Peenje svinjskog karea na razliitim vrednostima temperature i relativne vlanosti vazduha: Efekti na odreene fiziko-hemijske osobineAutori: Emma Chiavaro, Massimiliano Rinaldi, Elena Vittadini, Davide Barbanti

Aleksandar Despotovic 32/12-p

1. UvodOdravanje kvaliteta mesa tokom pripremanja i peenja je veoma znaajno, jer meso ini znaajan udeo ukupnog budeta prehrambene industrije. Optimalni toplotni tretmani mesa bi trebalo da unite patogene organizme, pritom odravajui visok prinos proizvoda i vode ka razvijanju krajnjih, poeljnih osobina. Tokom peenja, meso trpi promene kako u fizikim osobinama (tekstura, boja ...) tako i u hemijskim (Majlarove reakcije, denaturacija proteina..) koje utiu na krajnji kvalitet i prihvatljivost. Peenje takoe ukljuuje prenos toplote i mase izmeu hrane i okolnog vazduha u penicama sa kruenjem vazduha. Ovakvi procesi postaju jo komplikovaniji ukoliko se para uvodi u penicu, jer se poveava stopa prenosa toplote i menja se proces isparenja vode. Uvoenje pare u penicu tokom peenja mesa poveava letalnost nekih patogenih mikroorganizama. Posebno, peenje ivine u vazduh/para penicama je korieno radi istraivanja i modeliranja termalne letalnosti Salmonella spp. Pri razliitim vrednostima temperature i vlanosti vazduha. Efekat vlanosti vazduha (0-30%) na termalnu letalnost sojeva Salmonella je takoe odreen na peenoj, spremnoj za jelo, govedini. Nekoliko izvetaja je procenilo efekat peenja na kvalitet mesa pod visokim vlanostima vazduha i nisu nikakve relevantne osobine primeene. Murphy je istraivao osobine prenosa toplote i prinosa proizvoda tokom peenja pileih grudi u penici sa kruenjem vazduha, na 177C gde je uvoena vodena para, kako bi se postigla relativna vlanost izmeu 40-95%. Autori su primetili poveanje koeficijenta prenosa toplote, to je uticalo na smanjeno vreme peenja i povean prinos proizvoda, poveanjem relativne vlanosti. Gardes je primetio uticaj na kvalitet svinjskog mesa peenjem u penicama sa pregrejanom vodenom parom u poreenju sa konvencionalnim penicama, zapaajui da se vreme peenja i gubitak mase nisu znaajno razlikovali izmeu ova dva naina peenja. Efekat vazduh/para kombinovanih tretmana peenjem na 180C i relativnoj vlanosti oko 10% je rezultovao gubicima tokom peenja, promena teksture i boje svinjskog karea i efekat je uporeen sa dva tretmana peenja ( prinudna i prirodna konvekcija) na istim temepraturama i relativnoj vlanosti. Uzorci peeni vazduh/para tretmanima su pokazali znatno velike gubitke tokom peenja, svetliju boju i mekou slinu proizvodima peenim pri prinudnim i prirodnim reimima konvekcije, na istoj temperaturi peenja. Nedavno, efekti peenja u penicama sa vazduh/para konvekcijom na dva odabrana jela od mesa ( svinjski odresci tretirani na 180C i zasienjem pare od 40% i piletina peena na 180C i 50% zasienja pare) su uporeivana sa istima nakom prenja. Autori su otkrili vee gubitke tokom peenja i due vreme tretmana za svinjetinu peenu u vazduh/para rerni u poreenju sa prenjem dok je gubitak vode piletine kuvane u vazduh/para ciklusima slian peenom proizvodu.Temperatura peenja mesa u rerni je vea od 150C. Nie temperature peenja mogu smanjiti potronju energije ali se mora postii krajnja unutranja temperatura od 65-85C kako bi se obezbedila higijenska bezbednost peenog mesa. Neformalni intervjui, koje su sproveli istraivai u Parmi, su pokazali da je tip peenja ispitivan u ovom radu bio veoma prihvatljiv za zaposlene u prehrambenoj industriji.Cilj ovog rada je bio utvrivanje efekta vazduh/para peenja sprovedenog na razliitim vrednostima relativne vlanosti (~20-88%) i opsegu temperature od 100-140C na gubitak tokom peenja, sposobnost vezivanja vode, boju, zavisnost vremena peenja od temperature i silu smicanja L. Dorsi. Svaki vazduh/para ciklus je uporeivan sa tretmanima prinudne konvekcije koji su izvoeni na istim temperaturama i malim vrednostima relativne vlanosti (2-5%) kako bi se utvrdio kvalitet proizvoda i odredili najbolji uslovi za peenje u domainstvu.2. Materijali i metode

