5,0
5,3
Myofibrilární
13,0
8,4
3.2.3
Tuky
Z celkového počtu lipidů v mase tvoří největší podíl tuky (a to 99 %). Tuky jsou estery glycerolu a mastných kyselin. Zbytek tvoří polární lipidy (fosfolipidy) a 13
doprovodné látky – steroly (cholesterol). Tuk v těle zvířat je rozložen velmi nerovnoměrně. Rozlišujeme tuk svalový a depotní. Tuk svalový je uložen přímo uvnitř svaloviny (intramuskulární, vnitrosvalový). Depotní neboli zásobní tuk je základem samostatné tukové tkáně. Tuk pozitivně ovlivňuje chuť a křehkost masa a to zejména tuk intramuskulární. Je rozložen mezi svalovými vlákny ve formě žilek a tvoří tzv. mramorování masa. Maso s mramorováním je více ceněno než maso zcela libové.
Triacylglyceroly jsou tuky, které v mase a tukové tkáni převládají. Nejčastěji se vyskytují kyselina palmitová, stearová a olejová (STEINHAUSER et al., 2000). Fosfolipidy obsahují jen necelou desetinu procenta ze všech lipidů masa. Působí jako emulgátory tuků. Velmi snadno se oxidují. Cholesterol patří mezi steroidy, doprovázející tuky (není tukem). Obsah cholesterolu v svalovině je 50 až 100 mg na 100 g tkáně. Vyšší obsah je v játrech a ledvinách (200 až 300 mg), nejvyšší obsah je v mozku (2400 mg) a míše (5500 mg na 100 g tkáně) jatečných zvířat (INGR, 2004).
V mase převažují nasycené mastné kyseliny, které zvyšují hladinu špatného cholesterolu (LDL), zvyšují riziko aterosklerózy a srdečně cévních onemocnění. Díky převaze těchto nasycených mastných kyselin a vysokému energetickému obsahu, je vyšší podíl tuku v mase negativní.
3.2.4
Extraktivní látky
Extraktivních látek v mase je poměrně málo. Jejich vlastností je extrahovatelnost vodou, z čehož vyplývá název této skupiny látek. Podílí se na tvorbě aromatu a chuti masa. Jsou součástí enzymů, některé mají významné funkce v metabolismu, mnohé z nich jsou produkty odbourávání apod. Vznikají hlavně v průběhu posmrtných změn. Proto je potřebné nechat maso zrát dostatečně dlouho. Extraktivní látky se většinou dělí na sacharidy, organické fosfáty a dusíkaté extraktivní látky (PIPEK, 1995).
Sacharidy jsou v živočišných tkáních obsaženy málo. Ze sacharidů je v mase především glykogen, který je důležitým zdrojem energie ve svalech. Ve svalech 14
jatečných zvířat je obsaženo 0,3 až 0,9 % glykogenu. Vyšší obsah glykogenu (kolem 3 %) je v játrech. Při fyzickém namáhání a také v postmortálních změnách hraje glykogen velmi důležitou roli. Dochází totiž k jeho odbourávání (INGR, 1996).
Dusíkaté extraktivní látky jsou velmi různorodé. Řadíme sem aminokyseliny a některé peptidy. Z volných aminokyselin jsou nejvíce zastoupeny glutamin, kyselina glutamová, glycin, lysin a alanin. Z peptidů zejména karnosin, anserin, glutathion (STEINHAUSER et al., 1995).
3.2.5
Minerální látky a vitamíny
Minerální látky Mezi minerální látky řadíme všechny popeloviny (i mineralizované prvky), které byly před spálením složkami organických látek masa. Většina je ve vodě nerozpustná a ve svalovině se nachází ve formě iontů. Nejcennější minerální složkou masa je železo. Maso hradí vysoký podíl fyziologických potřeb železa u člověka. Hemové železo z masa je využitelné z 20-30 %, zatímco nehemové (např. špenát) jen z 1-7 %. Významné jsou v mase také K, Ca, Mg, Se a další prvky. Maso, zejména hovězí, je důležitým zdrojem zinku (INGR, 2004).
Vitamíny Po chemické stránce jsou vitamíny velmi heterogenní skupina látek. Proto se nejčastěji dělí podle rozpustnosti. Z hydrofilních vitamínů (rozpustné ve vodě) jsou v mase významné vitamíny skupiny B. Důležitý je především vitamín B12 (obr.1), který se vyskytuje pouze v živočišných potravinách. Podstatně bohatším zdrojem vitamínů jsou játra a jiné droby než svalovina. V zcela zanedbatelném množství se vyskytuje vitamín C (PIPEK, 1995).
Obr.1: Chemická struktura vitamínu B12 15
3.3 Svalová vlákna 3.3.1
Morfologie svalového vlákna
Svalové vlákno je základní stavební jednotkou příčně pruhované svaloviny. Jedná se o soubuní válcovitého tvaru, na jehož povrchu je sarkolema a těsně pod ní jsou uložena buněčná jádra. Základními funkčními organelami svalového vlákna jsou myofibrily, které probíhají pravidelně celým vláknem a vyplňují téměř celý objem (asi 80 %) svalového vlákna. V jednom svalovém vláknu se nachází 1000-2000 myofibril o síle okolo 1 až 2 µm. Jednotlivá vlákna se spojují do vyšších celků (snopců či svazků), které se pak spojují do sekundárních svazků (STEINHAUSER et al., 2000). Každá myofibrila se skládá z menších elementů zvaných myofilamenta. Existují tzv. tenká (aktinová) filamenta o síle asi 7 nm a tlustá (myozinová) filamenta o síle kolem 15 nm. Tenká filamenta jsou tvořena bílkovinami aktinem, troponinem a tropomyozinem. Tlustá filamenta tvoří myozin (WARRISS, 2000). Svalová vlákna jsou různě dlouhá, závisí na funkci svalu. Mohou dosahovat až 15 cm, někdy se objevují ještě delší vlákna (do 30 cm). Dle průměru je rozdělujeme na tenká a tlustá, kde průměr tenkého svalového vlákna je v rozmezí 20-40 µm a průměr tlustého svalového vlákna dosahuje v průměru až 100 µm. Průměr svalových vláken není v celé jeho délce konstantní. Největšího průměru dosahují svalová vlákna ve střední části, ke koncům se zužují (STEINHAUSER et al., 2000).
