Methodik

Für diese Studie wurden in der Klinik für kleine Klauentiere der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover Hybridschweine mit Eicheln gemästet. Das Fütterungsmodell sah vor, dass die Schweine in drei Gruppen eingeteilt und mit unterschiedlichen Mengen an Eicheln gemästet werden. In Gruppe 1 bekamen die Tiere pro Tag je-weils 2 kg und in Gruppe 2 waren es 3 kg. Die Tiere der Gruppe 3 erhielten 4 kg pro Tier und Tag. Zusätzlich wurden 1 kg Schweinefutter der Klinik (80 % Gerste, 15 % Sojaschrot, 2 % Sojaöl, 3 % Mineralfutter), 750 g Sojaschrot und 100 mL Sojaöl pro Schwein verfüttert. Da Eicheln sehr proteinarm sind, dienten Sojaschrot und Sojaöl primär dazu die Proteinversorgung der Schweine sicherzustellen. Des Weiteren wurde dadurch die Eichelration für die Schweine schmackhafter gestaltet.

Bei den Tieren dieser Versuchsreihe handelte es sich um Hybridschweine gleichen Alters und Gewichts, die als Gruppe aus einem Bestand bezogen wurden. Folglich war gewährleistet, dass die Tiere identische Ausgangsbedingungen für die Mast aufwiesen. Aufgrund des geringen Platzangebotes in der Klinik konnten pro Gruppe maximal zwei Tiere gefüttert werden, welche zusammen in einem Stallabteil gehalten werden mussten. Durch die gemeinsame Haltung ist die Aufnahmemenge des Eichelschrotes nachträglich jedoch nicht exakt bestimmbar. Die Tiere zeigten im Ver-lauf der Mast aber nahezu identische Zunahmen.

Ein weiterer Nachteil im Versuchsmodell war die Zufütterung von Sojaschrot und Sojaöl. Sojaschrot und speziell Sojaöl sind stark linolsäurehaltig (bis 50 % des Gesamtfettanteils). Studien haben gezeigt, dass das Fleisch von mit Sojaöl gemäste-ten Schweinen einen höheren Anteil an Linolsäure aufweist und der Ölsäuregehalt dagegen abnimmt. Auf diese Weise kam es zu abweichenden Ergebnissen im Fett-säuremuster der hier untersuchten Rohschinken im Vergleich zu den Erkenntnissen aus verschiedenen Arbeiten über den Spanischen Eichelschinken „Pata Negra“.

Die konventionell gemästeten Hybridschweine wurden durch die Fa. Hebel von dem Schlachthof bezogen, an dem auch die mit Eicheln gemästeten Schweine geschlachtet wurden. Die Hybridschweine wurden nicht unter kontrollierten Versuch-bedingungen gehalten und gemästet. Bei den produzierten Rohschinken handelt es

sich daher um typische luftgetrocknete Rohschinken, wie sie den Endverbraucher erreichen.

Für zukünftige Studien wird die Verwendung einer größeren Anzahl von Tieren emp-fohlen, um eine höhere Stichprobenzahl mit statistisch belastbareren Daten zu erhal-ten. Damit die Futteraufnahme exakt nachvollzogen werden kann, wäre es sinnvoll alle Schweine, die konventionell gemästeten Schweine eingeschlossen, einzeln unter kontrollierten Bedingungen zu halten und zu mästen. Während die Tiere der Ver-suchsgruppen mit definierten Mengen an Eicheln (z.B. 0, 2, 3 und 4 kg) zugefüttert werden, sollte für alle Tiere das gleiche Mastfuttermittel als Grundlage dienen. Die Beeinflussung des Fettsäuremusters durch stark linolsäurehaltige Proteinquellen, kann durch andere proteinreiche Futtermittel umgangen werden. Hier bietet sich die Ackerbohne aufgrund ihres hohen Protein- und im Vergleich zur Sojabohne niedrigen Linolsäuregehalt in Kombination mit Kartoffeleiweiß an.

Als Extraktionstechnik wurde in dieser Studie die SPME verwendet. Bei der SPME handelt es sich um eine lösungsmittelfreie und einfach handhabbare Extraktions-technik, bei der aufgrund von Adsorptionsvorgängen an einer beschichteten Faser eine Anreicherung von flüchtigen Verbindungen erreicht wird. Mit der hier verwende-ten DVB/CAR/PDMS Faser ist insbesondere die Analyse der flüchtigen Bestandteile über einen großen Massenbereich möglich.

In vielen Arbeiten ist die SPME die bevorzugte Extraktionsmethode, da diese Tech-nik bei Anwendung von konstanten Parametern zu gut reproduzierbaren Ergebnissen führt. In dieser Studie wurde versucht mit den zur Verfügung stehenden Mitteln gleich bleibende Bedingungen zu erzeugen, jedoch ist ein Einfluss durch z.T.

stark schwankende Umgebungstemperaturen nicht auszuschließen.

