4.3 Fleischreifungs–Parameter
4.3.8 Korrelationen zwischen den Fleischreifungs–Parametern
Die folgenden Abb. 4.23 – 4.30 zeigen die Korrelationen zwischen dem Anstieg der elektrischen Leitf¨ahigkeit in der Muskulatur und den o.g. Fleischreifungs-Parametern. Tab. 4.3 gibt eine ¨Ubersicht der Korrelationskoeffizienten, genauere Informationen sind den entsprechenden Abbildungen zu entnehmen.
Zu den bei den Korrelationsberechnungen zueinander in Beziehung gesetzten Werten ist anzumerken, daß bei einigen Zartheitsparametern nicht alle vorhande-nen Einzelmeßwerte in die Berechnungen einbezogen werden konnten. Es konnten nur Meßwerte, die von derselben Probe desselben Tieres stammten, zueinander in Beziehung gesetzt werden. Limitierender Faktor war hierbei die Messung der Sar-komerenl¨angen, die nur bei 12 Tieren (n¨amlich Tiere Nr. 3, 5 und 8 – 17) gemes-sen wurde. Wenn die Meßwerte dieser 12 Tiere mit anderen Zartheitsparametern, z.B. MFI, korreliert wurden, mußten bei diesen zwangsl¨aufig Einzelmeßwerte, hier z.B. von Tier Nr. 18 und 19, unber¨ucksichtigt bleiben, sodaß sich f¨ur die Dar-stellung der Korrelationen geringere n-Zahlen ergeben. Hieraus ergibt sich eine Abweichung zu der Darstellung im Tagungsbericht der 36. Arbeitstagung des Ar-beitsgebietes “Lebensmittelhygiene” in Garmisch-Partenkirchen 1995. Hier war dieser Umstand bei der Berechnung der Korrelationen nicht ber¨ucksichtigt wor-den, sodaß sich nun in der vorliegenden Arbeit nach erneuter sorgf¨altiger Sichtung der Daten und Neuberechnung der Korrelationen geringf¨ugig ver¨anderte r-Werte f¨ur einzelne Korrelationen ergeben haben.
Tabelle 4.3: Korrelationen zwischen Leitf¨ahigkeit und Fleischreifungsparametern.
MFI Sarkomerenl¨ange Scherkraft Kochverlust L-Werte
LF 0,57 0,80 - 0,78 0,44 0,46
MFI — 0,63 - 0,70
Sarkomerenl¨ange 0,63 — - 0,82
Scherkraft - 0,70 -0,82 — - 0,44
0 5 10 15 20
Leitfähigkeit [mS/cm]
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
MFI 2 Tage p.m.
8 Tage p.m.
14 Tage p.m.
19 Tage p.m.
23 Tage p.m.
27 Tage p.m.
Korrelation zwischen MFI und Leitfähigkeit
y = 1.04 + 0.0418*x[mS/cm] , Korrelationskoeffizient = 0.565
Abbildung 4.23: Beziehung zwischen Leitf¨ahigkeit der Muskulatur und MFI, n=78.
0 5 10 15 20
Korrelation zwischen Sarkomerenlänge und Leitfähigkeit
y [µm]= 1.51 + 0.0298*x[mS/cm] , Korrelationskoeffizient = 0.797
Abbildung 4.24: Beziehung zwischen Leitf¨ahigkeit der Muskulatur und der Sarkome-renl¨ange, n=72.
Korrelation zwischen Scherkraft und Leitfähigkeit
y [N]= 67.4 - 3.11*x[mS/cm] , Korrelationskoeffizient = -0.779
Abbildung 4.25: Beziehung zwischen Leitf¨ahigkeit der Muskulatur und Scherkraft, n=78.
0 5 10 15 20
Korrelation zwischen Kochverlust und Leitfähigkeit
y [%]= 30.0 + 0.384*x[mS/cm] , Korrelationskoeffizient = 0.436
Abbildung 4.26: Beziehung zwischen Leitf¨ahigkeit der Muskulatur und Kochverlust, n=78.
Korrelation zwischen Kochverlust und Scherkraft
y [%]= 37.2 - 0.0977*x[N] , Korrelationskoeffizient = -0.442
Abbildung 4.27: Beziehung zwischen Scherkraft und Kochverlust, n=78.
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Korrelation zwischen MFI und Sarkomerenlänge
y = 1.33 + 0.300*x[µm] , Korrelationskoeffizient = 0.625
Abbildung 4.28: Beziehung zwischen Sarkomerenl¨ange und MFI, n=66.
20 30 40 50 60 70 80 90
Korrelation zwischen MFI und Scherkraft
y = 1.93 - 0.0131*x[N] , Korrelationskoeffizient = -0.704
Abbildung 4.29: Beziehung zwischen Scherkraft und MFI, n=78.
1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
Korrelation zwischen Scherkraft und Sarkomerenlänge
y [N]= 205.1 - 98.17*x[µm] , Korrelationskoeffizient = -0.818
Abbildung 4.30: Beziehung zwischen Sarkomerenl¨ange und Scherkraft, n=66.