Obr. 2: Příčný řez svalovým vláknem (HOSSNER, 2005) 16
Svalové vlákno představuje 75-92 % celkového objemu svalu, zbytek tvoří pojivová tkáň, krevní cévy, nervová vlákna a extracelulární tekutina (LAWRENCE a FOWLER, 2002). 3.3.2
Faktory ovlivňují tloušťku svalových vláken
Dle LAWRIE (1998) síla svalových vláken závisí na zdravotním stavu, živočišném druhu, plemenu, pohlaví, věku a výživě. TRNKA a OKROUHLÁ (2007) uvádějí, že sílu vláken ovlivňuje také pohybová aktivita zvířat a část těla (tělesná krajina). Samci mají obvykle silnější vlákna než samice a kastrovaní samci. Stejně tak starší a dobře krmená zvířata mají větší diametr vláken než mladší a méně krmená zvířata. V rámci živočišného druhu mají obvykle silnější svalová vlákna prasata a skot oproti ovcím (LAWRENCE a FOWLER, 2002). ŠUBRT a MIKŠÍK (2002) studovali vliv věku a porážkové hmotnosti vykrmovaných býků (plemen montbeliárde a české strakaté) na sílu svalových vláken. Býci byly vykrmováni souběžně ve stejných chovatelských podmínkách do shodného věku na konci výkrmu (524-527 dnů), kdy býci montbeliárdského plemene dosáhli na konci výkrmu porážkové hmotnosti 538 kg s jatečnou výtěžností 57,62 % a s výtěžností masa 76,74 %. U skupiny českého strakatého skotu byly hodnoty nevýznamně vyšší. Porážková hmotnost byla 557 kg, jatečná výtěžnost 58,51 % a výtěžnost masa 77,58 %. U býků českého strakatého skotu byla naměřena vyšší průměrná síla svalových vláken (37,46 ± 5,09 µm) v porovnání se skupinou čistokrevného plemene montbeliárde (35,92 ± 3,26 µm). I když diference mezi porovnávanými plemeny byla statisticky nevýznamná, naznačuje tendenci k souběžně pomalejšímu růstu síly svalových vláken a k produkci jemnější svaloviny u plemene montbeliárde. NĚMCOVÁ et al. (2010) hodnotili sílu svalových vláken svalu m.l.th. v závislosti na zvolených faktorech růstu a klasifikaci JUT podle normy SEUROP. Do jatečných analýz bylo zahrnuto 136 býků, 38 jalovic a 18 volů. Do skupiny zvířat byl zařazen český strakatý skot a jeho kříženci hybridních býků. Mezi sledované faktory patřil věk v době porážky, dále porážková hmotnost, netto přírůstek, zmasilost a protučnělost. Autoři zjistili, že s přibývajícím se věkem (do 530 dnů, 531-600 dnů a nad 601 dnů) dochází k lineárnímu zvyšovaní síly vláken (37,86 µm, 38,33 µm, 39,81 µm).
17
Stejně tak u býků s vyšší porážkovou hmotností se projevilo zvyšování síly svalových vláken (37,37 µm, 38,02 µm, 39,76 µm). Vliv netto přírůstku byl hodnocen u býků rozdělených do tří skupin: do 550 g.den-1, 551–600 g.den-1, nad 601 g.den-1. Autoři dospěli k závěru, že při vyšším netto přírůstku měli býci nevýznamně silnější svalová vlákna (37,90 µm, 38,33 µm, 39,21 µm). Při sledování třídy zmasilosti bylo zjištěno, že jatečná těla býků se silnějším vývinem svaloviny jsou spojena se silnějšími svalovými vlákny. Ve třídě „U“ byl zaznamenána síla vláken 39,71 ± 4,10 µm, ve třídě „R“ byla stanovena hodnota 38,69 ± 3,01 µm, ve třídě „O“ byla zjištěna nejslabší svalová vlákna (36, 80 ± 2,84 µm).
Graf 1: Vztah síly svalových vláken býků a zvoleného faktoru (NĚMCOVÁ et al. (2010)
Posledním zvoleným faktorem byl vliv protučnělosti na sílu vláken. Nejslabší svalová vlákna (34,98 ± 2,29 µm) byla naměřena u nejméně protučnělých jatečných těl třídy 1. Se zvyšováním tukového krytí jatečných těl, rostla síla svalových vláken (2 – 38,45 ± 3,39 µm a 3 – 39,24 ± 2,21 µm). Vztah uvedených faktorů a síly svalového vlákna je znázorněn v grafu 1. FILIPČÍK et al. (2010) studovali vliv hmotnosti jatečně upraveného těla býků na diametr svalového vlákna. K analýzám bylo vybráno 379 kusů býků plemene českého strakatého skotu a jeho kříženců. Jatečně upravená těla byla rozdělena do tří hmotnostních kategorií: do 300 kg, 301 – 360 kg a nad 361 kg. V diametru svalového 18
vlákna byly naměřeny tyto hodnoty: u hmotnostní skupiny do 300 Kg byla síla svalového vlákna 37,175 ± 1,148 µm, u masa jatečných těl o hmotnosti 301 – 360 kg vzrostla na 38,921 ± 1,057 µm a ve třetí hmotnostní skupině (nad 361 kg) poklesla na 36,516 ± 1,183 µm. MLYNEK a GULINSKI (2007) se zabývali vlivem netto přírůstku na sílu svalových vláken roštěnce u kříženců masných plemen. Vzorky k analýze byly po odebrání zmraženy v tekutém dusíku. Síla vláken byla měřena na mikroskopu Olympus pomocí programu Soft Imaging System. Býci byly zařazeni do dvou kategorií podle přírůstku: do 900 g.den-1 a nad 901 g.den-1. Obě skupiny byly poraženy ve věku 660 dnů. První kategorie byla poražena při průměrné hmotnosti 521 kg a s jatečnou výtěžností 53,9 %, zatímco druhá kategorie při hmotnosti 608 kg a s jatečnou výtěžností 57,7 %. Autoři zjistili, že býci s vyšším denním přírůstkem měli silnější svalová vlákna (52,3 ± 13,7 µm) než býci s nižším přírůstkem (53,6 ± 13,6 µm). NĚMCOVÁ (2011) do pokusu zahrnula 284 býků, 56 jalovic, 18 volů a 40 krav. Základem krmné dávky býků vykrmovaných ve stáji byla kukuřičná siláž s doplňkovou krmnou směsí. Jalovice a krávy byly odchovány a voli vykrmováni na pastvě. Základ zimní krmné dávky tvořila travní senáž a seno. Po porážce byla JUT zvířat zařazena do jakostních tříd podle normy SEUROP. K analýzám byl použit vzorek ze svaloviny vysokého roštěnce. Vzorky byly vakuově baleny a uchovány při 2°C. Pro měření síly svalových vláken bylo využíváno mikroskopické zařízení a software firmy LEICA.
Tabulka 2: Síla svalových vláken podle pohlavní příslušnosti jatečného skotu (NĚMCOVÁ, 2011) Pohlaví 1
Býci/ Jalovice/2 Voli/3 Krávy/4
n 284 56 18 40
Síla svalových vláken (µm) 39,54 38,84 38,42 43,18
sx 4,18 4,37 3,52 4,60
Statistická průkaznost p < 0,05
p < 0,01
-
1–4, 2–4 3–4
Výsledky uvádí, že nejsilnější svalová vlákna byla u krav (43,18 ± 4,60 µm), což je pravděpodobně způsobeno vysokým věkem v době porážky a jeho vysokou variabilitou. Významně slabší vlákna byly zaznamenány u býků (39,54 ± 4,18 µm). Velmi podobné 19
a zároveň nejnižší hodnoty byly naměřeny u volů (38,42 ± 3,52 µm) a u jalovic (38,84 ± 4,37 µm). Statisticky průkazné rozdíly byly zjištěny mezi krávami a ostatními kategoriemi skotu (tab. 2). Z výsledků vyplývá, že jalovice a voli mají nejjemnější strukturu svaloviny a tím i nejjemnější maso.
