5.3 Fl¨ ussigkeits- und Elektrolytverschiebungen
5.3.3 Diskussion der Modellberechnungen
Im ICR reichern sich entsprechend dem Konzentrationsgef¨alle Natrium- und Chlorid-Ionen an, aber die Kalium-Ionen-Konzentration sinkt trotz des vorhan-denen Gef¨alles nach außen kaum ab, erreicht gegen Ende der Reifungszeit sogar wieder Werte wie am Anfang (siehe Tab. 5.3 auf Seite 127). Das ist wohl da-mit zu erkl¨aren, daß, wenn der Drip sich in etwa in einem Verh¨altnis von 10:1 aus ICR und ECR bildet (Offer und Knight1988) — und der ICR nimmt ja auch viel mehr Volumen ein als der ECR — nur wenige Kalium-Ionen die Zelle verlassen m¨ussen, um einen Konzentrationsausgleich zu erreichen. Die Kalium-Konzentration im ECR steigt entsprechend auch sehr schnell an. Daß die K+ -Konzentration im ICR dann sogar wieder geringf¨ugig ansteigt, k¨onnte mit dem gegen Ende der Lagerungszeit verringerten Volumen des ICR zusammenh¨angen,
Tabelle 5.3: Ergebnisse der Modellberechnungen.
Tage pm.
Elektrolytkonzentrationen 0. 2. 8. 14. 19. 23. 27.
Na+ [mmol/l] 145 Serum K+ (mmol/l) 5,2 Cl− [mmol/l] 103,0
Na+ [mmol/l] 155 27,7 27,7 25,1 23,8 17,3 23,5 ECR/Drip K+ (mmol/l) 4 123,4 123,4 123,3 122,9 124,4 124,8
Cl− [mmol/l] 120 23,8 23,8 22,8 22,9 23,6 22,5 Na+ [mmol/l] 12 17,8 17,3 17,5 17,6 17,3 17,2 ICR K+ (mmol/l) 155 149,6 150,8 151,9 152,7 153,0 154,1
Cl− [mmol/l] 8 12,7 12,2 11,9 11,6 11,2 11,0
Uberstand¨ Na+ [mmol/l] 18,4 18,4 18,4
Homogenat K+ (mmol/l) 106,2 107,1 107,4
Cl− [mmol/l] 15,8 16,1 15,8
Fleischgewicht in g 750 744 742 739 738 737 733
Volumen ICR in % 95 92,4 88,7 85,6 83,7 82,0 79,1
Volumen ECR in % 5 7,6 11,3 14,4 16,3 18 20,9
Volumen Drip in % 0 0,7 0,8 1,1 1,2 1,3 1,7
das dann im Verh¨altnis zum ECR um fast 20 % verringert ist (siehe Tab. 5.3 auf Seite 127).
Aufgrund des starken Konzentrationsgef¨alles f¨ur Na+- und Cl−-Ionen sinken die Konzentrationen dieser Ionen im ECR langsam weiter, beachtenswert ist aber, daß dies auch bei den Na+- und Cl−-Ionen im ICR, die sich anfangs dort angerei-chert hatten, der Fall ist - auch ihre Konzentrationen sinken langsam. Dies h¨angt sicherlich damit zusammen, daß dem System ¨uber den Drip eine Menge NaCl verloren geht, anf¨anglich sammelt sich NaCl im ICR entsprechend dem Konzen-trationsgef¨alle, aber sobald am 2. Tag p.m. die Formation des Drips beginnt, kommt es zu st¨andig zunehmenden Verlusten ¨uber den Drip, dessen Konzentra-tion vermutlich auch deshalb im ECR abnimmt, und aus dem ICR kommt nicht viel, aber etwas hinterher, so daß dieser sozusagen als letztes Glied in der Kette auch an NaCl verliert. Diese Verluste m¨ußten sich allerdings auf die Kalium-Konzentration analog genauso auswirken, andererseits ist in dem ganzen System durch die anfangs sehr hohe K+-Konzentration im ICR, der zu Beginn 95 % des Volumens einnimmt, so viel Kalium vorhanden, daß die Verluste ¨uber den Drip sich erst sehr viel sp¨ater bemerkbar machen w¨urden.
