Bioelektrische Impedanz-Analyse, ein aussichtsreicher Kandidat zur

Mitteilungsblatt Fleischforschung Kulmbach (2010) 49, Nr. 189 – Praxis-Informationen
Bioelektrische Impedanz-Analyse, ein aussichtsreicher Kandidat zur OnlineBestimmung des Schlachtkörperwertes
Quelle: Meat Science 84 (2010), 449-454.
Die Bioelektrische Impedanz-Analyse (BIA) ist eine Methode, die immer wieder einmal sporadisch in der Literatur auftaucht, theoretisch ihre Eignung zur Vorhersage des Schlachtkörperwertes belegt und sich dennoch bisher nicht hat durchsetzen können. Nun ist wieder
einmal eine Studie zum Thema in den USA erschienen (B. L. ZOLLINGER, R. L. FARROW, R. E.
LAWRENCE und N. S. LATMAN: Prediction of beef carcass saleable yield and trimmable fat
using bioelectrical impedance analysis). Die Arbeit steht vor dem Hintergrund, dass in den
USA die Ausbeuteklassen (USDA) bei Rindern nach wie vor visuell oder auf Basis der Videobildauswertung von Roastbeef-Anschnitten ermittelt werden. Die Zuverlässigkeit dieser
beiden Methoden erscheint offensichtlich verbesserungswürdig. Die Untersuchung wurde an
Marktentnahmen von Mastrindern durchgeführt. Die Variablen der BIA wurden mit einem
Quantum X - Body Composition Analyzer (RJL Systems, Clinton Township, Minnesota, USA)
gemessen. Das Gerät arbeitet mit Wechselstrom (425 µ A bei 509 kHz), gemessen wird die
Abnahme der Stromstärke (in V), die durch den Widerstand des durchströmten Körpers verursacht wird. Es wurden zwei Elektrodenhalter mit je zwei Stahlnadeln appliziert, von denen
die eine als Detektor (positiv) die andere als Stromquelle (negativ) fungierte. Die eine Doppelelektroden wurde in der Keule (M. semimembranosus), die andere auf Höhe der ersten
bis dritten Rippe (Mm. intercostales) so appliziert, dass die Erreger-Elektroden am weitesten
caudal bzw. cranial positioniert waren, die Detektionselektroden also dazwischen lagen.
Gemessen wurden die üblicherweise in der BIA verwendeteten Variablen, Resistanz (Rs)
und Reaktanz (Xc), die als Teilwiderstände in Ohm gemessen werden.
Zusätzlich wurden das Schlachthälftengewicht (kg) und die Schlachtkörperlänge zwischen
der cranialen und caudalen Detektorelektrode (cm) erfasst. Kombiniert aus den linearen
Schlachtkörpermaßen und den BIA-Messungen wurden weitere abgeleitete Maße berechnet.
Im Hinblick auf den Schlachtkörperwert wurde die USDA-Klassifizierung durchgeführt, die
sich im Wesentlichen auf Fleischausbeute und Menge an Abschnittfetten im Schlachtkörper
bezieht. Die tatsächlichen Gewebeanteile wurden über eine kommerzielle Zerlegung ermittelt. Zielsetzung war, den Anteil (%) an verkaufsfähigem Fleisch und den Anteil an Abschnittfetten im Schlachtkörper zu schätzen. Die Ergebnisse zeigen zunächst, dass die Reaktanz
mit den Gewebeanteilen korreliert ist: je höher der Muskelfleischanteil, desto höher ist die
Reaktanz, aber auch: je höher der Fettanteil desto niedriger ist sie. Trotzdem dürfte der
Muskelfleischanteil als Primärursache der Variation der Reaktanz anzusehen sein, weil die
Reaktanz wesentlich von den Kapazitäten der Zellmembranen abhängt. Die Resistanz zeigt
im Gegensatz dazu in der vorliegenden Studie keine Beziehung zu den Gewebeanteilen (%),
allerdings sehr wohl zu den Gewebegewichten (kg).
In den auf Basis multipler Regressionsberechnungen ermittelten Schätzfunktionen enthalten
die am besten geeigneten Funktionen für Fett- und für Fleischanteil fast vollständig dieselben
Variablen. Beides sind Funktionen mit 6 Variablen, darunter das elektrische Volumen
(cm2 * Ohm), die Länge zwischen den Detektorelektroden, das Hälftengewicht, das Geschlecht und die auf die Reaktanz bezogene Dichte (berechnet als: kg2/cm2 * Ohm). Allerdings wird zusätzlich beim Fett die Resistanz als Originalmaß einbezogen, während bei
Fleisch ein aus dieser abgeleitetes Maß in die Formel gelangt (auf die Resistanz bezogene
Dichte; berechnet als: kg2/cm2 * Ohm).
