Senzoricky aktivní látky v mase českého strakatého skotu

Ing. Jana Fořtová

Doctoral thesis

Sensory active compounds in meat of the Czech Fleckvieh cattle

Abstract:

Předmětem této studie bylo na základě tří experimentů analyzovat významné vlivy, které ovlivňují senzoricky aktivní látky v mase českého strakatého skotu. Mezi tyto významné vlivy patří svalová partie, pohlaví, krmná dávka a výsledný obsah tuku v mase. Zjištěné poznatky o preferencích spotřebitelů by mohly přispět ke stabilizaci spotřeby masa českého strakatého skotu. První fází práce byl výkrmový experiment býků a jalovic. Skot byl chován za identických podmínek ustájení a výživy. Po porážce byly odebrány vzorky ze tří svalů z různých technologických partií: longissimus lumborum, dále LL; triceps brachii, dále TB a rectus abdominis, dále RA. Byly hodnoceny vztahy mezi dosaženou úrovní senzorických deskriptorů u jednotlivých svalů a chemickým složením, fyzikálními parametry a histochemickými vlastnostmi masa. Velkou roli hrál zejména obsah intramuskulárního tuku, celkového množství kolagenu a podílů jeho tepelně rozpustné a nerozpustné frakce. Ve výsledcích našeho experimentu byly zjištěny rozdíly mezi svaly, a to zejména v obsahu tuku, který pozitivně ovlivnil některé organoleptické charakteristiky masa, zejména šťavnatost u svalu RA. Rozdíl v obsahu tuku u jednotlivých svalů byl více zřejmý u jalovic, kde byl obsah tuku RA o 46 % vyšší (u býků o 47 % vyšší), než u TB a téměř o 28% vyšší, než u LL (u býků o 18 %). Nejvyšší křehkost a žvýkatelnost zaznamenal LL, který měl také nejnižší sílu střihu Warner-Bratzler. Co se týče efektu pohlaví, jalovice měly oproti býkům ve všech svalech více než dvojnásobné množství tuku. RA jalovic měl obsah tuku 2,7x vyšší. To by mohlo souviset s námi zjištěnou prokazatelně vyšší křehkostí a žvýkatelností masa jalovic. Jalovice také vykazovaly nižší sílu střihu, než býci a měly méně celkového kolagenu a více rozpustného kolagenu, což potvrdilo předpoklad o zvyšování křehkosti masa se stoupajícím obsahem rozpustného kolagenu. Maso jalovic zaznamenalo příznivější hodnocení ve všech sledovaných deskriptorech. Cílem druhé studie bylo stanovit chemické, fyzikální a senzorické vlastnosti včetně stanovení aromatických sloučenin u grilovaného hovězího masa býků krmených třemi různými zdroji bílkovin a zjistit jejich vliv na vůni hovězího masa. Aromatické sloučeniny byly identifikovány pomocí plynové chromatografie s hmotnostní spektrometrií (GC-MS) a olfaktometrií (GC-O). Vzorky byly rozděleny do skupin podle zdroje bílkovin zkrmovaných skotu (kontrolní skupina s močovinou, skupina s řepkou a s lupinou). Experiment neodhalil vliv na chemické složení masa. V případě fyzikálních charakteristik byly rozdíly s výjimkou instrumentálně hodnocené křehkosti rovněž minimální. Zejména mezi kontrolní skupinou a býky krmenými řepkovým extrahovaným šrotem nebyly pozorovány rozdíly v kvalitativních parametrech masa. Zařazení semene lupiny bílé do krmné dávky se projevilo ve snížení typické vůně hovězího masa a zvýšila se intenzita některých chuťových vlastností, které nejsou příliš pozitivně vnímány konzumenty. Na druhou stranu maso býků krmených lupinou vykazovalo ve srovnání s ostatními skupinami příznivější texturní charakteristiky, především křehkost a žvýkatelnost. Nižší tuhost masa byla stanovena i v případě měření pomocí Warner-Bratzlerova nože. Vzhledem ke skutečnosti, že křehkost hovězího masa má zcela zásadní význam pro jeho hodnocení konzumenty, bylo by vhodné zaměřit další výzkum na objasnění mechanismu způsobujícího rozdíly v textuře v případě zkrmování lupiny bílé v krmné dávce vykrmovaného skotu. Zdroj bílkovin ovlivnil profil vonných látek grilovaného masa. Bylo identifikováno 22 nejvýznamnějších látek, z nichž nejvyšší průměr f

Abstract:

rekvence detekce byl u hexanalu, nonanalu, (E)2-nonenalu, (E,E) 2,4-nonadienalu, heptanalu a methylesteru kyseliny máselné. Nejčastější vůně byly typická vůně masa (masová, pečená, kořeněná, kouřová, smažená), tak i ovocné a stájové vůně. Nejčetnější frekvence detekce byly zaznamenány v mase zvířat krmených lupinou, která měla nejintenzivnější vůni petroleje. Tyto výsledky jsou zřejmě první, které přinášejí ucelený pohled na organoleptické vlastnosti a zejména aromatický profil masa býků českého strakatého skotu. Příspěvek různých složek krmné dávky použitých ve výkrmu býků tohoto plemene zasluhuje další výzkum. Pozornost by měla v tomto ohledu být věnována i konzumentské přijatelnosti hovězího masa pocházejícího z různých produkčních systémů. Cílem třetí studie bylo proto porovnat postoje a preference českých a španělských spotřebitelů ve vztahu k obsahu intramuskulárního tuku v hovězím mase. Konzumenti posuzovali vzorky hovězího masa, které se lišily v obsahu intramuskulárního tuku. Maso s nízkým obsahem tuku mělo průměrný obsah intramuskulárního tuku 1,3 %, se středním obsahem 3,1 % a s vysokým obsahem tuku 5,2 %. Výsledky senzorického hodnocení měly tendenci vykazovat pozitivní lineární závislost na obsahu intramuskulárního tuku v hovězím mase. Zatímco čeští hodnotitelé zaznamenali mezi vzorky hovězího masa rozdíly pouze v křehkosti a celkové přijatelnosti, španělští hodnotitelé byli schopni zjistit významné rozdíly ve všech hodnocených deskriptorech. Věk a pohlaví ovlivnily hodnocení hovězího masa s různým obsahem intramuskulárního tuku.