2.1 Materijalietiri miia svinjske L. Dorsi od velikih, belih, mladih svinja, starosti est meseci, su uzeti iz oblinjeg supermarketa 72h nakon iskrvarenja.Osnovni hemijski sastav i pH vrednost svakog sveeg miia su odmah odreeni u tri ponavljanja. Neposredan sastav (74.1% vode, 23.9% proteina, masti 0.9%, pepeli 1.1%) je odreen pomou AOAC metodama, dok je pH vrednost izmerena korienjem PHM82 standard pHmetrom opremljenim sa elektrodom 52-32 nakon homogenizovanja 3g uzorka sa 30ml destilovane vode.Uzorci su se skladitili pre peenja na temperaturi od 4C maksimalno 12h. Svi uzorci su bili izvaeni iz friidera 30min pre peenja radi uravnoteenja na sobnoj temperaturi, pa su zatim seeni na delie veliine 3 x 3 x 6 cm sa miinim vlaknima paralelnim najveoj dimenziji (6cm). Pripremljeno je trideset paria svakog miia. Pet uzoraka svakog miia su odmah analizirani svei, dok su ostali bili korieni za testove peenja.

2.2 Tretmani peenjaSvi tretmani peenja su se izvodili u Combi-Steal SL rerni. Korieni su sledei tretmani:

-FC prinudna konvekcija na 100, 110, 120 i 140C-FC/S prinudna konvekcija/para kombinovana na 100, 110, 120 i 140CTestovi su izvoeni postavljanjem tri paria na posluavnik na srednjoj pregradi u rernu koja je zagrejana na zadatu temperaturu. etiri testa peenja su izvoena za svaki tretman. Ukupno 12 paria je analizirano za svaki tretman peenja. Svi miii su bili predstavljani na isti nain tokom svih ciklusa peenja.Temperatura vazduha u rerni (Tdb i Twb) kao i temperature termalnog centra i povrine uzoraka su se pratile termoparovima konektovanim na sistem snabdeven multimetrom i te vrednosti su se prikazivale na raunaru. Podaci su beleeni reimom 10 vrednosti/min i unoeni u Excel. Temperatura vazduha je odreivana neposredno pored uzoraka svinjetine). Tretman zagrevanja je smatran zavrenim kada svi uzorci dostignu temperaturu od 75C u termickom centru: ovaj uslov je odabran na osnovu predloene temperature peenja svinjetine od strane American Meat Science Association.Procenat relativne vlanosti (%RH) vazduha u rerni je odreivan tokon faze zagrevanja. Uzorci su hlaeni 30min pri otvorenim vratima rerne na subnoj temperaturi kako bi se uspostavila ravnotea do prirodne temperature a zatim odmah analizirani na fiziko-hemijske karakteristike.2.3 Gubitak tokom peenjaGubitak tokom peenja je raunat kao procenat razlike u teini izmeu sveih i peenih uzoraka u odnosu na teinu sveih uzoraka mesa. Dva peena paria su mereni za svako peenje. Stoga, ukupno je osam paria mereno za svaki tretman peenja. Ukupno dvadeset paria je mereno kako bi se odredila prosena teina sveih uzoraka.2.4 Analiza tekstureAnaliza teksture je izvoena smicajnim testovima koristei TA.XT2 Texture Analyzer opremljen sa jedinicom od 25kg. Parametri su prevedeni u brojani zapis pomou Texture Expert softvera za Windows, verzije 1.22. Analiza sile smicanja na sveim i peenim uzorcima je izvoen pomou Warner-Bratzler otrice (3mm debljine), koja je presecala uzorak normalno na miina vlakna konstantnom brzinom od 60mm/min. Merena je maksimalna sila (N) potrebna da presee uzorak. Izvreno je pet merenja za svaki test peenja. Ukupno osam paria je analizirano za svaki tretman.

