ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΟΥ ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΕΝΟΥ ΚΡΕΑΤΟΣ ΣΕ ΑΛΛΑΝΤΙΚΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΕ ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΙΚΑ ΣΥΖΕΥΓΜΕΝΟΥ ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ - ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΜΑΖΑΣ

Transcript

1 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΟΥ ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΕΝΟΥ ΚΡΕΑΤΟΣ ΣΕ ΑΛΛΑΝΤΙΚΑ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΕ ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΙΚΑ ΣΥΖΕΥΓΜΕΝΟΥ ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ - ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΜΑΖΑΣ Ι. Σαρακατσιάνος Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο, Θεσσαλονίκη & Γ Στρατιωτικό Κτηνιατρικό Νοσοκομείο, Θέρμη Θεσσαλονίκης Κ. Αδαμόπουλος Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο, Θεσσαλονίκη Β. Σαμανίδου Τμήμα Χημείας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο, Θεσσαλονίκη Α. Γούλα Γεωπονική Σχολή, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο, Θεσσαλονίκη ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην παρούσα μελέτη, η χρήση της συνδυασμένης τεχνικής ICP-MS χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό και τη διαφοροποίηση του μηχανικά διαχωρισμένου κρέας (ΜΔΚ) σε προϊόντα με βάση το κρέας, θερμικής επεξεργασίας. Παρασκευάστηκε ένας αριθμός δειγμάτων αλλαντικών που περιείχαν διαφορετικές αναλογίες ΜΔΚ και διεξήχθη στοιχειακή ανάλυση με χρήση ICP-MS. Έγινε συσχέτιση της συγκέντρωσης των στοιχείων ως προς το % περιεχόμενο ΜΔΚ και παρατηρήθηκαν εμφανείς διαφορές για ορισμένα από αυτά, μεταξύ των οποίων, το βάριο παρουσίασε μια σαφή τάση συσχέτισης. Τα αποτελέσματα αυτής της προκαταρκτικής μελέτης δείχνουν ότι είναι δυνατή η ανίχνευση της % αναλογίας του ΜΔΚ σε αλλαντικά θερμικής επεξεργασίας με προσδιορισμό της συγκέντρωσης του βαρίου. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το Μηχανικά Διαχωρισμένο Κρέας (ΜΔΚ) χρησιμοποιείται συχνά ως κύριο συστατικό σε πολλά προϊόντα θερμικής επεξεργασίας με βάση το κρέας, δεδομένου ότι αποτελεί μια σημαντική πηγή πρωτεΐνης χαμηλού κόστους. Για τη διάκριση μεταξύ των διαφόρων τύπων ΜΔΚ, αλλά και μεταξύ αυτού με το κρέας και κιμά, έχουν χρησιμοποιηθεί χημικές και ιστολογικές μέθοδοι στηριζόμενοι τόσο στη χημική σύσταση όσο και σε ανατομικά στοιχεία που χαρακτηρίζουν το ΜΔΚ. Η ανίχνευση του ΜΔΚ με βάση τις φυσικές ιδιότητες και τη χημική του σύνθεση έχουν αποτελέσει αντικείμενο προηγούμενων ερευνών. Οι Serdaroglu και συν. εστίασαν στην υψηλή περιεκτικότητα σε χοληστερόλη, ασβέστιο και σίδηρο [1]. Η περιεκτικότητα σε ασβέστιο είναι ένας δείκτης της ποσότητας περιεχόμενου οστού στο κρέας, όπως αναφέρθηκε από διάφορους συγγραφείς [2]. Η υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο σε δείγματα μηχανικά διαχωρισμένου βόειου κρέατος και γαλοπούλας είναι αποτέλεσμα της ενσωμάτωσης ερυθρού μυελού των οστών κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας [3], [4]. Ωστόσο, μέχρι τώρα δεν υπάρχει καμία συσχέτιση μεταξύ ενός περιεχομένου στοιχείου και του ποσοστού του ΜΔΚ σε προϊόντα με βάση το κρέας. Στην παρούσα μελέτη διεξήχθη στοιχειακή ανάλυση με χρήση ICP-MS σε δείγματα αλλαντικών που περιείχαν διαφορετικές αναλογίες ΜΔΚ μετά από διαδικασία πέψης με μικροκύματα, με σκοπό την εύρεση πιθανής συσχέτισης μεταξύ του ποσοστού του ΜΔΚ και στοιχείων διαφορετικών από όσα μέχρι τώρα έχουν ερευνηθεί. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Εξοπλισμός και αντιδραστήρια Για την πέψη των δειγμάτων με μικροκύματα χρησιμοποιήθηκε σύστημα πέψης μικροκυμάτων, μοντέλο START D του οίκου Milestone (Sorisole, Ιταλίας), με δοχεία υψηλής πίεσης χωρητικότητας 100 ml, κατασκευασμένα από υψηλής καθαρότητας πολυμερές υλικό Teflon (TFM), με αισθητήρα παρακολούθησης και ρύθμισης της θερμοκρασίας. Η στοιχειακή ανάλυση πραγματοποιήθηκε με τη χρήση ICP-MS (Agilent 7500s-Agilent Technologies, Waldbronn, Germany). Προσδιορίστηκαν τα στοιχεία Mn 55, Zn 66, Sn 118, Ba 137 ενώ ως εσωτερικά πρότυπα χρησιμοποιήθηκαν τα Li 6, Sc 45, Ge 72, Bi 205. Όλοι οι διαλύτες και τα αντιδραστήρια ήταν αναλυτικής καθαρότητας. Για την πέψη των δειγμάτων χρησιμοποιήθηκαν υπερκάθαρο νιτρικό οξύ 65%, του οίκου Merck (Darmstadt, Germany), και υπεροξείδιο του