Abstract:

The aim of this study was to analyze the significant effects of sensory active substances in the meat of Czech spotted cattle on the basis of three experiments. These significant effects include muscle part, sex, protein source in the feeding ration and the resulting fat content of the meat. The findings on consumer preferences could be used to stabilise the consumption of beef from the national breed of Czech Fleckvieh. The first experiment was a fattening experiment on bulls and heifers of Czech Fleckvieh cattle. The cattle were reared under identical housing and nutritional conditions. Samples were taken from three muscles from different technological parts, it was: longissimus lumborum muscle (LL), triceps brachii (TB) and the rectus abdominis (RA). The relationships between the level of sensory descriptors achieved in individual muscles and the chemical composition, physical parameters and histochemical properties of the meat were evaluated. In particular, the intramuscular fat content, total collagen and the proportions of its heat-soluble and insoluble fractions played a major role. Instrumental tenderness was evaluated using shear forces Warner-Bratzler knife. It was assumed that the sensory profile of meat from various muscles of cattle will be different due to the different chemical composition of muscle. There were discovered relationships between a achieved level of the sensory descriptors of individual muscles and intramuscular fat content, the total amount of collagen and its thermal soluble and insoluble fraction. In the results of our experiment differences were found between the muscles, especially the fat content, which positively affected some of the organoleptic characteristics of meat, especially juiciness with muscle RA. The fat content in RA in heifers was by 46 % higher (in bulls by 47 % higher) than TB and almost by 28 % higher than LL (in bulls by 18 %). The highest recorded tenderness and chewiness was documented in LL, which also had the lowest shear force Warner-Bratzler. Regarding the effect of gender, heifers had in all muscles more than twice higher amount of fat. RA in heifers had 2.7 times higher fat content than in the bulls. This could be related to significantly higher tenderness and chewiness of heifers meat that was documented. Heifers also had lower shear force than bulls and lowe content of total collagen and higher content of soluble collagen, which confirmed the assumption of improving meat tenderness with increasing content of soluble collagen. Meat heifers experienced better ratings in all monitored descriptors. The aim of the second study was to determine volatile compounds of the grilled beef of bull fed three different protein sources to study the affect to the beef odor. Volatile compounds were identified by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) to determine the compounds and at the same time the compound odour activity was determined by olfactometry GC-O. The samples were grouped according to protein source fed to cattle (control group with urea, rapeseed and lupin). The experiment revealed no effect on the chemical composition of the meat. In the case of the physical characteristics, the differences were also minimal, except for the instrumentally assessed tenderness. In particular, the differences observed between the control group and the bulls fed rapeseed-extracted meal were absolutely minimal. The inclusion of white lupin seed in the ration resulted in a reduction in the typical beef flavour and an increase in the intensity of some flavour characteristics that are not well perceived by consumers. On the other hand, the meat of lupin-fed bulls showed more favourable textural characteristics, especially tenderness and chewiness, compared with the other groups. Higher value for tenderness was also found when measured with a Warner-Bratzler knife. Given the fact that tenderness of beef is quite crucial for its evaluation by consumers, further research should be directe

Abstract:

d towards elucidating the mechanism causing the differences in texture when white lupin is fed in the ration of fattened cattle. The protein source influenced the flavour profile of the grilled meat. The 22 most significant substances were listed, with the highest average frequency of detection for hexanal, nonanal, (E) 2-nonenal, (E, E) 2,4-nonadienal, heptanal and butanoic acid,2-methyl ester. The most common odours were typical meat odours (meat, roast, spicy, smoky, fried), as well as fruity odours and stable odours. The most frequent detection frequencies were recorded for lupin food, which had the most intense kerosene smell. These results are probably the first to provide a comprehensive view of the organoleptic properties and, in particular, the aromatic profile of the meat of Czech Fleckvieh cattle bulls. The contribution of the different components of the ration used in the fattening of bulls of this breed deserves further research. Attention should also be paid in this respect to the consumer acceptability of beef from different production systems. The objective of the third study was therefore to compare Czech and Spanish consumer attitudes and preferences in relation to beef intramuscular fat content. Consumers assessed beef samples that varied in intramuscular fat content. The low-fat meat had an average intramuscular fat content of 1.3 %, medium had 3.1 % and high-fat had 5.2 %. Sensory assessment scores tended to show a positive linear relationship with beef intramuscular fat content. While Czech assessors only noted differences in tenderness and overall acceptance between the beef samples, Spanish assessors were able to detect significant differences in all the descriptors evaluated. Age and gender affected the assessment scores of beef with different intramuscular fat contents.

Keywords

hovězí maso, jalovice, býci, svaly, olfaktometrická analýza, lupina, řepka, močovina, konzumentská studie, mezikulturní rozdíly, mramorování

Keywords

beef, heifers, bulls, muscle, olfactometric analysis, lupine, rapeseed, urea, consumer study, cross-culture differences, marbling

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 12. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Pavel Klouček, Ph.D.
• Reader: Luděk Bartoň, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Doctoral programme:
Agricultural Chemistry