2.5 Sposobnost vezivanja vode (WHC)WHC za svee meso i peene uzorke je odreivana pomou metode Bouton uz par promena. WHC je odreivana za peene uzorke, nakon uravnoteenja na sobnoj temperaturi, na tano izmerenim uzorcima mesa (25-30g) nakon centrifugiranja na 16000 rpm 30 minuta i izraunata kao procenat ukupnog sadraja vode koji je ostao nakon oduzimanja ukupnog gubitka soka (ukupan gubitak soka ini zbir gubitaka u teini nakon centrifugiranja i nakon peenja):WHC = (1 (WLc+WLC)/TM) x 100WLc je promena teine peenih uzoraka nakon centrifugiranja svakog uzorka predstavljen kao procenat poetne teine sveeg uzorka mesa. WLC je promena teine nakon peenja predstavljen kao procenat poetne teine sveih uzoraka mesa. TM je ukupni sadraj vode u sveem uzorku mesa odreen nakon merenja promene teine nakon zagrevanja na 105C 18h. TM i WLC su predstavljeni bez masti, s obzirom da je uobiajeno da se u italijanskim velikim belim svinjama sadri oko 1% masti. U sluajevima gde je WLC nula, kod sveih uzoraka, jednaina glasi:WHC = (1-WLc/TM) x 100Gde je WLC promena teine nakon centrifugiranja a TM ukupni sadraj vode dobijeni na isti nain kako je ranije opisano. Pet odreivanja je vreno za svaki uzorak sveeg mesa. Ukupno dvadeset paria je analizirano. Dva odreivanja su vrena za svaki test peenja. Ukupno osam paria je analizirano za svaki tretman.

2.6 Analiza bojeOdreivanje boje je izvreno koristei Minolta Colourimeter opremljen standardnim izvorom svetlosti D65. L (svetlina), a (udeo crvene), b (udeo ute) C (jaina svetlosti) I Hue (nijansa) vrednosti su merene na sveim i peenim uzorcima koristei 10 poziciju na standardnom posmatrau. Odreivanja boje su izvoena na dvema unapred-odreenim lokacijama na povrini i unutranjosti svakog sveeg i peenog paria. Ukupno je izvreno etrdeset odreivanja za svee uzorke. Dvadeset i etiri odreivanja su takoe izvrena za svaki tretman peenja na povrini I unutranjosti.

2.7 Statistike analizeSrednje vrednosti I standardne devijacije (SD) su raunati pomou SPSS statistikim softverom. Svi uzorci mesa su tretirani kao jedan uzorak, jer se izmereni hemijski I fiziki parametri nisu znaajno menjali kod sveeg mesa. Student t-test je korien z odreivanje razlika izmeu tretmana peenja koji su izvoeni na istoj temperature.

3. Rezultati I diskusijaGrafici zavisnosti temperature od vremena za FC I FC/S tretmane peenja su predstavljeni u Fig.1 i Fig.2. Temperatura neposredno uz uzorak (DBT), relativna vlanost (%RH) I temperatura u centru (CT) i na povrini (ST) uzoraka su takoe predstavljeni. Vreme peenja, relativna vlanost i krajnja temperature na povrini za svako kuvanje je predstavljeno u Tabeli 1

Fig.1 Grafici zavisnosti temperature od vremena za FC cikluse na svakoj temperaturi peenja (temperatura suve sijalice, krug; povrinska temperatura, linija; temperatura u centru, kvadrat; %RH u unutranjosti rerne, uspravne linije): (A) FC na 100C; (B) FC na 110C; (C) FC na 120C I (D) FC na 140C. Skraenice: FC prinudna konvekcija, DBT temperatura suve sijalice, ST povrinska temperatura; CT temperatura u centru; %RH procenat relativne vlanost

