Summary
Força de cisalhamento Slice é um método de referência para análise de textura de carne. Usando uma caixa de corte de ângulo ajustável poderia aumentar a sua precisão para fins de pesquisa. Os resultados obtidos a partir de diferentes locais dentro do
Abstract
A pesquisa indica o ângulo de fibra do músculo longissimus pode variar, dependendo da localização dentro de um bife e ao longo do músculo. Em vez de utilizar os originais fixos 45 ° ou 90 ° de ângulo de corte para testar a força de cisalhamento, uma caixa de corte de ângulo variável pode ser ajustada de modo que os ângulos das facas corresponder ao ângulo de fibra de cada amostra. Dentro de 2 min após o cozimento a uma temperatura interna de 71 ° C em uma grade aberta lareira fixada em 210 ° C, de 1 cm em 5 cm núcleo é cortado do bife, paralela à direção da fibra muscular, usando duas lâminas de faca definir um cm de distância. Este núcleo quente é então submetido ao protocolo da força de cisalhamento da fatia (SSF) para avaliar a textura da carne. O uso da caixa de corte de ângulo variável e o protocolo de SSF fornece uma representação exacta da força de cisalhamento máximo, como as fibras de fatia e os músculos são consistentemente paralelo. Portanto, a caixa de corte de ângulo variável, em conjunto com o protocolo de SSF, pode ser usado como um alto-throughput técnica para avaliar com precisão a maciez da carne em diferentes locais do músculo Longissimus dorsi e, possivelmente, em outros músculos.
Introduction
Ternura é um dos mais importantes atributos de qualidade em carne 1. Inconsistência na maciez da carne tem sido identificado como um dos principais problemas enfrentados pela indústria da carne 2. A força de ensaio de cisalhamento Warner-Bratzler (WBSF), caracterizado por um orifício triangular em uma placa de corte precisamente maquinado, é o método mais amplamente utilizado para indicar a tenrura da carne sensorial 3,4, como é o método instrumental que discutivelmente tem mostrado a melhor correlação com a pontuação dos provadores para carne resistência 5. No entanto, o protocolo de força de cisalhamento fatia (SSF) tornou-se uma técnica importante para a análise de textura e sensibilidade muscular 6, como uma alternativa para o protocolo padrão WBSF 7. É benéfico em casos em que a análise rápida ou um elevado número de amostras necessário para ser processado. Para o SSF, apenas um núcleo é retirado do bife quando ele ainda está quente, contra os múltiplos núcleos (3-6) feita a partir da carne geralmente réer 24 horas de refrigeração para o WBSF 6. Deste uma fatia, o SSF analisa a textura média de todo o bife de 8, como foi verificado que a tenrura varia entre os lados laterais para mediais do bife 9, com o centro e meio de carnes tendo a melhor representação para a média WBSF . A queda para o SSF é que, dentro de um bife, do lateral lados medial, há uma variação nos valores de força de cisalhamento 9, no entanto, consistentemente usando a caixa de dimensionamento para fazer 5 seções cm, pode reduzir a variabilidade que pode vir do uso de diferentes seções do bife. No entanto, uma vez que alguns bifes são de tamanhos diferentes, um Slice 5 cm pode ocorrer em diferentes locais do bife, o que poderia, então, afetam os valores de força de cisalhamento 10.
Por outro lado, o quadro de corte original é concebido para obter a secção a ser analisada no protocolo SSF permite apenas dois ângulos fixos, 45 ° e 90 °, no entanto, músculomudanças de orientação da fibra dentro de bifes, e dentro do músculo 11. Shackelford e 12 Wheeler afirma que o ângulo médio longissimus foi de 43,8 °, que estava perto de 45 ° e, portanto, considerado adequado quando as amostras foram coletadas sempre no mesmo local. No entanto, Derington et al. 11 relataram uma gama do ângulo das fibras ao longo do músculo longissimus entre 33,1 ° e 53,9 °. Assim, quando, para efeitos de investigação, várias carnes do mesmo animal precisa de ser analisado, designando todos os ângulos de fibras tanto para 45 ° ou 90 ° reduz potencialmente precisão. O uso de uma caixa de corte de ângulo variável pode fornecer uma representação mais precisa da força de corte máxima, como tendo a capacidade de medir e ajustar o ângulo de corte permite a fatia para consistentemente correm paralelamente com as fibras musculares.
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Protocol
1. Coleção Steak
- Após a graduação 24 horas - 48 horas pós abate, no músculo Longissimus dorsi (ou o fim torácica e / ou lombar) é removido a partir de carcaças de carne bovina e coletadas para análise de qualidade.
- O músculo é cortado de gordura subcutânea e off quadrado. O músculo é então cortada em 2,5 cm (1 in) bifes seguindo protocolos de manipulação de alimentos e de segurança. Após o corte das carnes individuais, as etiquetas apropriadas (o número de animais, o lado, a localização do músculo, ou tempo) são colocados nas respectivas carnes.