Tabulka 3: Síla svalových vláken v závislosti na růstových faktorech a klasifikaci jatečného těla (NĚMCOVÁ, 2011)
Faktor
Užitkový typ/*
Věk v době porážky (dny) Přepočtená porážková hmotnost (kg)/** Hmotnost JUT (kg)/*** Netto přírůstek (g.den-1) SEUROP zmasilost SEUROP protučnělost
Kategorie /horní index – označení kategorie 1/1 2/2 3/3 4/4 5/5 Do 600/1 601–700/2 Nad 701/3 Do 650/1 651–750/2 Nad 751/3 Do 300/1 301–400/2 Nad 401/3 Do 550/1 Nad 551/2 U/1 R/2 O/3 1/1 2/2 3/3
n 191 32 27 24 10 212 41 31 84 133 67 60 182 42 66 218 10 239 35 2 202 80
Síla svalových Statistická vláken (µm) průkaznost p < P < sx 0,05 0,01 39,97 4,12 38,71 4,50 1–4 40,19 3,30 3–4 37,21 3,92 37,76 4,95 39,00 4,05 1–3 39,39 4,78 2–3 41,25 3,95 38,09 3,37 1–2 2–3 39,72 4,24 1–3 40,99 4,46 37,93 3,39 1–2 39,67 4,22 1–3 41,24 4,33 38,19 3,70 1–2 39,94 4,24 40,45 4,52 39,59 4,24 38,92 3,67 34,98 2,29 39,54 4,35 39,64 3,73
/* 1 = C76–100; 2 = C51–75; 3 = C1–50; 4 = 1 masné plemeno; 5 = kříženci dvou masných plemen /** hmotnost JUT × 1,78; /*** JUT = jatečně upravené tělo; /1,2, … 5 pořadí skupiny
Výzkum dále zahrnoval vliv faktorů (užitkový typ, věk v době porážky, přepočtená porážková hmotnost, hmotnost JUT, netto přírůstek, zmasilost a protučnělost) na změny v síle svalových vláken býků. Z výsledků (tab.3 a graf 2) 20
vyplývá, že silnější vlákna (39,97 ± 4,12 µm a 40,19 ± 3,30 µm) se vyskytovaly u kříženců Českého strakatého skotu (kombinovaná užitkovost) s masnými plemeny, zatímco býci čistých masných plemen měli vlákna slabší (37,21 ± 3,92 µm). Dle věku v době porážky byly býci rozděleni do tří skupin (1.skupina do 600 dnů, 2.skupina 601-700 dnů, nad 3.skupina 701 dnů). Byly naměřeny tyto hodnoty: u 1. skupiny byla naměřena síla vlákna 39,00 ± 4,05 µm, u 2. skupiny 39,39 ± 4,78 µm a u 3. skupiny 41,25 ± 3,95 µm. S rostoucím věkem býků rostla síla svalových vláken, čímž se maso stává méně jemné. Proto je nežádoucí porážet býky ve vysokém věku. Hodnocen byl také vliv porážkové hmotnosti na sílu vlákna. Z výsledků můžeme konstatovat, že s rostoucí porážkovou hmotností při sjednocení výtěžnosti na 56,2 % došlo k lineárnímu zvyšování síly vláken (38,09 ± 3,37 µm; 39,72 ± 4,24 µm; 40,99 ± 4,46 µm). Při vyšší porážkové hmotnosti se zesilují vlákna a maso má hrubší konzistenci.
Graf 2: Změny síly svalových vláken býků podle zvoleného faktoru (NĚMCOVÁ, 2011)
Užitkový typ: 1 – C76–100; 2 – C51–75; 3 – C1–50; 4 – 1 masné plemeno; 5 – kříženci dvou masných plemen; Věk při porážce: 1 – do 600 dnů; 2 – 601–700 dnů; 3 – nad 701 dnů; Přepočtená hmotnost: 1 – do 650 kg; 2 – 651–750 kg; 3 – nad 751 kg; Hmotnost JUT: 1 – do 300 kg; 2 – 301–400 kg; 3 – nad 401 kg; Netto přírůstek: 1 – do 550 g.den-1; 2 – nad 551 g.den-1; SEUROP zmasilost: 1 – U; 2 – R; 3 – O; SEUROP protučnělost: 1 – 1; 2 – 2; 3 – 3
21
Z analýz sledování vlivu hmotnosti JUT na sílu vláken můžeme uvést, že s vyšší hmotností JUT mají býci silnější svalová vlákna (37,93 ± 3,39 µm; 39,67 ± 4,22 µm; 41,24 ± 4,33 µm). Významně slabší vlákna (38,19 ± 3,70 µm, resp. 39,94 ± 4,24 µm) byly prokázány u býků s nižším přírůstkem, což ukazuje na významný vztah mezi intenzitou růstu a výživy ke zvětšování síly vláken. Jatečná těla vykrmených býků se silnějším vývinem svaloviny vykazovala silnější vlákna. Nejsilnější vlákna (40,45 ± 4,52 µm) byly naměřeny u třídy zmasilosti „U“, poté následovala třída „R“ se sílou vláken 39,59 ± 4,24 µm a do třídy „O“ byly zařazeny nejslabší vlákna (38,92 ± 3,67 µm). Také u protučnění nebyly prokázány významné diference. U jatečných těl s nejnižším tukovým krytím (třída 1) byly zaznamenány nejslabší svalová vlákna (34,98 ± 2,29 µm). U vyšších tříd protučnělosti byly zjištěny nevýznamně silnější vlákna (třída „2“ – 39,54 ± 4,35 µm; třída „3“ – 39,64 ± 3,73 µm).
3.4 Spotřeba hovězího masa Hovězí maso bylo do začátku šedesátých let minulého století nejvíce konzumovaným druhem masa ve světě. V polovině šedesátých let byla produkce hovězího masa předstižena produkcí masa vepřového. Příčinou vyšší produkce vepřového masa je zvýšení plodnosti, úspěšné šlechtění na výrazně masné užitkové typy, snížení produkčních nákladů, zprůmyslnění produkce jatečných prasat, aj. V polovině devadesátých let bylo hovězí maso předstiženo i produkcí drůbežího masa. Důvodem je úspěšné šlechtění masných užitkových typů, především chovů na průmyslovou bázi, dosažení nízkých nákladů na produkci a masivní propagaci spotřeby drůbežího masa ze strany producentů.
Produkce a spotřeba hovězího masa v ČR dosáhla historického vrcholu v letech 1989 a 1990. A to přibližně 30 kg (v hodnotě „na kosti“) na obyvatele a rok. Poté začala spotřeba klesat. V roce 1991 došlo v ČR k cenové liberalizaci, zemědělské produkty a potraviny přestaly být dotovány státem, což vedlo ke zvýšení spotřebitelských cen (ULMANNOVÁ, 2012).
22
Tabulka 4: Spotřeba masa v hodnotě na kosti v kg/1 obyvatele (ČSÚ, 2012) v tom Rok Maso na Vepřové Hovězí Telecí Skopové, Drůbeží Zvěřina kosti maso maso maso kozí, maso celkem koňské maso 1992 86,4 48,8 20,4 0,3 0,3 12,5 0,5 1993 84,2 48,1 19,8 0,3 0,3 11,7 0,5 1994 81,1 46,7 18,4 0,3 0,2 11,6 0,4 1995 82,1 46,2 18,5 0,3 0,3 13,0 0,4 1996 85,3 49,2 18,2 0,3 0,3 13,6 0,3 1997 81,5 45,8 16,1 0,3 0,3 15,3 0,3 1998 82,1 45,7 14,3 0,3 0,3 17,9 0,3 1999 83,0 44,7 13,8 0,2 0,3 20,5 0,4 2000 79,4 40,9 12,3 0,2 0,3 22,3 0,4 2001 77,8 40,9 10,2 0,2 0,3 22,9 0,3 2002 79,8 40,9 11,2 0,1 0,3 23,9 0,4 2003 80,6 41,5 11,5 0,1 0,3 23,8 0,4 2004 80,5 41,1 10,3 0,1 0,2 25,3 0,6 2005 81,4 41,5 9,9 0,1 0,4 26,1 0,6 2006 80,6 40,7 10,4 0,1 0,4 25,9 0,5 2007 81,5 42,0 10,8 0,1 0,3 24,9 0,8 2008 80,4 41,3 10,1 0,1 0,3 25,0 1,1 2009 78,8 40,9 9,4 0,1 0,4 24,8 0,9 2010 79,1 41,6 9,4 0,1 0,4 24,5 0,9
Králíci
3,6 3,5 3,5 3,4 3,4 3,4 3,3 3,1 3,0 3,0 3,0 3,0 2,9 2,8 2,6 2,6 2,5 2,3 2,2
Příčinou poklesu obliby hovězího byla zejména jeho vyšší cena, která byla zaznamenána již v prvních letech po sametové revoluci, dále pak obavy z nemoci šílených krav (BSE) (ČTK, 2010).