Die Elektrolyt–Konzentrationen des ¨Uberstandes des Homogenats ¨ahneln in ih-rer Zusammensetzung bis auf die etwas niedrigere K+-Konzentration denen in ICR und Drip, was zu erwarten ist, da das Gemisch zum ¨uberwiegenden Teil aus zerschlagenen Muskelzellen besteht, also aus ICR–Anteilen. Die Ionen–Konzen-trationen sind aber etwas niedriger, was die Vermutung nahelegt, daß doch ein Teil der Ionen im abzentrifugierten Bodensatz des Homogenats zur¨uckgehalten worden ist. Angesichts dieser Konzentrationen erstaunt auch die hohe Leitf¨ ahig-keit des ¨Uberstandes, was wieder ein Hinweis darauf ist, daß die Struktur des Fleisches f¨ur den LF-Wert eine entscheidende Rolle spielen muß.
5.3.4 Abschließende Betrachtung
Die wichtigste Frage bleibt, wie sich der LF-Anstieg in der Muskulatur (Abb. 4.1 ) zu den dargestellten Elektrolyt-Verschiebungen verh¨alt. Die Ver¨anderungen der Konzentrationen in ECR und Drip ¨uber die Reifungszeit sind sicher nicht groß genug, um den erheblichen LF-Anstieg zu erkl¨aren und es war auch keine Kor-relation festzustellen (vgl. Abb. 4.13 – 4.15). Wenn man jedoch die erhebliche Vergr¨oßerung des ECR und die Zunahme des Drips, die mit dem LF-Anstieg auch gut korreliert ist (r = 0,70), ins Kalk¨ul zieht, k¨onnte doch ein Zusammen-hang bestehen. In dem sich vergr¨oßernden ECR befinden sich schließlich zwar nicht an Konzentration, aber absolut gesehen viel mehr frei bewegliche Ionen als vorher, die durchaus einen Einfluß auf die Leitf¨ahigkeit haben k¨onnten.
Andererseits bedingen die besprochenen Ver¨anderungen wie Membranbr¨uche, die zur Aufhebung der Schranken zwischen den Kompartimenten f¨uhren, und die Vergr¨oßerung des ECR sowie die Formation des Tropfsaftes, gleichzeitig die be-kannten Ver¨anderungen in Struktur und Wasserbindungsverm¨ogen des Fleisches.
Diese f¨uhren dann ja auch zum Zartwerden des Fleisches und mit den Zartheits-parametern ist die Leitf¨ahigkeit gut korreliert. So wird das passiv-elektrische Ver-halten der Muskulatur zwischen den Elektroden der Leitf¨ahigkeits-Meßsonde si-cherlich einerseits durch die Volumenverschiebungen zwischen den Kompartimen-ten beeinflußt, andererseits durch die bekannKompartimen-ten strukturellen Ver¨anderungen, die zum Zartwerden des Fleisches f¨uhren. Wenn man die ¨Atiologie der Leitf¨ ahigkeits-ver¨anderungen betrachtet, kann man diese beiden Bereiche daher gar nicht klar trennen. Die strukturellen Ver¨anderungen und auch die Elektrolytverschiebungen, die den Anstieg der LF bedingen, treten jedoch erst einige Tage p.m. auf (An-stieg der Muskel-Leitf¨ahigkeit ab dem 8. Tag p.m., siehe Abb. 4.1 auf Seite 84).
Die durch die Fleischreifung und auch durch mechanische Belastung (Gewicht
des Tierk¨orpers, Zerlegung, Transport) hervorgerufenen Membrandefekte tragen daher vermutlich sehr viel mehr zu der Erh¨ohung der Muskel-Leitf¨ahigkeit bei als eine beidseitige ¨Offnung der viel kleineren Ionenkan¨ale ¨uber die Membran unmittelbar p.m.