0 5 10 15 20
Korrelation zwischen L-Wert und Leitfähigkeit
y = 34.1 + 0.261*x[mS/cm] , Korrelationskoeffizient = 0.459
Abbildung 4.31: Beziehung zwischen Leitf¨ahigkeit und L–Wert, n=78.
Besprechung der Ergebnisse
Ziele der vorliegenden Arbeit waren es,
• den zeitlichen Verlauf der Leitf¨ahigkeitsver¨anderungen im Rindfleisch ¨uber eine Reifungszeit von vier Wochen darzustellen.
• die ¨atiologischen Zusammenh¨ange der Erh¨ohung der Leitf¨ahigkeit zu unter-suchen. Dabei war die zentrale Frage, wie Fl¨ussigkeits- und Elektrolyt-Verschiebungen zu einem ver¨anderten passiv–elektrischen Verhalten der Muskulatur und damit zu einer Leitf¨ahigkeits-Erh¨ohung f¨uhren.
• Schließlich sollte der Leitf¨ahigkeitsanstieg zu anderen Parametern der Rind-fleischreifung in Beziehung gesetzt werden, um festzustellen, ob sich die Leitf¨ahigkeitsmessung als Diagnoseparameter f¨ur die Rindfleischreifung eig-net. Es sollen entsprechende Leitf¨ahigkeits-Grenzwerte festgelegt werden.
5.1 Leitf¨ ahigkeitsmessungen
Der Anstieg der elektrischen Leitf¨ahigkeit wurde ¨uber einen Zeitraum von 27 Tagen untersucht. Vorversuche hatten ergeben, daß bei der gew¨ahlten K¨
uhltem-113
peratur das Zartwerden des Fleisches ¨uber einen l¨angeren Zeitraum untersucht werden muß und daß ein deutlicher Anstieg der Leitf¨ahigkeit erst ab dem 8. Tag p.m. zu beobachten ist.
Der Leitf¨ahigkeitswert in der Muskulatur frisch geschlachteter Rinder gibt mit 2,6 mS/cm (45 min. p.m.,x) die untere Begrenzung der zu messenden Leitf¨ ahig-keitswerte vor. Der Maximalwert wurde nach 27 Tagen mit durchschnittlich 12,2 mS/cm erreicht. Dabei blieb der LF-Wert anf¨anglich bei 2,6 mS/cm, erst nach 48 – 72 h p.m. war ein leichter Anstieg zu verzeichnen (Abb. 4.1). Feldhu-sen (1987) f¨uhrte ebenfalls LF-Messungen am M. long. dorsi von Rindern durch.
Auch er fand einen unteren Grenzwert am 1. Tag p.m. von 2,5 mS/cm. Danach stieg die Leitf¨ahigkeit seiner Proben jedoch um durchschnittlich 1 mS/cm und Tag kontinuierlich bis auf 19,5 mS/cm am 18. Tag p.m. an. Dieser LF-Anstieg ist schneller und h¨oher als der in der vorliegenden Untersuchung festgestellte. Dies l¨aßt sich dadurch erkl¨aren, daß die Muskelproben in der Untersuchung von Feld-husen(1987) bei einer h¨oheren Temperatur, n¨amlich +5oC, gelagert wurden. Da die Geschwindigkeit, mit der proteolytische Prozesse ablaufen, im wesentlichen von der Temperatur bestimmt wird, f¨uhren h¨ohere Lagerungstemperaturen zu einem beschleunigten Verlauf der Fleischreifung (Dransfield 1992, Augusti-ni und Fischer 1998). Wenn man diese Abweichung durch die unterschiedliche Lagerungstemperatur ber¨ucksichtigt, lassen sich die Ergebnisse der beiden Un-tersuchungen jedoch gut vergleichen.
Mechanische Belastung f¨uhrt ebenfalls zu einem schnelleren und st¨arkeren An-stieg der Leitf¨ahigkeit (siehe Abb. 4.2 auf Seite 85). Das bedeutet, daß Transport und Zerlegung des Fleisches nach der Schlachtung wesentlichen Einfluß auf die gemessenen LF-Werte haben, dies wurde schon von Schw¨agele (1991, 1992 b) f¨ur Schweinefleisch festgestellt. Um die Leitf¨ahigkeitsmessung als Methode f¨ur die Diagnose von Fleischreifungsvorg¨angen zu standardisieren, bedarf es also
genauer Vorgaben bez¨uglich Meßzeitpunkt und Zerlegungsgrad des untersuch-ten Fleisches. Bisher lassen sich auch die mit LF-Meßger¨aten unterschiedlicher Hersteller ermittelten LF-Werte kaum miteinander vergleichen, da die Meßwerte der verschiedenen Ger¨ate zum Teil stark voneinander abweichen, weil die Ger¨ate beispielsweise mit ganz unterschiedlichen Meßfrequenzen arbeiten (Sack 1988, Honikel1995).