Ein Nachteil gegenüber anderen Extraktionstechniken ist die Dynamik der SPME Faser. Nach ca. 10 Anwendungen erreicht eine neue Faser ihre volle Leistungsfähig-keit und kann anschließend für bis zu 50 Extraktionen verwendet werden. Mit zunehmendem Einsatz verliert die Faser durch Bindung schwer desorbierbarer Substanzen und mikroskopischer Defekte an Leistungsvermögen. Ein gesicherter Vergleich ist bei Messungen über einen längeren Zeitraum und bei größeren Probenmengen infolgedessen nur bedingt gewährleistet.

Aufgrund der Adsorption der flüchtigen Verbindungen an die SPME Faser mit anschließender vollständiger Desorption im GC-Inlet, ist die Analyse der aufgearbei-teten Probe auf einen GC/MS-Durchlauf beschränkt. Dieser GC/MS-Durchlauf wird im SCAN Modus durchgeführt, um alle flüchtigen Verbindungen zu erfassen. Eine wiederholte Messung derselben Probe im SIM-Modus zur genauen Erfassung oder Quantifizierung von Minorkomponenten ist dadurch nicht möglich.

Mit weitgehend automatisierten Prozessen, wie die Extraktion in einem temperierten Ofen, könnten die Ergebnisse weiter optimiert werden. Des Weiteren steht für die Extraktion eine Vielzahl verschieden beschichteter Fasern zur Verfügung. So ist mit einer PDMS Faser die Analyse niedrigsiedender Aromaverbindungen verstärkt möglich, während mit der DBV/CAR/PDMS Faser insbesondere hochsiedende Aromaverbindungen extrahiert werden (ELMORE et al. 2000). Die Nutzung von zwei verschiedenen Fasern führt folglich zu ergänzenden Informationen und spezifische-ren Ergebnissen des komplexen Aromaprofils.

Die Anwendung des Gerstel Twister zeigte in dieser Arbeit keine eindeutigen Ver-besserungen. Da es sich jedoch um eine aussichtsreiche Methode zur Extraktion flüchtiger Verbindungen handelt, die sich im Bereich der Aromaforschung von Fleischprodukten weiterentwickeln wird, sollte diese Technik in weiterführenden Studien nicht außer Acht gelassen werden. In einer Studie zum Aromaprofil von Lammschinken wurde sie bereits erfolgreich angewendet (PALEARI et al. 2006).

Für die Analysen wurde ein Gaschromatograph (HP 5890 Series II) und ein Massenspektrometer (HP 5989) verwendet. Die gekoppelte GC/MS ist die Technik der Wahl für die Analyse flüchtiger Verbindungen und eignet sich zur Fraktionierung, Identifikation und Quantifizierung von flüchtigen Verbindungen aus dem Headspace von Fleisch und Fleischprodukten. Insbesondere die Majorkomponenten, wie sie vorwiegend während der Oxidation der Fettsäuren entstehen, lassen sich analysie-ren, so dass die für diese Arbeit erforderlichen Daten hervorgebracht werden konnten. Für die Analyse von Minorkomponenten ist eine Steigerung der Empfind-lichkeit der Messeinheit auf das Niveau vergleichbarer Studien erstrebenswert.

Insbesondere bei der Analyse der Rohschinken 2006 führte die Abnahme der Empfindlichkeit, welche auf eine Abnutzung des Electron Multipliers und die

Verschmutzung der MS Komponenten zurückzuführen ist, zu einer geringeren Anzahl von identifizierten flüchtigen Verbindungen. Mit einer häufigeren Säuberung der MS Komponenten und dem Einbau eines neuen Electron Multipliers könnte eine verbesserte Leistung des MS erzielt werden.

Zur Auftrennung der Analyten wurde eine BP-20 (Wax) Kapillarsäule verwendet.

Diese hat eine sehr polare Phase und eignet sich vor allem für polare Verbindungen, wie Alkohole, Ketone, Aldehyde und aromatische Isomere. Die längere Nutzungs-dauer und der hohe Probendurchsatz führen jedoch zu Abweichungen der Retenti-onszeiten und zu veränderten Retentionsindices, welche daher nicht mehr mit Literaturangaben übereinstimmen. Aufgrund dieser Abnutzung wurde die BP-20 (Wax) Kapillarsäule durch eine CP-Wax Kapillarsäule mit ähnlicher Selektivität ersetzt. Diese hat bei gleicher Säulenlänge, aufgrund eines geringeren Innendurch-messers, eine höhere theoretische Bodenzahl und damit eine bessere Trennleistung.

Um die Abweichungen der Trenncharakteristka bei längerer Nutzung dieser Kapillar-säule zu überwachen, sollte die regelmäßige Berechnung und der Abgleich der Re-tentionsindices beibehalten werden. Um mehr Informationen zu erhalten und die Identifikation von Verbindungen sicherer zu gestalten, wäre die zusätzliche Nutzung einer Säule anderer Polarität zweckgemäß.