5.4 LF–Anstieg und Fleischreifungsparameter
Die Ergebnisse der Leitf¨ahigkeitsmessungen am Fleisch p.m. wurden bereits zu Beginn dieses Kapitels besprochen. Wie bereits in Kap. 4 dargestellt, wurde als direkter Zartheitsparameter die Scherkraft definiert durcherhitzter Proben ge-messen, wobei durch Messungen des Kochverlustes auch dem Wasserbindungs-verm¨ogen Beachtung geschenkt wurde. Als indirekte Zartheitsparameter wurden lichtmikroskopisch die Sarkomerenl¨angen w¨ahrend der Fleischreifung untersucht und der Myofibrill¨are Fragmentations-Index (MFI) bestimmt. Außerdem wurden die Fleischfarbe nach dem L*a*b*-System und die prozentualen Oxymyoglobin-Anteile am Gesamt-Myoglobin an der Fleischoberfl¨ache ¨uber die Reifungszeit untersucht.
Entsprechend den dargestellten Zusammenh¨angen zwischen Fleischreifung und dem LF-Anstieg waren zwischen dem LF-Wert und den Zartheitsparametern deutliche Korrelationen erkennbar: Mit zunehmender Lagerungszeit und parallel zum Anstieg des LF-Wertes sank die Scherkraft des erhitzten Fleisches, w¨ahrend die Sarkomerenl¨angen, der MFI und die Helligkeit des Fleisches stiegen.
Bez¨uglich der Beziehung des LF-Anstiegs zu den anderen Fleischreifungsparame-tern steht uns, wie eingangs erw¨ahnt, zum direkten Vergleich nur die Arbeit von Feldhusen (1987) zur Verf¨ugung. Er stellte bei steigenden LF-Werten fallende Scherkraft- sowie Penetrationswerte fest, was bez¨uglich der Scherkraftwerte in der vorliegenden Arbeit best¨atigt werden konnte: Die Scherkraftwerte nahmen
¨uber die gesamte Reifungszeit des Fleisches kontinuierlich ab, das Fleisch wurde immer zarter (Siehe Abb. 4.19 auf Seite 101). Ab dem 14. Tag p.m. war die Scherkraftabnahme jedoch deutlich langsamer als zu Beginn. Der Korrelations-koeffizient zwischen LF-Anstieg und Scherkraftabnahme betrug r = -0,78. Auch Feldhusen (1987) fand eine ¨ahnliche Korrelation von r = -0,73 und stellte ab dem 16. Tag p.m. allerdings keine weitere Zartheitszunahme mehr fest, w¨ahrend in der vorliegenden Untersuchung die Scherkraft, wie erw¨ahnt, bis zum Ende des Untersuchungszeitraumes weiter abnahm. Der Grund f¨ur diesen Unterschied k¨onnte die etwas h¨ohere Temperatur sein, bei der die Fleischproben von Feld-husen(1987) gelagert wurden, sodaß die Fleischreifung am 16. Tag schon weiter fortgeschritten war.
Die beobachtete Abnahme der Scherkraft stimmt mit den Untersuchungen an-derer Autoren ¨uberein, Crouse et al. (1991) und Geesink et al. (1995) fanden fallende Scherkraftwerte bei Rindfleisch ¨uber mehrere Wochen p.m., Watanabe et al. (1996) desgleichen bei Schaffleisch, Lee und Sch¨on (1986) maßen Scher-kraftwerte bei Rindfleisch, die mit denen in dieser Arbeit gut ¨ubereinstimmen, allerdings leicht differierend je nach untersuchtem Muskel, Alter der Tiere und Verfettungsgrad. Das WBV des gekochten Fleisches verringerte sich ebenfalls, allerdings war die Abnahme des WBV hier nicht so deutlich wie beim Tropf-saftverlust.Honikel (1987) schreibt auch, daß ein hoher Tropfsaftverlust nicht gleichzeitig einen hohen Kochverlust bedeuten m¨usse. Zudem h¨ange der Kochver-lust auch stark von den Erhitzungsbedingungen ab. Daher sind auch hier die Er-gebnisse verschiedener Untersucher schlecht miteinander vergleichbar, da sie zum Beispiel von der Geschwindigkeit des Erhitzens und der Endtemperatur abh¨angen (PospiechundHonikel1991,Honikel1999). Die Korrelation zwischen Scher-kraft und Kochverlust betr¨agt auch nur r = -0,44, (vgl. Abb. 4.27 auf Seite 109).
und ist auch nicht so deutlich mit dem Anstieg der LF korreliert. (r = 0,44, siehe Abb. 4.26 auf Seite 109).