Celková spotřeba masa v České republice v roce 2004 činila 80,5 kg na obyvatele. V rozvinutých zemích světa je průměrná roční spotřeba 85 kg masa na obyvatele (ULMANNOVÁ, 2012). Roční spotřeba hovězího masa v ČR na obyvatele v roce 2010 klesla na 9,4 kg (ČSÚ, 2012). V roce 2009 obyvatel ČR snědl v průměru 9,5 kg hovězího masa, což bylo nejméně ze všech členských států EU. Pomyslnému žebříčku konzumentů vévodí Lucemburčané s více než 32 kg ročně (ČTK, 2010).
23
Graf 3: Spotřeba masa v hodnotě na kosti v kg/1 obyvatele (ČSÚ, 2012)
3.5 Nutriční vlastnosti hovězího masa 3.5.1
Charakteristika nutričních vlastností hovězího masa
Hlavní složky z pohledu výživné hodnoty jsou nejčastěji proteiny, tuky (včetně poměrů v obsahu nasycených a nenasycených, zejména polynenasycených mastných kyselin), vitamíny, popeloviny a další pro člověka prospěšné látky (ŠUBRT, 2004). Z nutričního hlediska dodává maso organismu důležitou složku potravy – biologicky plnohodnotné bílkoviny. Ty plní významnou úlohu při stavbě a obnově buněk a jsou důležitým zdrojem energie. Hovězí maso patří k biologicky nejhodnotnějším druhům masa. Obsahuje 19 % bílkovin, 5-6 % extraktivních látek, průměrně 5-8 % tuku a 70 % vody. 3.5.2
Faktory ovlivňující nutriční vlastnosti hovězího masa
3.5.2.1 Vliv růstu a věku skotu S přibývajícím věkem zvířat se mění chemické složení jednotlivých tkání. Podle STEINHAUSERA et al. (1995): „Nejrychleji a nejdříve rostou kosti, následuje růst svaloviny a nejpozději se vyvíjí tuková tkáň. Růst svaloviny je nejintenzivnější v období dospívání (u skotu při živé hmotnosti 100 až 420 kg). Postupně s věkem a zejména po 24
dosažení dospělosti se však zvyšuje ukládání tuku, takže tuk tvoří podstatnou část přírůstku“. Znázorněno v grafu 4.
Graf 4: Podíl kostí, svalů a tuku během dospívání telete (PIPEK, 1995)
Maso velmi mladých jatečných zvířat (telecí maso) má dieteticky výhodné vlastnosti. Obsahuje málo tuku a je velmi dobře stravitelné. Proto se doporučuje dětem, nemocným a starým lidem. ŠUBRT (2004) uvádí, že během růstu se mění i obsah proteinu (tab.5).
Tabulka 5: Změny obsahu bílkovin ve svalech mláďat (M) a dospělých jedinců (D) (g.100-1) STEINHAUSER et al. (2000) Bílkovina
Prase
Skot
M
D
M
D
Sarkoplazmatická
3,5
5,3
5
5,3
Myofibrilární
10,6
12,8
8,4
13
3.5.2.2 Vliv pohlaví Podle ŠUBRTA a SCHMIDA (1994) byl u býků zjištěn nižší podíl sušiny ve svalovině (24,57 %) oproti jalovicím (25,40 %). Podíl celkového proteinu byl však na srovnatelné úrovni – 21,78 %-21,98 %. Jalovice vykazovali o 0,82 % vyšší podíl intramuskulárního tuku (2,63 %). Popeloviny byly na srovnatelné úrovni. V mase býků byl ujištěn vyšší obsah svalového pigmentu (2,42 mg.g-1) oproti jalovicím (1,72 mg.g-1). V pokusech BJELKY et al. (2004) byl zjištěn vyšší obsah oddělitelného tuku u jalovic (3,00) oproti býkům (2,64), z čehož lze předpokládat i vyšší obsah intramuskulárního tuku a tím i příznivější parametry křehkosti masa jalovic. 25
3.5.2.3 Vliv užitkového typu Na nutriční hodnotu má také vliv užitkový typ. V grafu 5 je uvedený průměrný obsah bílkovin v nízkém roštěnci jatečných býků u jednotlivých plemen: Plavý akvitánský skot (Ba) 21,71 %, Charolais (Ch) 21,57 %, Aberdeen angus (Aa) 20,77 %, Limousine (Li) 21,38 % a Piemontese (Pi) 23,59 %. Dále můžeme v tomto grafu vidět obsah sušiny (kdy nejnižší byl u plemene Piemontese s hodnotou 23,79 % a nejnižší u Aberdeen Angus s hodnotou 25,0 %) a energetickou hodnotu (4,79-5,52 MJ/kg) u jednotlivých plemen. V grafu 6 je pak znázorněn obsah tuku a popelu, kdy nejvíce tuku mělo plemeno Aberdeen Angus (1,81 %) a naopak nejméně tuku mělo plemeno Piemontese (0,98 %). U popelovin byly naměřeny hodnoty 1,0-1,1% (ŠUBRT, 2004).