Die Literatur¨ubersicht ergab, daß bisher kaum Leitf¨ahigkeitsmessungen an Rind-fleisch vorgenommen wurden. Es liegen daher außer der o.g. Arbeit von Feld-husen (1987), der ebenfalls das in der vorliegenden Arbeit verwendete LF Digi 191 (Fa. WTW) benutzte, keine weiteren Daten ¨uber Messungen an Rindfleisch mit diesem Ger¨at vor. Die anderen Untersuchungen, in denen das Ger¨at LF Digi 191 verwendet wurde, betrafen alle LF-Messungen an Schweinefleisch (Reul et al. 1984, Schmitten et al. 1984, Neumann–Fuhrmann 1986, Feldhusen et al. 1987, Sack1988, Schw¨agele1992).
Ein Grundgedanke der vorliegenden Arbeit ist die Hypothese, daß grunds¨ atz-lich alle frei bewegatz-lichen Ionen in der Muskulatur zur elektrischen Leitf¨ahigkeit beitragen. Die H¨ohe der gemessenen Leitf¨ahigkeit h¨angt dann davon ab, wie die-se Ionen beim jeweiligen Zustand der Muskulatur in ihrer Beweglichkeit einge-schr¨ankt werden - durch Bindung an andere Molek¨ule, durch Zellmembranen, durch das Vorhandensein oder das postmortale Versagen aktiver und passiver Transportmechanismen ¨uber die Zellmembran. Das Ansteigen der Leitf¨ahigkeit im Verlaufe der Fleischreifung w¨are dann durch eine erh¨ohte Ionenbeweglichkeit bedingt, die durch die Sch¨adigungen der Membransysteme der Zellen infolge von Proteindenaturierung p.m. zustande kommt. Aber auch das ver¨anderte Wasser-bindungsverm¨ogen, die Vergr¨oßerung des ECR und gleichzeitig eine Umvertei-lung der in den Kompartimenten vorhandenen Ionen tragen dazu bei. (Reul et al. 1984, Feldhusen et al. 1987, Schw¨agele 1992a, Reichert1996).
Der hypothetische Endzustand dieser bei Fleischreifung ablaufenden Prozesse w¨are eine vollst¨andig zerkleinerte Muskulatur. Die am ¨Uberstand des Muskelho-mogenates gemessene Leitf¨ahigkeit stellt mit durchschnittlich 45 mS/cm daher den Maximalwert dar, der hypothetisch bei der Fleischreifung zu erreichen w¨are.
Dieser Maximalwert wird in der Muskulatur durch die vorhandenen festen Struk-turen bei weitem nicht erreicht. Es w¨are sehr interessant, diese Ergebnisse mit denen anderer Untersucher zu vergleichen, doch leider liegt auch hierzu keine Literatur vor.
Die Leitf¨ahigkeit des Blutserums der untersuchten Tiere lag mit durchschnittlich 31 – 33 mS/cm um einiges niedriger als die des Homogenat- ¨Uberstandes, aber deutlich h¨oher als die der Muskulatur. Die niedrigere Leitf¨ahigkeit des Serums gegen¨uber dem Homogenat- ¨Uberstand l¨aßt sich m¨oglicherweise damit erkl¨aren, daß die im Serum vorhandenen großen Proteine wie Albumine und Globuline die freie Beweglichkeit der Ionen einschr¨anken und auch Ionen an sich binden. Um zu untersuchen, welchen Einfluß Protein-Molek¨ule auf die Leitf¨ahigkeit haben, wurden neben der LF des Homogenat- ¨Uberstandes auch immer die LF desselben Uberstandes untersucht, nachdem die Proteine durch Pr¨¨ azipitation und Zentri-fugieren entfernt worden waren.
Diese Leitf¨ahigkeit des enteiweißten ¨Uberstandes unterschied sich allerdings nicht von der des vorher untersuchten ¨Uberstandes, in dem die Eiweiße noch enthalten waren (siehe Abb. 4.3 auf Seite 86), sie lag ebenfalls im Schnitt bei 45 mS/cm.
F¨ur diese beiden Fl¨ussigkeiten konnte daher ein Einfluß von Proteinen auf die Leitf¨ahigkeit ausgeschlossen werden konnte. Ein Erkl¨arungsansatz f¨ur die abwei-chende Leitf¨ahigkeit des Blutserums w¨are, daß im Homogenat die Muskulatur sehr gr¨undlich zerkleinert wurde und eventuell auch gr¨oßere Proteine zerschlagen wurden. Diese h¨atten dann keinen so großen Einfluß mehr auf die Leitf¨ahigkeit wie die großen Proteinmolek¨ule im Blutserum. Die Leitf¨ahigkeit des Tropfsaftes
konnte leider wegen der geringen gewonnenen Probenvolumina nicht gemessen werden, da nicht gen¨ugend Volumen zum Eintauchen der Meßelektrode vorhan-den war.