Die Abnahme der Scherkraft ist ein direktes Maß f¨ur die Zartheit des Fleisches.
Die Zunahme der Sarkomerenl¨ange und der MFI sind dagegen als analytische Methoden indirekte Zartheitsparameter. Hier wurde in der vorliegenden Arbeit festgestellt, daß, w¨ahrend die Scherkraftwerte fielen, die myofibrill¨are Fragmen-tation ¨uber die gesamte Reifungszeit des Fleisches zunahm (siehe Abb. 4.17 auf Seite 99. Der Korrelationskoeffizient betrug f¨ur die Beziehung MFI / Scherkraft r
= -0,70.Mølleret al. (1973),Olsonet al. (1976),OlsonundParrish(1977), Cole undDavis (1981), K¨uhne(1990), Crouseet al. (1991) und Olson und Tornberg(1992), die alle ebenfalls diesen Zusammenhang untersuchten, kamen zu denselben Ergebnissen. So fanden zum Beispiel Møller et al. (1973) eine Korrelation zwischen Scherkraft und MFI von r = -0,78, Olson et al. (1976) fanden, variierend je nach Alter der untersuchten Tiere und Lagerungsdauer der Fleischproben, Korrelationen zwischen r = - 0,65 und - 0,97, K¨uhne(1990) eine solche von r = -0,76. Auch die Zunahme der Sarkomerenl¨angen (siehe Abb. 4.18 auf Seite ist genau wie der MFI mit r = – 0,82 mit der Scherkraft gut korreliert (Tab. 4.3 auf Seite 107), was ihre Eignung als Parameter zur Zartheitsmessung best¨atigt. Diese Zunahme der Sarkomerenl¨angen wurde auch, nach anf¨anglicher Verk¨urzung durch den Rigor mortis (vgl. K¨uhne 1990) von anderen Autoren entsprechend beschrieben (Gotthard et al. 1966, Davey und Dickson 1970, Katsaras et al. 1984).
Die Scherkraft, damit also die Zunahme der Zartheit ist mit dem LF-Anstieg deutlich und mit r = - 0,78 gut korreliert. Mit der Zunahme der Sarkomerenl¨ange ist der LF-Anstieg auch sehr gut korreliert (r = 0,80), der Zusammenhang mit dem MFI ist weniger eng (r = 0,57).
Die Beziehung zum Anstieg der L*-Werte ist ebenfalls nicht sehr eng (r = 0,46, siehe Tab. 4.3, Abb. 4.23, Abb. 4.25). Dennoch ist deutlich zu erkennen, daß das Fleisch im Verlauf der Fleischreifung parallel zum LF-Anstieg heller wird.
F¨ur die Farbhaltung des Fleisches l¨aßt sich das nicht feststellen, die a*- und b*-Werte erfuhren ¨uber die Reifungszeit keine nennenswerte ¨Anderung. Dies deckt sich mit den Befunden von Feldhusen (1987), der auch nur eine Korrelation von r = 0,23 zwischen LF und L*a*b*-Werten fand. Beim Oxymyoglobin-Anteil am Gesamt-Myoglobin in der Fleischoberfl¨ache verhielt es sich ¨ahnlich (siehe Abb. 4.22 auf Seite 105). Zwar ist hier zu beobachten, daß der Oxymyoglobin-Anteil an der Fleischoberfl¨ache nach ¨Offnen des Folienbeutels durch Zutritt des Luftsauerstoffs jedesmal um fast 90 % anstieg, aber dieser Anstieg fand zu allen Meßzeitpunkten in ¨ahnlicher Weise statt. Die prozentualen Oxymyoglobin-Anteile (x) sowohl gleich nach ¨Offnen des Beutels als auch nach einer Stunde stiegen zwar
¨uber die Reifungszeit betrachtet ganz leicht an, aber unter Ber¨ucksichtigung der recht großen Standardabweichung d¨urfte dieser Anstieg nicht signifikant sein. Die Messung der Fleischfarbe und der Anteile des Myoglobin-Komplexes scheint als Parameter f¨ur die Beurteilung des Reifezustandes von Rindfleisch daher weniger geeignet zu sein.