Graf 5: Nutriční hodnota masa býků podle užitkového typu (ŠUBRT, 2004)
Graf 6: Nutriční hodnota masa býků podle užitkového typu (pokračování)(ŠUBRT, 2004)
26
3.5.2.4 Vliv zrání masa na obsah mastných kyselin ŠUBRT et al. (2007) studovali změny obsahu mastných kyselin v závislosti na době zrání hovězího masa. V pokusech dospěli k následujícímu závěru. Obsah nasycených mastných kyselin do počtu 16 uhlíků se v souvislosti s délkou zrání podstatně neměnil. Zatímco u mononenasycených mastných kyselin došlo (s prodlužující se dobou zrání masa) k signifikantnímu zvýšení jejich obsahu, což se jeví jako pozitivní změna. 3.6 Technologické vlastnosti hovězího masa 3.6.1
Charakteristika technologických vlastností hovězího masa
Technologické ukazatele jsou významnou součástí celkové jakosti masa. Při posuzování technologické kvality masa je třeba zohlednit kvalitativní hledisko (tj. vaznost vody, pH, barvy, plochy svalu, diametru svalového vlákna a tuku hovězího masa), kde se zohledňuje hlavně věk a pohlaví zvířete a kvantitativní hledisko (důležitý je podíl masa, tuku, kostí a ostatních pojivových tkání) (ŠUBRT, 2002). Technologické požadavky na jakost masa vycházejí z těchto hledisek: Jakost masa musí umožnit dosažení ekonomických předpokladů produkce masných výrobků (výtěžnost, sortiment, rentabilita, zisk) Musí umožnit dosažení takové jakosti výrobků, aby byly konkurenceschopné a úspěšné na trhu Největší význam mají v technologii tyto vlastnosti masa: •
Co největší podíl svalové tkáně
•
Co největší podíl veškerých bílkovin (co největší podíl bílkovin plazmatických a tedy co nejnižší podíl bílkovin kolagenních)
•
Co nejlepší vaznost
•
Normální průběh postmortálních změn
•
Barva typická pro daný druh masa
•
Dobrá stabilita tukového podílu masa vůči oxidaci
•
Typická chuť a vůně masa bez nepříjemných a cizích pachů
Nejvýznamnější technologickou vlastností je vaznost masa. Vazností rozumíme schopnost masa poutat vodu jednak přirozeně obsaženou, ale i vodu přidávanou v průběhu zpracování a tuto vodu udržet ve výrobku i po tepelném zpracování. 27
Problémem z hlediska technologických vlastnostech je výskyt PSE a DFD masa. S jakostní odchylkou označovanou jako PSE se setkáváme u vepřového masa, kde je velmi nízká vaznost. DFD maso se kromě vepřového masa vyskytuje i v mase hovězím. Toto maso má výrazně nízkou údržnost. Pro technologii je velmi důležité znát aktuální stav biochemických změn masa, tedy znalost stupně čerstvosti, zrání a zejména včasného poznání počínajícího kažení masa. Technologické požadavky na jakost masa jako základní suroviny se stále a stále vyvíjejí. Dochází i k vývoji strojů a zařízení pro zpracování masa.
3.6.2
Faktory ovlivňující technologické vlastnosti hovězího masa
3.6.2.1 Zrání masa Zrání masa má vliv nejen na organoleptické a kulinární vlastnosti, ale také na vlastnosti technologické. Doba zrání masa závisí na jeho druhu a teplotě jeho uchování. Hovězí maso zraje nejdéle a to 10-14 dní při běžném chladírenském skladování. S rostoucí teplotou se zrání masa urychluje. Proto se maso bourá, distribuuje a zpracovává tak, aby bylo technologicky využito v jeho optimální zralosti (INGR, 1996). 3.6.2.2 Vliv věku, pH a porážkové hmotnosti zvířat na vaznost masa a sílu svalového vlákna Schopnost masa poutat vodu závisí na těchto faktorech: pH, iontové síle, intravitální vlivy (např. věk, hmotnost, výživa), průběhu postmortálních změn. Plemenná příslušnost ovlivňuje schopnost masa vázat vodu jen nepřímo (ŠUBRT, 2002). Čím je hodnota pH vyšší a vzdálenější od izoelektrického bodu bílkovin, tím je větší schopnost vázat větší množství vody (INGR, 1996). Nejvyšší schopnost vázat vodu má maso krátce po porážce jatečného zvířete (ŠUBRT, 2004).
Jedním z faktorů, který ovlivňuje vaznost masa u skotu je věk jatečných zvířat. Maso získané z mladých zvířat má lepší schopnost poutat vodu než maso ze starých zvířat. Důvodem je rozdílná kvalita pojivové tkáně. Pojivová tkáň mladých a starých
28
zvířat se liší v množství příčných vazeb, v nabobtnávací schopnosti a v rozpustnosti a tuhosti pojivové tkáně (ŠUBRT, 2004). LIN-QIANG et al. (2011) zkoumali vliv různého věku skotu na kvalitu hovězího masa. Zkoumali plemeno Qinchuan, které patří mezi pět nejlepších v Číně. Jak je ukázáno na obr.3, průměr a hustota svalových vláken se podstatně zvýšily z 9 měsíce do 12 měsíce.
Obr. 3: Srovnání svalových vláken z různých věkových skupin (x100). A) 3 měsíce, B) 15 měsíců (LIN-QIANG, 2011)
Dále bylo zjištěno, že mezery svalových vláken s volnou pojivovou tkání byly vyplněny intramuskulárním tukem (obr.4). Sarkolema znázorňuje v závislosti na věku drsnost (obr.5), o čemž stále více svědčí očividné pruhy, což naznačuje zvyšování obsahu kolagenu.
Obr.4: Environmentální prosvícená elektronová mikroskopie intramuskulární pojivové tkáně. A) semitendinosus (kontrol), B) Longissimus dorsi (LIN-QIANG, 2011)
29
Obr.5: Environmentální prosvícená elektronová mikroskopie sarkolemy (x2000), A) 3
měsíc, B) 15 měsíc (LIN-QIANG, 2011)
Hodnoty pH úzce souvisí s průběhem postmortálních změn v mase. Jsou ovlivněny také transportem a zacházením se zvířaty v období před porážkou. Porážkou zvířete se zastavuje dodávka kyslíku krví do jednotlivých tkání, znemožňují se neoxidační pochody. Zvyšuje se koncentrace kyseliny mléčné ve svalech a současně se v závislosti na neutralizační schopnosti svalu pH snižuje. To nese za následek změny v konformaci bílkovin, které se pak projevují sníženou schopností poutat vodu (FILIPČÍK a ŠUBRT, 2007).
Vaznost masa u skotu také ovlivňuje přechod zimního krmiva na zelené krmivo, při kterém se schopnost masa poutat vodu podstatně zhoršuje (ŠUBRT, 2004). FILIPČÍK et al. (2010), kteří do výzkumu zahrnuli 379 kusů býků rozdělených do tří hmotnostních kategorií (1: do 300 kg, 2: 301 – 360 kg a 3: nad 361 kg) zjistili, že hmotnost JUT neovlivňuje vaznost vody. S narůstající hmotností jatečného těla však docházelo k lineárnímu nárůstu plochy MLT. U skupiny 1. hmotnostní kategorie byla naměřena hodnota 90,341 ± 4,422 cm2, u 2. hmotnostní skupiny 97,207 ± 4,070 cm2 a u 3. hmotnostní skupiny byla velikost plochy MLT 99,716 ± 4,558 cm2.
30
3.6.2.3 Vliv pigmentů, mramorování a výživy zvířat na barvu masa Dle barvy dělíme maso do dvou základních skupin – maso bílé a červené. Barva masa souvisí především s obsahem hemových barviv (myoglobinu, ale i hemoglobinu). Pokud má maso vyšší obsah hemových barviv bývá tmavší, červenější. Dále má na barvu vliv mramorování. Při velkém množství intramuskulárního tuku se zvyšuje světlost a to i přes vyšší obsah pigmentů. Maso získané ze zvířat chovaných na pastvě má tmavší barvu (ŠUBRT, 2004).
3.6.2.4 Vliv užitkového typu Rozdíly v technologické hodnotě masa býků podle užitkového typu jsou uvedeny v grafech 7 a 8. Nejméně pigmentů bylo zjištěno u typu Charolais (2,05 %) a nejvíce u Piemontese (3,56 %). Nejmenší remise byla u Aberdeen angus (5,75 %) a největší u Plavého akvitánského skotu (7,01 %). Dále Byla měřena síla svalových vláken u jednotlivých plemen. Nejtenší svalová vlákna byla naměřena u typu Aberdeen angus (27,62 µm) a nejsilnější u Plavého akvitánského skotu (35,57 µm). Plocha m.l.th byla nejmenší u Aberdeen angus (83,43) a největší u Plavého akvitánského skotu (94,06) (ŠUBRT, 2004).