Fig.2 Grafici zavisnosti temperature od vremena za FC/S cikluse na svakoj temperaturi peenjaTabela1 Vreme peenja (potrebno za postizanje 75C u termikom centru uzoraka), relativna vlanost I krajnja temperature povrina za uzorke koji su pretrpeli razliite tretmane peenja

Na 100C, vremena peenja FC tretmana je oko osam puta bilo due od FC/S. Dodatak pare je ubrzalo process peenja poveavajui ukupni koeficijent prenosa toplote i smanjujui vreme zagrevanja. Dva razliita temperaturna profila su posmatrana za FC I FC/S tretman na povrini i u centru uzorka mesa. Povrinska temperature FC uzorka je brzo porasla (17min) na 70C a zatim postepeno (60min) kako bi dospela do 76C na kraju ciklusa peenja. Slino se desilo i sa temperaturom u centru FC uzorka uz poetnu brzu porast, kasnije praenu sporijim porastom pred kraj tretmana do dostizanja 75C (to je odabrano kao temperature peenja). Niska razlika izmeu temperature izmeu povrine I centra tokom veeg dela tretmana peenja je verovatno uslovilo sporim prenosom toplote I produenim vremenom peenja (oko 78min). FC/S tretman je pokazao brzi porast do 70C na povrini uzorka (oko 2min), praen daljim brim porastom do 90C na kraju ciklusa. Temperatura u centru se postepeno penjala do krajnje temperature. Slina nalaenja su ranije primeena za svinjetinu peenu FC/S tretmanom na 180C I oni su bili u vezi sa kondenzovanom parom na povrini svinjetine, povezanom sa oslobaanjem latentne toplote to je uzrokovalo poveanje povrinske %RH. Vea temperaturna razlika je primeena kod uzoraka peenim FC/S reimom u odnosu na FC proizvode. RH vrednost oko 5% je odravana tokom FC testova peenja. Nasuprot tome, RH% je postepeno rastao do 80% nakon ~3min peenja FC/S tretmanom, praeno daljnim porastom do 88% do kraja ciklusa. Na 110C, vreme peenja FC tretmana je bio znaajno vee od FC/S, to je i oekivano, i krae od posmatranog na 100C usled vee temperature peenja. Nasuprot tome, FC/S tretman je pokazao slino vreme peenja onome na 100C. Uzrok tome moe biti nia %RH u unutranjosti rerne na 110C, to verovatno rezultira smanjenim koeficijentom prenosa toplote. Stepenasti porast povrinske temperature je primeen tokom FC tretmana do 80C na kraju ciklusa i primeen je analogni profil u unutranjosti uzorka slian temperaturnim profilima na 100C (iako je neto visa povrinska temperatura postignuta na kraju ciklusa, 92C). Razlika u temperaturama povrine I unutranjosti je bila vea za FC/S tretman u poreenju sa FC, to je bio sluaj i tokom peenja na 100C. Relativna vlanost je bila 3% u FC tretmanima ( malo manje od istog na 100C ), dok je brzo rasla do 58% u prvoj fazi peenja (4min), praena stepenastim rastom do 61% do kraja ciklusa u FC/S procesu. Peenje mesa na viim temperaturama (120 I 140C) je zahtevalo znatno krae vreme peenja tokom FC reima u poreenju sa tretmanima na manjim temperaturama. Ovo moe biti povezano sa veom temperaturnom razlikom izmeu povrinske I unutranje temperature na 120 I 140C u poreenju sa vrednostima na 100 I 110C u oba uzorka to je rezultiralo veim prenosom toplote to je znaajno smanjilo vreme tretmana. Vreme peenja FC/S tretmana na 120 I 140C su bili slini onima na 100 I 110C. Povrinske temperature su bile vee za FC/S uzorke (94-95C) nego za FC reime (82-84). Znatno vee temperaturne razlike su se odravale tokom celog ciklusa tokom FC/S tretmana u poreenju sa FC na 120 I 140C. FC je pokazao vrednosti relativne vlanosti