Abschließend kann festgestellt werden, daß die elektrische Leitf¨ahigkeit der Mus-kulatur p.m. sowohl mit dem direkten Zartheitsparameter Scherkraft als auch mit den indirekten Zartheitsparametern Sarkomerenl¨ange und MFI so eng korreliert, daß sie ebenfalls als geeignet zur Messung der Zartheit erscheint. Im Gegen-satz zu den vorgenannten Methoden l¨aßt sie sich unter Praxisbedingungen am Schlachtband und in der Zerlegung problemlos einsetzen. Mechanische Belastung des Schlachttierk¨orpers beeinflußt jedoch die elektrische Leitf¨ahigkeit. Unter der Voraussetzung, daß dies beachtet und Meßzeitpunkt und Zerlegungsgrad bei der
Messung entsprechend standardisiert werden, kann die Frage, ob sich die Methode als Diagnoseparameter f¨ur die Rindfleischreifung eignet, bejaht werden.
Wenn man den Verlauf der gemessenen Zartheitsparameter zum Leitf¨ ahigkeitsan-stieg in Beziehung setzt, kann man f¨ur Rindfleisch unter den Meßbedingungen in der vorliegenden Arbeit einen Grenzwert von 7,5 mS/cm empfehlen, bei dem das Fleisch eine ausreichende Zartheit erreicht hat. Dies wird nach einer Lagerung des Fleisches von durchschnittlich 17 Tagen erreicht, was mit den Angaben von Seuss und Honikel (1989) ¨ubereinstimmt, wonach f¨ur zartes Rindfleisch eine K¨uhllagerung von mindestens zwei Wochen zu empfehlen sei.
5.5 Schlußfolgerungen
W¨ahrend der Fleischreifung ist in der Muskulatur p.m. ein deutlicher Anstieg der elektrischen Leitf¨ahigkeit zu beobachten, der gut mit den Zartheitsparametern Scherkraft, Sarkomerenl¨angen und MFI korreliert ist. Die Messung der elektri-schen Leitf¨ahigkeit ist daher geeignet, Hinweise auf den Status der Fleischreifung beim Rindfleisch zu geben.
Mechanische Belastung bei Transport oder Zerlegung erh¨oht die gemessene elek-trische Leitf¨ahigkeit des Fleisches. Eine Standardisierung bez¨uglich Meßzeitpunkt und Zerlegungsgrad des Tierk¨orpers bei der Messung sowie eine Standardisierung der verwendeten Meßger¨ate w¨aren daher Voraussetzung f¨ur einen routinem¨aßigen Einsatz dieser Methode.
Vergleichende Leitf¨ahigkeitsmessungen an Fleisch p.m., Serum und Muskelho-mogenaten haben gezeigt, daß mechanische, lagerungs- und transportbedingte Ver¨anderungen der Muskulatur durch Membrandefekte und nachfolgende Ver-schiebungen zwischen den Kompartimenten der Muskulatur erheblich st¨arker zu
den p.m. LF-Ver¨anderungen beitragen, als eine beidseitige ¨Offnung der vorhan-denen Ionenkan¨ale unmittelbar p.m. dies erkl¨aren k¨onnte.
F¨ur zartes Rindfleisch ist eine K¨uhllagerung von mindestens zwei Wochen zu empfehlen. Im Abgleich mit den gemessenen Zartheitsparametern kann f¨ur die Leitf¨ahigkeitsmessung beim Rindfleisch unter den in dieser Arbeit vorliegenden Meßbedingungen ein Richtwert von 7,5 mS/cm angegeben werden, bei dem eine ausreichende Zartheit erreicht wird. Dieser Grenzwert wurde nach einer Lage-rungszeit von durchschnittlich 17 Tagen erreicht. Bei einem LF-Wert unter 7,5 mS/cm kann davon ausgegangen werden, daß noch keine ausreichende Zartheit vorliegt.