Graf 7: Technologická hodnota masa býků podle užitkového typu (ŠUBRT, 2004)
Hydroxyprolin: 0,23-0,29 % / pH (za 48 hod. post mortem): 5,53-5,69 % / Pigment: 2,05-3,56 % / Remise: 5,75-7,01 %
31
Graf 8: Technologická hodnota masa býků podle užitkového typu (pokračování) (ŠUBRT, 2004)
Vaznost vody: 74,9-77,52 % / Průměr svalových vláken: 27,62-35,57 µm / Plocha M.l.th.: 83,43-94,06
3.6.2.5 Vliv hmotnosti skotu na pH masa WULF a PAGE (2000) naměřili stejné hodnoty pH v mase jako FILIPČÍK et al. (2010) a to pH 5,6 u nejnižší a nejvyšší hmotnostní skupiny. U skotu poraženého v hmotnosti JUT 301-360 kg se hodnoty pH pohybovali na úrovni 5,5.
3.7 Organoleptické vlastnosti hovězího masa 3.7.1
Charakteristika organoleptických vlastností hovězího masa
Smyslová (organoleptická, senzorická) jakost masa představuje pro spotřebitele nejvýznamnější jakostní charakteristiky a spolu se zdravotní bezpečností a cenou produktu rozhoduje o jeho uplatnění na trhu. Právě celkový vzhled (do kterého řadíme barvu masa, čistotu, tukové krytí, úpravu v jaké je maso nabízeno, mramorování, podíl vazivových tkání a poměr svalové, tukové, případně kostní tkáně) je to, podle čeho spotřebitel nejen maso, ale i ostatní potraviny vybírá. Zapáchající maso s netypickou barvou, osliznutým povrchem, nadměrným tukovým a vazivovým krytí či znečištěným povrchem si žádný zákazník nekoupí. Za
jeden
z rozhodujících
znaků
ovlivňující
diference
v senzorických
vlastnostech je považován obsah intramuskulárního tuku ve svalovině, který ovlivňuje ve značné míře chuť, vůni i šťavnatost masa. 32
Hovězí maso má cihlově červenou až hnědočervenou barvu. Nejlepší je maso z jalovic a tří až šestiletých volů.
3.7.2
Faktory ovlivňující organoleptické vlastnosti hovězího masa
3.7.2.1 Vliv věku a pohlaví skotu na chutnost a zbarvení masa Vliv pohlaví se nejvýrazněji prosazuje v rozdílnosti tvorby a ukládání tuku u zvířat samčího a samičího pohlaví. Maso samic obsahuje více tuku než maso samců (INGR, 2004). Nejlepší senzorické vlastnosti vykazují mladá zvířata do dvou let (jalovice a volci). Takové maso je šťavnaté, křehké a má vyšší obsah intramuskulárního tuku. S jejich věkem se maso stává sušším, tužším, tmavším a obsahuje velmi málo intramuskulárního tuku (ULMANNOVÁ, 2012). Tentýž názor má i HOCQUETTE et al. (2005), který přisuzuje méně chutné maso býkům, kvůli nižšímu obsahu intramuskulárního tuku, ve srovnání s jalovicemi, voli či kravami. DRAČKOVÁ et al. (2010) studovali vliv pohlavní příslušnosti českého strakatého skotu na barvu masa. Zvířata byla rozdělena dle pohlaví do skupin: býci, jalovice, voli a krávy. V mase se sledoval obsah svalových pigmentů (metodou dle Hornseye), remise (Spekolem při vlnové délce 522 nm) a také hodnota pH48 (pomocí pH-metru 340 s vpichovou elektrodou).
Tabulka 6: Změny v barvě masa v závislosti na kategorii pohlaví (DRAČKOVÁ et al., 2010):
33
Na základě uvedených výsledků (tab.6) lze konstatovat, že nejsvětlejší maso (které je pro konzumenta nejpřijatelnější) bylo maso býků a nejtmavší bylo maso krav.
3.7.2.2 Obsah intramuskulárního tuku Intramuskulární tuk zřetelně ovlivňuje chuťové vlastnosti masa, zejména jeho intercelulární podíl, který je rozložen mezi svalovými vlákny ve formě žilek a tvoří tak mramorování masa (obr.6). Takové maso je více ceněno. Nashromáždí-li se však větší množství mezisvalového tuku, je to už vnímáno jako nežádoucí. Průměrný obsah tuku v jatečně opracovaných půlkách by proto neměl přesahovat 5,7-6,2 %. Libové hovězí maso obsahuje do 3 % tuku (STEINHAUSER et al., 2000).
Obr.6: Posuzování mramorování nízkého roštěnce býků v USA: A)ideální podíl intramuskulárního tuku v mase, B)libová svalovina, C)maso obsahující příliš vysoký podíl tuku (STEINHAUSER et al., 1995)
3.7.2.3 Zrání masa Hovězí maso zraje nejdéle. Při běžném chladírenském skladování hovězí maso ve čtvrtích vyzraje za 10 až 14 dní. Často se zpracovává předčasně a to je velká chyba. Zkrácením doby zrání dochází ke zhoršení senzorických a kulinárních vlastností (ULMANNOVÁ, 2012). Existují způsoby, jak proces zrání urychlit. Jde o zkřehčování nebo tenderizaci. Principem těchto metod je fyzikální (nebo biochemické) působení na maso. Tím dochází k rozrušení aktomyosinových vazeb a k destrukci svalových vláken, obr.7 (STEINHAUSER et al., 1995).
34
Obr.7: Morfologie elektricky stimulovaného a nestimulovaného svalu, CB-kontrakcí poškozená část svalu (HEDRICK, 1994)
3.8 Vady masa 3.8.1
Cold shortening (zkrácení svalových vláken chladem)
Vada masa, nazvaná „cold shortening“ se u nás moc nevyskytuje. Původně pochází z Austrálie a z Nového Zélandu. U masa s touto vadou dochází k podstatnému zkrácení svalových vláken a to intenzivním chlazením jatečně opracovaného těla (ultrarychlé nebo šokové chlazení) (STEINHAUSER et al., 1995). Dochází ke snížení teploty pod 15°C dříve, než vyvrcholí fáze rigor mortis. Dnes můžeme DFD odchylce předejít elektrickou stimulací poražených zvířat, čímž se urychlí rozklad glykogenu (INGR, 1996).
3.8.2
Vada DFD
DFD-hovězí maso Maso DFD je tmavé, tuhé a suché. Po smrti zvířete dochází k velmi nízkému poklesu pH (nad 6,2), zejména v důsledku stresu nebo vyčerpání těsně před porážkou (STEINHAUSER et al., 1995). Největší výskyt DFD masa je zjišťován u poražených býků, kteří byly vykrmování ve vazném ustájení. U býků je fyzické vyčerpání prohloubeno ještě sexuální agresivitou. U krav, jalovic a volků je výskyt této jakostní odchylky podstatně nižší a to kvůli jejich klidnějšímu temperamentu. Smyslově posuzujeme u odchylky DFD barvu masa, která je velmi tmavá. Na řezu je maso lepivé a suché z toho důvodu, že nedochází k vyvstání masné šťávy. To je způsobeno nadprůměrnou vazností DFD masa (INGR, 1996). 35
DFD-vepřové maso Senzorický projev DFD vepřového masa není příliš markantní a nelze se na něj příliš spolehnout. Objektivní kritéria jsou hodnota pH (6,20 a vyšší), ztráta masné šťávy samovolným odkapáním nižší než 1 % původní hmotnosti vzorku. Příčinnou vzniku této vady je fyzické vyčerpání u prasat, spojeno s genetickou dispozicí zvířat k citlivosti na stres.