Die erzielte Schätzgenauigkeit ist für beide Funktionen mit R2 = 0,84 (Fett) / 0,81 (Fleisch)
bzw. RSME = 2,2 (Fett) / 2,1 (Fleisch) relativ hoch. Allerdings fehlt noch die Verifizierung an
einer Überprüfungsstichprobe. Die Autoren verweisen zu Recht darauf, dass in ihrer Studie,
anders als in den früheren Arbeiten auf Basis der subjektiven visuellen Erfassung der Konformation, die unabhängige Variable (Gewebeanteil) objektiv gemessen werden konnte und
daher einem geringeren methodischen Fehler unterlag. In der Schlussfolgerung ist also BIA
220
Mitteilungsblatt Fleischforschung Kulmbach (2010) 49, Nr. 189 – Praxis-Informationen
zur Erfassung des Fleisch- wie des Fettanteils an Rinderschlachtkörpern geeignet. Als
Randbemerkung sei ergänzt: BIA scheint mit der Bestimmung des Fettanteils erheblich weniger Probleme zu haben als andere onlinefähige Methoden (Choirometer, Viedobildauswertung). Die einzusetzende Messanordnung müsste aber nicht nur die Komponenten
der Bioelektrischen Impedanz messen können, sondern gleichzeitig die durch Bedienereinflüsse nicht verzerrte Messung des Abstands zwischen den Detektorelektroden und des
Hälftengewichts sowie die Erfassung des Geschlecht gewährleisten. Übrigens werden diese
Merkmale in den anderen validen Schätzformeln mit geringerer Zahl von Variablen auch
benötigt.
BRANSCHEID
Schutzkulturen für Reifebeutelfleisch
Quelle: Meat Science 85 (2010), 394-401.
Bacteriocin bildende Milchsäurebakterien (MSB) sind ausgezeichnete Kandidaten für die Biokonservierung von kühl gelagertem Reifebeutelfleisch. Ihre Verwendung als Schutzkulturen
zur Verlängerung der Haltbarkeit impliziert Wachstum und Säureproduktion auf dem Fleischsubstrat. Milchsäurebakterien treten aber häufig auch als Fleischverderber in Erscheinung.
Die mit ihren Stoffwechselaktivitäten einhergehenden organoleptischen Veränderungen werden unter Umständen als sauere oder käsige Geruchsabweichungen, Farbveränderungen
oder oberflächiger Schleim wahrgenommen. Zusätzlich können Fleischisolate von Lb. sakei
und Lb. curvatus sarkoplasmatische und myofibrilläre Proteine hydrolysieren, wodurch kleine
Peptide und Aminosäuren freigesetzt werden. Auch mikrostrukturelle Eigenschaften des
Muskelgewebes mit Einfluss auf Zartheit und Erscheinungsbild können beeinflusst werden.
In ihrem Beitrag Protective action of Lactobacillus curvatus CRL705 on vacuum-packaged
raw beef. Effect on sensory and structural characteristics haben Patricia CASTELLANO und
Mitarbeiter von zwei argentinischen Forschungseinrichtungen in Tucumán (Centro de Referencia para Lactobacilos, CERELA) und Buenos Aires (Insituto de Tecnología de Alimentos,
INTA) ein bacteriocinogenes Isolat von Lactobacillus curvatus als Schutzkultur für Reifebeutelfleisch getestet. Rindfleisch (Steaks vom M. semimembranosus) wurde Vakuum verpackt (Cryovac BB4-Folie) mit und ohne Schutzkultur bis zu 60 Tage bei 2°C gelagert. Das
Fleisch wurde mit 106 KBE/g Lactobacillus curvatus als Schutzkultur beimpft. Der Stamm
dominierte die Fleischmikroflora während der gesamten Lagerung und hielt den Fleischverderber Brochothrix thermosphacta und die fleischeigenen Milchsäurebakterien in Schach.
Bei den mit Schutzkultur behandelten Fleischproben setzten mikrostrukturelle Veränderungen 10 Tage später ein als bei den unbeimpften Kontrollen. Sensorische Analysen zeigten,
dass die Proben mit Lb. curvatus CRL705 nur eine „sauere“ und „leicht ranzige“ Geruchsabweichung nach 60 Tagen Kühllagerung entwickelten, aber keine sonstigen auffälligen/unerwünschten Geruchsabweichungen im Gegensatz zu den Kontrollen („sauer“ – „stark sauer“,
„leberartig“, „ranzig“, „faulig“). Die Kontrollen waren am Ende der Lagerung nicht mehr verzehrsfähig. Die Autoren sehen in der säuerlichen Note der mit Schutzkulturen behandelten
Steaks dagegen keine wesentliche Beeinträchtigung der Fleischqualität. In den ersten 30
Tagen wurde kein signifikanter sensorischer Unterschied zur Kontrolle festgestellt.
Die Ausgangskeimzahlen von Brochothrix, Coliformen, Pseudomonaden, Milchsäurebakterien und aeroben, mesophilen Mikroorganismen lagen bei 10, 20, 100, 200 und 2000 KBE/g.
Nach 60 Tagen lagen diese Werte bei 103,5, 104,5 - 105, 103 - 103,5, 106,1 - 106,6 und 106,4 - 106,9
KBE/g. In Gegenwart der Schutzkultur wurde B. thermosphacta vollständig gehemmt, Coliforme und Pseudomonaden waren maximal um eine halbe Größenordnung reduziert.
KRÖCKEL
221