Zusammenfassung
Schmidtke, Stefanie:
Die elektrische Leitf¨ahigkeit als Diagnoseparameter f¨ur die Rindfleisch–Reifung
Die Zartheit ist einer der wichtigsten Qualit¨atsparameter des Rindfleisches. Die strukturellen und physikalischen Ver¨anderungen, die zur Entwicklung der er-w¨unschten Fleischbeschaffenheit f¨uhren, bedingen gleichzeitig einen Anstieg der elektrischen Leitf¨ahigkeit der Muskulatur, da Denaturierung und Membransch¨ a-den einen freien Austausch von Fl¨ussigkeiten und Ionen erlauben. Ziel dieser Untersuchung war es,
• den Verlauf des Leitf¨ahigkeitsanstiegs ¨uber eine Reifungszeit von 4 Wochen zu dokumentieren,
• die ¨atiologischen Zusammenh¨ange des Leitf¨ahigkeitsanstieges, besonders im Bereich des Fl¨ussigkeits- und Elektrolyt-Haushaltes des Fleisches zu er-gr¨unden,
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• Beziehungen zwischen dem Anstieg der elektrischen Leitf¨ahigkeit im Rind-fleisch und dem Verhalten verschiedener Zartheitsparameter w¨ahrend der Fleischreifung aufzuzeigen.
Dazu wurde an insgesamt 112 Muskelproben aus dem M. longissimus dorsi von 16 Mastbullen ¨uber eine Reifungszeit von 27 Tagen folgende Untersuchungen durchgef¨uhrt:
• Messung der elektrischen Leitf¨ahigkeit der Muskulatur w¨ahrend des Ver-laufes der Fleischreifung.
• Messung der elektrischen Leitf¨ahigkeit der Muskulatur nach mechanischer Belastung.
• Messung des Tropfsaftverlustes.
• Messung der Konzentrationen von Na+–, K+– und Cl−–Ionen im Blutse-rum der untersuchten Tiere, in Muskelhomogenaten und im Tropfsaft sowie Messung der elektrischen Leitf¨ahigkeit im Blutserum und in Muskelhomo-genaten.
• Histologische Untersuchungen zur Vergr¨oßerung des extrazellul¨aren Raum-es w¨ahrend der Fleischreifung.
• Untersuchungen der Zartheitsparameter Myofibrill¨arer Fragmentationsin-dex, Scherkraft und Sarkomerenl¨angen.
• Farbmessungen:
Messung der Oberfl¨achenfarbe der Fleischproben nach dem L*a*b*-System und Bestimmung der prozentualen Myoglobinanteile in der Muskulatur.
Folgende Ergebnisse wurden festgestellt:
1. Innerhalb des Untersuchungszeitraumes von 27 Tagen p.m. stieg die elektri-sche Leitf¨ahigkeit in den Muskelproben von durchschnittlich 2,6 mS/cm di-rekt nach der Schlachtung bis auf 12,2 mS/cm an. Ein Anstieg der Leitf¨ ahig-keit war dabei erst nach 48 – 72 h p.m. zu verzeichnen.
2. Mechanische Belastung f¨uhrt, und zwar mit zunehmender Reifungszeit im-mer st¨arker, zu einem augenblicklichen Anstieg der LF.
3. Der extrazellul¨are Raum in der Muskulatur vergr¨oßerte sich von durch-schnittlich 7,6 % am 2. Tag p.m. auf 20,9 % am 27. Tag p.m.
4. Vergleichende Messungen der Leitf¨ahigkeit sowie der Elektrolytkonzentra-tionen an Fleisch p.m., Serum und Muskelhomogenaten zeigten, daß durch die Fleischreifung, aber auch durch mechanische Einfl¨usse bedingte
Ver-¨anderungen der Muskulatur in Form von Membrandefekten und nachfol-genden Verschiebungen zwischen den Kompartimenten der Muskulatur er-heblich st¨arker zu den p.m. LF-Ver¨anderungen beitragen als eine beidseitige Offnung der vorhandenen Ionenkan¨¨ ale unmittelbar p.m. dies erkl¨aren k¨ onn-te.