3.8.3
Vada PSE
PSE vada se vyskytuje u masa vepřového a to v relativně velkém rozsahu. Takové maso má velmi bledou barvu, měkkou konzistenci a je vodnaté. Dochází k velmi prudkému poklesu pH (a to pod 5,80) a ztrátě masné šťávy samovolným odkapáním (větší než 5 %) z původní hmotnosti vzorku, tab.7 (STEINHAUSER et al., 1995).
Tabulka 7: Kritéria pro hodnocení odchylek zrání masa (INGR, 1996) Jakostní kritérium
Normální
PSE
DFD
pH1
>5,80
<6,20
-
pH24
<6,20
-
>6,20
Remise (%)
13-25
>25
<13
Ztráta odkapáním (%)
1-5
>5
<1
Graf 9: Charakteristika průběhu hodnot pH v prvních 24 hodinách post mortem u vepřového masa normální jakosti a s odchylkami PSE a DFD (STEINHAUSER et al., 1995)
36
4. NÁVRH METODIKY DIPLOMOVÉ PRÁCE V navazující diplomové práci budu pokračovat v hodnocení kvality hovězího masa, kdy se zaměřím na vyhodnocování síly svalových vláken u jednotlivých jatečných kategorií skotu. V diplomové práci budou vyhodnocovány faktory, které ovlivňují sílu svalových vláken. Síla svalových vláken bude měřena na mikroskopickém zařízení a softwaru firmy LEICA. Vzorky svalů budou naloženy do 10 % roztoku formaldehydu a skladovány po dobu 50 dnů. Přibližně 3 až 5 dnů před vlastním měřením budou přeloženy do 20% kyseliny dusičné, aby se uvolnily jednotlivá vlákna. Takto připravená svalová vlákna budou dána na podložní sklíčko, zalita směsí glycerinu a vody v poměru 1:1 a překryta krycím sklíčkem. Takto připravený preparát se vloží pod mikroskop a kamerou bude snímán mikroskopický obraz svalových vláken do počítače. Obraz se upraví, po té následuje vlastní měření.
37
5. ZÁVĚR Úkolem zpracování této bakalářské práce bylo zjištění, jak jednotlivé faktory (např. věk, plemeno a užitkový typ, pohlaví, výživa, hmotnost v době porážky) ovlivňují kvalitu hovězího masa z nutričního, technologického a organoleptického hlediska. Ze studií „změny v obsahu mastných kyselin v závislosti na době zrání“ vyplývá, že s prodlužující se dobou zrání masa došlo k výraznému zvýšení obsahu mononenasycených mastných kyselin, což se jeví jako pozitivní změna. Na vaznost (což je jedna z nejdůležitějších technologických vlastností) masa měl největší vliv věk jatečných zvířat, kdy maso získané z mladých zvířat mělo lepší schopnost poutat vodu než maso ze starých zvířat. Důvodem toho je rozdílná kvalita pojivové tkáně. Vaznost také ovlivňuje pH masa. Snížené pH má za následek změny v konformaci bílkovin a to se projevuje sníženou schopností poutat vodu. Celkový vzhled (barva) je nejdůležitější senzorický faktor, podle kterého spotřebitel maso vybírá. Na základě výsledků DRAČKOVÉ et al. (2010) lze konstatovat, že nejsvětlejší maso (pro konzumenta nejpřijatelnější) bylo maso býků a nejtmavší bylo maso krav. Dále jsem sledovala vliv faktorů na diametr svalových vláken. Studie ukazují, že samci mají většinou silnější vlákna než samice a kastrovaní samci. Stejně tak starší a dobře krmená zvířata mají silnější svalová vlákna než mladší a méně krmená zvířata. To potvrzuje i výzkum NĚMCOVÉ et al.(2010), kdy bylo zjištěno lineární zvyšování síly vláken s přibývajícím se věkem zvířat. Diametr svalových vláken byl ovlivněn také porážkovou hmotností skotu, netto přírůstkem, třídou zmasilostí a protučnělosti. Při vyšším netto přírůstku měli býci nevýznamně silnější svalová vlákna. Totéž potvrzují i MLYNEK a GULINSKI (2007). Při sledování třídy zmasilosti bylo zjištěno, že jatečná těla býků se silnějším vývinem svaloviny jsou spojena se silnějšími svalovými vlákny. U jatečných těl s nižším tukovým krytím byla zjištěna slabší svalová vlákna než u jatečných těl s vyšším tukovým krytím.
38
6. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY BJELKA, M., ŠUBRT, J., HOMOLA, M., FILIPČÍK, R., VACÁTKO, E., HAVLÍČKOVÁ, M. (2004): Hodnocení vlivu pohlaví na vybrané parametry jatečné hodnoty při vyšší úrovni výživy. In: Sborník příspěvků z mezinárodní vědecké konference. Aktuální otázky produkce jatečných zvířat. Brno. 81-85.
ČSÚ (2012). Analýza spotřeby potravin v roce 2010 [online], [cit. 10.4.2012]. Dostupné na: http://www.czso.cz/csu/csu.nsf/1e01747a199f30f4c1256bd50038ab23/4100f5e146962c05c 12579d8003ba05f/$FILE/cpotr041012analyza.pdf
ČSÚ (2012a) Zemědělství – 4. čtvrtletí a rok 2011 [online], [cit. 19.4.2012]. Dostupné na: http://www.czso.cz/csu/csu.nsf/informace/czem013012.doc
ČTK: Spotřeba hovězího masa je v ČR nejnižší z celé EU. Svět potravin [online], [cit. 10.2.2012]. Dostupný na: http://www.svet-potravin.cz/clanek.aspx?id=1897
DRAČKOVÁ, E., ŠUBRT, J., FILIPČÍK, R. (2010): Vliv pohlaví českého strakatého skotu na vývoj parametrů barvy masa. In: Sborník příspěvků z IV. mezinárodní vědecké konference. Šlechtění na masnou užitkovost a aktuální otázky produkce jatečných zvířat. Brno. 133-136.
FILIPČÍK, R., ŠUBRT, J. (2007): Vyhodnocení působnosti biologických faktorů na kvalitu jatečně upraveného těla skotu a jakostní parametry hovězího masa. MZLU, Brno.
FILIPČÍK, R., ŠUBRT, J., DRAČKOVÁ, E., BEZDÍČEK, J., DUFEK, A. (2010): Vliv hmotnosti jatečně upraveného těla býků na kvalitu hovězího masa. In: Sborník příspěvků z IV. mezinárodní vědecké konference. Šlechtění na masnou užitkovost a aktuální otázky produkce jatečných zvířat. Brno. 141-144.
39
HOCQUETTE, J. F., CASSAR-MALEK, I., LISTRAT, A., JURIE, C., JAILLER, R.,PICARD, B. (2005): Recent advances in research on bovine muscle and meat sensory quality. II. Influence of rearing factors on muscle characteristics.
HOSSNER, K. L. (2005): Hormonal regulation of farm animal growth. CABI Publishing, 223s.
INGR, I. (1996): Technologie masa. MZLU, Brno. 290s.