- Bifes são então preparadas para armazenamento. Caso devam permanecer fresca, eles são colocados num tabuleiro e levado para a grelha. Se os bifes frescos não podem ser preparados imediatamente, eles precisam de ser cobertas com plástico, até se pode cozinhar, para evitar a desidratação. Se bifes devem ser envelhecido em um refrigerador, ou congelado, o peso é registrado com duas casas decimais antes de serem colocados em um oxigênio impermeável vácuo pacote bag e selados usando uma máquina de embalagem a vácuo. Bifes são então colocadas nos seus respectivos locais de armazenamento de longo prazo.
2. Cooking Procedimento
- Se a amostra foi congelada, retire do freezer e coloque em um 4 ° C mais frio para descongelar durante a noite.
- No dia da cozinha, pré-aqueça uma grelha open-forno a 210 ° C para a amostra de cozinhar, e preparar o sistema logger de temperatura e computador, inserindo os termopares para as saídas do dispositivo de digitalização. Unte levemente a grelha com gordura vegetal cerca de 10 min antes de cozinhar começa.
- Antes de começar a cozinhar, retire bifes do refrigerador. Retirar a amostra da embalagem e secar o excesso de umidade do bife com toalha de papel. Anote o peso bruto do bife com duas casas decimais.
- Inserir um termopar no ponto médio da carne ao longo do seu eixo longitudinal. Inicie a digitalização termopares para gravar dados de cozinha.
- Coloque abifes na grelha, mantendo o paralelo termopares à superfície cozedura da carne e da grade. Se a sonda não é mantido paralelo, que pode resultar em leituras de temperatura impróprias.
- Cozinhar carnes a uma temperatura interna de 35,5 ° C, e depois virar a recolha de amostras durante e continue a cozinhar até uma temperatura final interno de 71 ° C. Uma vez que a temperatura interna é de 71 ° C, remover a amostra da grelha e puxar para fora o termopar da carne.
- Se um peso de cozimento é desejado, deixe o bife para esfriar um pouco (1-2 min), em seguida, apagar a amostra com um papel toalha para remover o excesso de umidade da amostra e pesar até duas casas decimais.
- Se forem necessários dados de culinária, salvar os dados de verificação de termopares.
3. Ajustar o ângulo e Preparação de Amostras
- Embora a amostra ainda está quente da grelha, faça um corte de 1 - 2 cm da extremidade lateral do bife para criar uma ponta quadrada.
- A seção 5 centímetros em todo o widpo de o bife é preparado usando uma "caixa de dimensionamento amostra" com um entalhe de faca, a 5 cm, em paralelo com o corte inicial.
- O ângulo de orientação da fibra muscular pode ser medida colocando um prolongador na superfície de lâmina de corte da carne.
- A caixa de corte de ângulo variável é, então, definida como o ângulo correspondente da amostra, deslizando a placa de metal menor personalizado com os furos inferiores para guiar a faca de lâmina dupla. Apertar os botões para fixar a placa de metal inferior ao ângulo correspondente.
- Coloque a secção de 5 cm de carnes na área de corte da caixa de corte ângulo variável, de modo que a direcção das fibras musculares é paralelo ao ângulo da faca de lâmina dupla.
- A faca de lâmina dupla é utilizado para cortar uma fatia de 1 cm através da previamente cortado 5 centímetros peça, desse modo, assegurar que a faca irá passar através de toda a amostra, com o ângulo correspondente. Ao colocar o bife, verifique se ele está tocando a borda da área de corte mais próximo doutilizador, como o movimento de corte vai puxar a carne no sentido do utilizador.
- Para cortar, coloque a faca de lâmina dupla na caixa de corte e puxar a faca para cortar a carne em uma faixa de 1 cm. Para evitar a ruptura da carne, usar um ligeiro movimento de corte da faca, enquanto puxa na direcção do utilizador. Mantenha as lâminas de faca contra uma borda da placa de guia para manter as proporções de corte iguais.
- O resultado deve ser de 1 cm, fatia grossa quente que é de 5 cm de comprimento, com as fibras consistentemente paralela à fatia. Esta fatia é então usado para fatia da força de cisalhamento de textura na carne.
4. Análise da força de cisalhamento
- Para determinar a análise da força de cisalhamento, a fatia de cisalhamento protocolo vigor (SSF) usa os 1 centímetro por 5 centímetros fatia obtidos com a caixa de corte ângulo variável. Usando um equipamento de análise de textura, com uma fatia de lâmina de corte plana, a análise é realizada sobre a fatia quente.
- Preparar o Analisador de Textura com uma célula de carga de 50 kg, e conjuntoa distância ao cisalhamento a 48 mm, com uma velocidade de cabeça transversal de 500 mm / min.
- O corte é executado uma vez, perpendicular às fibras musculares para fornecer uma análise exacta da força máxima necessária para cortar as fibras da fatia.