5. Zartheitsparameter: Die die Zartheit widerspiegelnden Scherkraftwerte san-ken von anf¨anglichen 72,0 N bis auf 31,0 N am Tag 27. Die Sarkome-renl¨angen stiegen von durchschnittlich 1,52µm auf 1,91µm, der Myofi-brill¨are Fragmentationsindex stieg von anf¨anglichen 0,92 auf 1,61 zum letz-ten Meßzeitpunkt an.
6. Der Anstieg der elektrischen Leitf¨ahigkeit ist gut mit den Zartheitspara-metern Scherkraft, Sarkomerenl¨angen und MFI korreliert. Die Messung der elektrischen Leitf¨ahigkeit ist daher geeignet, Hinweise auf den Status der Fleischreifung beim Rindfleisch zu geben.
7. Im Abgleich mit den gemessenen Zartheitsparametern kann f¨ur die Leit-f¨ahigkeitsmessung beim Rindfleisch unter den in dieser Arbeit vorliegenden Meßbedingungen ein Richtwert von 7,5 mS/cm angegeben werden, bei dem eine ausreichende Zartheit des Fleisches erreicht wird. Dieser Grenzwert wurde nach einer Lagerungszeit von durchschnittlich 17 Tagen erreicht.
Summary
Schmidtke, Stefanie:
The use of electrical conductivity for the diagnosis of beef aging.
Tenderness ist one of the most important quality parameters of beef. The structu-ral and physical changes p.m. that are basical for the development of the desired meat quality cause as well an increase of electrical conductivity in the muscle.
This happens due to denaturation and membrane destruction, which allow a free exchange of fluids and ions between the compartments of the muscle.
It was the purpose of this study,
• to document the increase of electrical conductivity over an aging period of 4 weeks.
• to investigate the aetiology of the increase of the conductivity, especially concerning the movements of fluids and electrolytes between the compart-ments of the muscle.
• to present correlations of the electrical conductivity of beef with various parameters of tenderness during the aging period.
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During an aging period of 27 days p.m. the following experiments were performed on beef samples collected from the Longissimus Dorsi musculature of 16 bulls:
• Measurements of the electrical conductivity of musculature.
• Investigations about the influence of mechanical stress on the electrical conductivity of the muscle.
• Concentrations of Na+–, K+– and Cl−–Ions were measured in the blood serum of the examined bulls, in homogenates of muscle and in the drip.
The electrical conductivity of the blood serum and of homogenates of muscle were measured.
• The enlargement of the extracellular space of muscle during the aging period was investigated histologically.
• As parameters of tenderness, the Myofibrillar Fragmentation Index (MFI), shear force values and sarcomere length of the ripening muscle were mea-sured.
• The muscle sample’s surface colour was measured by the L*a*b*-system and the percentual parts of myoglobin derivatives were determined by re-flectance spectrophotometry.
The following results were obtained:
1. The electrical conductivity of the muscle samples showed within the aging period of 27 days an average increase from 2.6 mS/cm directly after slaugh-ter to 12.2 mS/cm. The increase could not be observed before 48 – 72 hours p.m.
2. Mechanical stress causes an imediate rise of the electrical conductivity of the muscle, and this effect is becoming the stronger the longer the maturing of the muscle has proceeded.
3. The extracellular space of the muscle enlarged from 7.6 % on the second day p.m. to 20.9 % at day 27 on an average.
4. Comparative measurements of the electrical conductivity and of electrolyte concentrations performed on the musculature p.m., the blood serum und on homogenized musculature lead to the follwoing conclusion: changes in mus-culature caused by aging or mechanical stress, e.g. membrane denaturation and the following exchange of ions and fluids between the compartments of the muscle, are of far greater influence on the increase of conductivity than the initial opening of deactivated ion channels directly p.m. .
5. Tenderness parameters: shear force values fell from 72.0 N at the beginning to 31.0 N on day 27. Sarcomere length increased from 1.52 µm to 1.91 µm
5. Tenderness parameters: shear force values fell from 72.0 N at the beginning to 31.0 N on day 27. Sarcomere length increased from 1.52 µm to 1.91 µm