INGR, I. (2001): Zpracování zemědělských produktů. MZLU, Brno. 249s
INGR, I. (2004): Produkce a zpracování masa. MZLU, Brno. 202s
LAWRENCE, T. L. J., FOWLER, V. R. (2002): Growth of farm animals. CABI Publishing, 374s. LAWRIE, R. A. (1998): Lawrie´s Meat Science. 6th edition, Woodhead Publishing Ltd, 356 s. LIN-QIANG, L., WAN-QIANG, T., LIN-SEN, Z. (2011): Effects of Age on Quality of Beef from Qinchuan Cattle Carcass. Science Direct.
MIKŠÍK, J., ŽIŽLAVSKÝ, J. (2005): Chov skotu. MZLU. Brno. 162s
MLYNEK, K., GULIŃSKI, P. (2007): The effect of growth rate and age at slaugter on dressing percentage and colour, pH48 and microstructure of longissimus dosri muscle in Black-and-White (BW) bulls vs commercial crossbreds of BW with beef beeds. Animal Science Papers and Reports, Institute of Genetics and Animal Breeding, 25 (2): 65-71.
NĚMCOVÁ, K. (2011): Vyhodnocení působnosti zvolených faktorů na sílu svalových vláken jatečných zvířat. Disertační práce (in MS, dep.knihovna MENDELU v Brně), MZLU v Brně, Brno, 103s.
40
NĚMCOVÁ, K., ŠUBRT, J., DRAČKOVÁ, E., FILIPČÍK, R. (2010): Vliv zvolených faktorů na sílu svalových vláken podle pohlavní příslušnosti jatečného skotu. Acta Universitatis Agriculturae Et Silviculturae Mendelianae Brunensis, sv. LVII, 5: 289–298.
PIPEK, P. (1995): Technologie masa I. Praha, 334s
PIPEK, P. (1994): Technologie masa II. Praha, 303s
STEINHAUSER, L. a kol. (2000): Produkce masa. Last Tišnov. 464s
STEINHAUSER, L. a kol. (1995): Hygiena a technologie masa. Last Brno.
SIMEONOVOVÁ, J. a kol. (2003): Zpracování a zbožíznalství živočišných produktů
ŠUBRT, J. (2004): Kvalita hovězího masa. In: Sborník příspěvků k semináři. Genetické základy šlechtění na kvalitu jatečných těl a hovězího masa s možností využití výkrmu volků. Rapotín. 65-81.
ŠUBRT, J., MIKŠÍK, J. (2002): A comparison of selected quality parametres of the meat of Czech Pied and Montbeliard bulls. Czech Journal of Animal Science, 47 (2): 57-63.
ŠUBRT, J., KRAČMÁŘ, S., DIVIŠ, V. (2002): Obsah aminokyselin ve svalovém proteinu býků dojených a masných užitkových typů. Animal Science, 47, 21-29.
ŠUBRT, J., LANGR, J. FILIPČÍK, R., ŠTEFUNKA, F. (2004a): Vliv farmy a výše porážkové hmotnosti býků českého strakatého plemene na výsledné parametry masné užitkovosti. In: Sborník příspěvků mezinárodní vědecké konference. Aktuální otázky produkce jatečných zvířat. Brno. 70-76.
ŠUBRT, J., FILIPČÍK, R., BJELKA, M., FIALOVÁ, M., HOMOLA, M., DRAČKOVÁ, E. (2007): Změny ve struktuře vyšších mastných kyselin v závislosti na 41
době zrání hovězího masa. In: Zborník prác z medzinárodnej vedeckej konferencie II.diel. Bezpečnosť a kontrola potravín. Nitra. 362-367
TRNKA, M., OKROUHLÁ, M. (2007): Svalová vlákna-významný ukazatel kvality vepřového masa. Náš chov, Profi Press, s.r.o., 67, 11, 32-34. ISSN 0027-8068.
ULMANNOVÁ, Z.: Hovězí maso. Svět potravin [online] [cit. 21.3.2012] Dostupný na: http://www.svet-potravin.cz/clanek.aspx?id=1740
WARRISS, P. D. (2000): Meat Science (An Introductory Text). CABI Publishing, 310 s.
WULF, D. M., PAGE, J. K. (2000): Using measurements of muscle color, pH, and electrical impedance to augment the cerrent USDA beef quality grading standards and improve the accuracy and precision of sorting carcasses into palatability groups. J.Anim.Sci.,78,2596-2607.
42
SEZNAM TABULEK Tab.1: Změny obsahu bílkovin ve svalech během růstu (g.100 g-1) (Steinhauser, 2000) Tab.2: Síla svalových vláken podle pohlavní příslušnosti jatečného skotu (NĚMCOVÁ, 2011) Tab.3: Síla svalových vláken v závislosti na růstových faktorech a klasifikaci jatečného těla (NĚMCOVÁ, 2011) Tab.4: Spotřeba masa v hodnotě na kosti v kg/1 obyvatele (ČSÚ, 2012) Tab.5: Změny obsahu bílkovin ve svalech mláďat (M) a dospělých jedinců (D) (g.100-1) STEINHAUSER et al. (2000) Tab.6: Změny v barvě masa v závislosti na kategorii pohlaví (DRAČKOVÁ et al., 2010) Tab.7: Kritéria pro hodnocení odchylek zrání masa (INGR, 1996) Tab.8: Nejpoužívanější druhy koření v masné výrobě (INGR, 1996)
SEZNAM OBRÁZKŮ Obr.1: Chemická struktura vitamínu B12 Obr.2: Příčný řez svalovým vláknem (HOSSNER, 2005) Obr.3: Srovnání svalových vláken z různých věkových skupin (x100). A) 3 měsíce, B) 15 měsíců (LIN-QIANG, 2011) Obr.4: Environmentální prosvícená elektronová mikroskopie intramuskulární pojivové tkáně. A) semitendinosus (kontrol), B) Longissimus dorsi (LIN-QIANG, 2011) Obr.5: Environmentální prosvícená elektronová mikroskopie sarkolemy (x2000), A) 3 měsíc, B) 15 měsíc (LIN-QIANG, 2011) Obr.6: Posuzování mramorování nízkého roštěnce býků v USA: A)ideální podíl intramuskulárního tuku v mase, B)libová svalovina, C)maso obsahující příliš vysoký podíl tuku (STEINHAUSER et al., 1995) Obr.7: Morfologie elektricky stimulovaného a nestimulovaného svalu, CB-kontrakcí poškozená část svalu (HEDRICK, 1994)
SEZNAM GRAFŮ Graf 1: Vztah síly svalových vláken býků a zvoleného faktoru (NĚMCOVÁ et al. (2010)
43
Graf 2: Změny síly svalových vláken býků podle zvoleného faktoru (NĚMCOVÁ, 2011) Graf 3: Spotřeba masa v hodnotě na kosti v kg/1 obyvatele (ČSÚ, 2012) Graf 4: Podíl kostí, svalů a tuku během dospívání telete (PIPEK, 1995) Graf 5: Nutriční hodnota masa býků podle užitkového typu (ŠUBRT, 2004) Graf 6: Nutriční hodnota masa býků podle užitkového typu (pokračování)(ŠUBRT, 2004) Graf 7: Technologická hodnota masa býků podle užitkového typu (ŠUBRT, 2004) Graf 8: Technologická hodnota masa býků podle užitkového typu (pokračování) (ŠUBRT, 2004) Graf 9: Charakteristika průběhu hodnot pH v prvních 24 hodinách post mortem u vepřového masa normální jakosti a s odchylkami PSE a DFD (STEINHAUSER et al., 1995)
44