5.3 Fettsäuremuster

Eine weitere Möglichkeit um Unterschiede zwischen dem Fleisch bzw. Fleischpro-dukten von mit Eicheln und konventionell gemästeten Schweinen aufzuzeigen, ist die vergleichende Betrachtung der Fettsäuremuster. Die bei der Analyse ermittelten Ergebnisse zum Fettsäuremuster von Rohschinken aus Schweinefleisch deckt sich weitestgehend mit Erkenntnissen verschiedener Arbeiten (TIMON et al. 2001, WOOD et al. 2003). Wie bereits von ORDONEZ et al. (1999) beschrieben, setzt sich das Fettsäuremuster der in dieser Studie untersuchten Rohschinken aus ca. 40 % gesättigten, 50 % einfach ungesättigten und 10 % mehrfach ungesättigten Fettsäu-ren zusammen. Dabei hat Ölsäure mit über 40 % den größten Anteil, gefolgt von der Palmitinsäure mit mehr als 20 % sowie Linolsäure und Stearinsäure mit jeweils um die 11 % (Tabelle 4.29).

Bei dem Vergleich der Fettsäuremuster im Bezug auf die Fütterung ist keine Abstu-fung nach der Eichelmenge möglich, jedoch sind Abweichungen der Ölsäure und der Linolsäure auffällig. Im Gegensatz zu den Ergebnissen von CAVA et al. (1999) und CARRAPISO et al. (2003a, b), wonach die Ölsäure verstärkt im Fleisch von mit Eicheln gemästeten Iberischen Schweinen zu finden ist, ist bei den in dieser Studie untersuchten Rohschinken der Gehalt der Ölsäure und deren Oxidationsprodukte (Octanal und Nonanal) in den konventionellen Rohschinken höher. CANTOS et al.

(2003) und LEON-CAMACHO et al. (2004) fanden bei Untersuchungen einzelner Eichelarten Ölsäureanteile von z.T. über 60 %. Die ersten Ergebnisse einer parallel im Institut angefertigten Studie ließen ebenfalls einen sehr hohen Anteil an Ölsäure (über 55 %) im untersuchten Eichelschrot erkennen. Diese hohen Ölsäuregehalte in den Eicheln beschreiben CAVA et al. (1999) als ursächlich für den hohen Anteil der Ölsäure im Fleisch von mit Eicheln gefütterten Schweinen. In dem von CAVA et al.

(1999) untersuchten konventionellem Mischfutter ist der Gehalt der Ölsäure hingegen nur halb so hoch (Tabelle 5.1).

Der niedrige Ölsäuregehalt in den hier untersuchten Eichelschinken steht mit der Sojazufütterung in Zusammenhang. Sojabohnen und Sojaöl haben mit etwa 50 % im

Vergleich zu anderen Futtermitteln einen außerordentlich hohen Anteil an Linolsäure (KAMPHUES et al. 1999, SOUCI et al. 2000).

Tabelle 5.1 Fettsäurezusammensetzung (g/100g FA) von Eicheln, Gras und Mischfut-ter (Cava et al. 1999)

Extensive Fettsäuren (FA) Mischfutter

Eicheln Gras

16:0 23,72 12,59 15,57

18:0 9,37 3,22 2,03

16:1 1,33 0,09 0,35

18:1 30,31 66,06 9,35

18:2 28,82 14,67 11,82

18:3 3,18 1,01 44,94

MONAHAN et al. (1992) haben den Einfluss der Fütterung mit Rindertalg oder Sojaöl untersucht und herausgefunden, dass bei der Sojaölfütterung der Linolsäuregehalt im Fett der Schweine mehr als doppelt so hoch ist wie bei der heute verbotenen Füt-terung mit Rindertalg (Tabelle 2.1). Das passt zu dem höheren Linolsäureanteil im Rohschinken, der mit Eichelschrot, Sojaschrot und -öl gemästeten Schweine. Neben dem hohen Linolsäuregehalt fanden MONAHAN et al. (1992) heraus, dass bei einer Sojaölfütterung der Ölsäuregehalt im Schweinefleisch signifikant verringert ist. Damit erklärt sich der geringere Anteil an Ölsäure in den Eichelschinken im Vergleich zu den konventionellen Rohschinken. Ebenso deckt sich diese Entdeckung mit den höheren Gehalten von Octanal und Nonanal in den konventionellen Rohschinken (Kapitel 4.3.1.2), da die Ölsäure der Precursor für die flüchtigen Verbindungen Octanal und Nonanal ist.

Nach WEST et al. (1987) stehen Veränderungen im Fettsäuremuster aber nicht zwingend im Zusammenhang mit den sensorischen Merkmalen. Zwar weichen die Ergebnisse der Fettsäurezusammensetzung mit denen aus verschiedenen Publikati-onen über den spanischen Eichelschinken ab, jedoch lässt die durchgeführte senso-rische Untersuchung (Kapitel 4.8) ähnliche Geschmackseindrücke (feinherb, langer Nachgeschmack) der hier untersuchten Eichelschinken, wie die des spanischen Eichelschinkens, erkennen. Durch die wesentlich längere Reifungszeit sind diese beim Pata Negra deutlich markanter.