2 υδρογόνου 30% (w/w) του οίκου Sigma-Aldrich (St Louis MO, USA) και για την κατασκευή της καμπύλης αναφοράς των στοιχείων χρησιμοποιήθηκε πρότυπο πολυστοιχειακό διάλυμα του οίκου Agilent, (Waldbronn, Germany). Δείγματα Παρασκευάστηκαν τρεις σειρές αλλαντικών θερμικής επεξεργασίας με διαφορετικά ποσοστά (w/w) ΜΔΚ: 2%, 4%, 8%, 15%, 25%, 35% και 50%. Αναλύθηκαν επίσης καθαρό ΜΔΚ (100%), καθώς και καθαρό κρέας (0% σε ΜΔΚ). Προκατεργασία δειγμάτων Όλα τα δείγματα ομογενοποιήθηκαν σε συσκευή Ultra-Turrax DI-18 του οίκου IKA-Werke (Staufen, Germany) στις 5,000 rpm για μερικά λεπτά. Ποσότητα 1 g των ομογενοποιημένων δειγμάτων ζυγίστηκε με ακρίβεια στα δοχεία πέψης και ακολούθησε προσθήκη 8 ml πυκνού HNO 3 (65%) και 2 ml H 2 O 2 30% w/w. Τα δοχεία πέψης σφραγίστηκαν και ακολούθησε πέψη στο φούρνο μικροκυμάτων με σταδιακή άνοδο της θερμοκρασίας στους 200 o C σε 10 λεπτά όπου και παρέμεινε σταθερή για άλλα 10 λεπτά. Τα λαμβανόμενα διαλύματα μεταφέρθηκαν ποσοτικά σε ογκομετρικές φιάλες κλάσης Α των 50 ml και συμπληρώθηκαν μέχρι τη χαραγή με υπερκάθαρο νερό. Ακολούθησε ανάλυση στο ICP-MS με τη μέθοδο εξωτερικού προτύπου. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ Μετά την εξαγωγή των αποτελεσμάτων της στοιχειακής ανάλυσης κατασκευάστηκαν διαγράμματα των συγκεντρώσεων των μετρούμενων στοιχείων έναντι της % συγκέντρωσης του περιεχομένου ΜΔΚ των δειγμάτων (ανάλυση παλινδρόμησης σε διάστημα εμπιστοσύνης 95%). Από τα στοιχεία που εξετάστηκαν προκύπτει και από τις τρεις σειρές δειγμάτων που αναλύθηκαν ότι υπάρχει προφανής γραμμική συσχέτιση μεταξύ της συγκέντρωσης του Βαρίου και του % ποσοστού του ΜΔΚ. Για τις δύο από τις τρεις σειρές δειγμάτων και το Μαγγάνιο έδειξε να παρουσιάζει συσχέτιση. Σχήμα 1. Γραφική απεικόνιση της σχέσης της συγκέντρωσης για τα επιλεγμένα στοιχεία με το περιεχόμενο % ΜΔΚ για την 1 η σειρά δειγμάτων.

3 Σχήμα 2. Γραφική απεικόνιση της σχέσης της συγκέντρωσης για τα επιλεγμένα στοιχεία με το περιεχόμενο % ΜΔΚ για την 2 η σειρά δειγμάτων.

4 Σχήμα 3. Γραφική απεικόνιση της σχέσης της συγκέντρωσης για τα επιλεγμένα στοιχεία με το περιεχόμενο % ΜΔΚ για την 3 η σειρά δειγμάτων. Από τα στοιχεία που απεικονίζονται στα σχήματα 1-3, είναι προφανές ότι υπάρχει μια σαφής γραμμική συσχέτιση μεταξύ της συγκέντρωσης του βαρίου και της % περιεκτικότητα σε ΜΔΚ στα δείγματα αλλαντικών που αναλύθηκαν.

5 Αν ληφθεί υπόψη ότι το ΜΔΚ περιέχει αυξημένη αναλογία τεμαχιδίων οστών, τότε αυτή η συσχέτιση μπορεί να εξηγηθεί από την αυξημένη συγκέντρωση του βαρίου στο οστό σε σύγκριση με άλλους ιστούς. Το τελευταίο μπορεί επίσης να εξηγηθεί από τις κοινές χημικές ιδιότητες των στοιχείων Ασβεστίου και Βαρίου. Το Σχήμα 4 δείχνει τα αποτελέσματα μετρήσεων της συγκέντρωσης βαρίου σε διάφορους ζωικούς ιστούς. Σχήμα 4. Συγκέντρωση Βαρίου σε διάφορους ιστούς χοιρινού και κοτόπουλου Ba (mg/kg) Ba (mg/kg) Πίνακας 1. Περιοχές λειτουργίας και ακρίβεια μέτρησης συσκευών. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Αυτή η προκαταρκτική μελέτη δείχνει ότι μπορούμε να προβλέψουμε το % περιεχόμενο ΜΔΚ με προσδιορισμό της συγκέντρωσης του βαρίου σε αλλαντικά θερμικής επεξεργασίας. Φυσικά, πρέπει να διεξαχθούν περισσότερα πειράματα με σκοπό τη δημιουργία ενός μοντέλου για τον υπολογισμό της % περιεκτικότητας του ΜΔΚ. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ [1]. Serdaroğlu, M, Yildiz Turp, G. & Bağdatlioğlu N., Effects of Deboning Methods on Chemical Composition and Some Properties of Beef and Turkey Meat, Turk. J. Vet. Anim. Sci., 29: , (2005). [2]. Crosland, A.R., Patterson, R.L.S., Higman, R.C., Stewart, C.A. & Hargin, K.D., Investigation of methods to detect mechanically recovered meat in meat products - I: Chemical composition (Article), Meat Science, 40(3): , (1988). [3]. Demos, B.P. & Mandigo, R.W., Composition and chemistry of mechanically recovered beef neck bone lean. J. Food. Sci., 60: , (1995). [4]. Strmiskova, G., Strmiska, F. & Dubravicky, J., Mineral composition of mechanically deboned beef meat. Nahrung, 37: 94-96, (1993).