- Uma vez que a fatia foi cortado completamente através do centro, guardar e gravar os dados.
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Representative Results
Trinta e um final novilhos carne comercial foram abatidos e suas carcaças (528-601 kg) foram divididos. A fim de criar a variabilidade na sensibilidade, os lados direito foram imediatamente armazenados a 2 ° C, enquanto que os lados esquerdo foram realizadas a 10 ° C durante 3 horas e, em seguida, a 2 ° C. Os músculos longo dos lados direito e esquerdo foram removidos 24 horas após o abate. Amostras dos lados direito (tratamento "duro") foram analisados naquele dia, enquanto as amostras do lado esquerdo (tratamento "Concurso") estavam na faixa de 6 d antes de ser analisada. Dois bifes emparelhados foram fabricados a partir do anterior (5 ° -6 ° vértebras torácicas), médios (12 º -13 º vértebras torácica) e posteriores (4 ª -5 ª vértebras lombares) porções dos músculos longo direito e esquerdo. Por amostragem duas carnes adjacentes uma à outra e executar tanto a WBSF referência e SSF na mesma bife estamos able para comparar o ângulo SSF ajustável ao material de referência WBSF. Carnes foram preparados como descrito nos procedimentos anteriores. Seguindo um design equilibrado, cada par de carnes foram divididos em duas metades, uma mediana e uma lateral. A metade medial de um bife e metade lateral do segundo foram usadas para preparar fatias usando a caixa de corte ângulo ajustável e analisados com a força de cisalhamento protocolo fatia (SSF). Os bifes restantes meia foram colocados em sacos plásticos individuais, submersos em um banho de gelo para prender cozinhar e refrigerado a 4 ° C durante a noite para a preparação de 1,9 centímetros núcleos cilíndricos e analisados utilizando o método de força de referência Warner-Bratzler shear (WBSF).
De acordo com os resultados (n = 372), o método de força de cisalhamento × localização muscular ou interações localização bife não foram significativas (P> 0,05). Isto significa que, independentemente das diferenças entre os valores absolutos de cada método, as diferenças observadas entre os Treatmentos ou locais foram similares quando um ou outro método foi usado para avaliar a sensibilidade em carne cozida. Além disso, não houve interações (P> 0,05) com os tratamentos (difícil contra propostas). Para o método de SSF ângulo ajustável (Figura 2), foram observadas diferenças entre localização do músculo (P <0,05). O carnes mais duras foram as amostras da seção média do músculo Longissimus. Bifes anterior foram as amostras mais tenras e amostras posteriores foram intermediários. O mesmo efeito foi observado nas amostras analisadas utilizando o método WBSF referência (Figura 3). Ambos Janz et al. 10 e Henrickson e Mjoseth 13 apresentaram resultados semelhantes, relatando maiores valores de força de cisalhamento na área central do olho de lombo, menor na área anterior e intermediário na área posterior. Janz et al. 10 explicou essas diferenças intramusculares de fatores como coolitaxas ng, o declínio do pH ao longo do lombo, ângulos de fibras musculares e tensões durante carcaça pendurada.
Semelhante ao estudo de Shackelford et ai. 6, que um ângulo de fatia comparação a força de cisalhamento a uma norma fixa WBSF, os resultados para o ângulo de corte da força de cisalhamento ajustável também foram comparados com o padrão WBSF no presente estudo. O coeficiente de variação (Tabela 1) é uma medida da variabilidade entre as amostras dentro de cada método, bem como o coeficiente de variação global nesta experiência foi semelhante para ambos os métodos, independentemente do local onde ao longo do músculo ou no interior da carne. No entanto, o coeficiente de variação para WBSF foi consistente entre concurso e amostras difíceis (23-28%), enquanto para o SSF variabilidade variou de 13,6 para amostras difíceis de 34,2% para as amostras do concurso. Assim, a maior variabilidade foi observada para os valores da caixa de corte ângulo ajustável na amostra concurso, enquanto WBSF força de cisalhamento resultou em mais variabilidade nas amostras difíceis.
Depois de comparar os coeficientes de variação, o passo seguinte foi determinar a correlação (r) entre os valores obtidos pelos diferentes metodologias (Tabela 2). Assim, observou-se uma correlação elevada (P <0,001) entre os valores de ambos os métodos (em geral 0,75), sendo mais elevada (0,84) nas amostras laterais na extremidade anterior e mais baixo (0,63) nas amostras medial da extremidade posterior. Estes resultados são muito mais elevados do que os relatados por Derington et al. 11, que variou entre 0,38 e 0,62. Isto pode indicar uma vantagem do ângulo regulável em relação ao quadro de 45 ° de corte inicial, particularmente quando ocorre a amostragem ao longo do músculo longissumus, ou a partir da média, em vez que a extremidade lateral de carnes.
Figura 1. Projeto original da caixa de corte de ângulo ajustável para a fatia da força de cisalhamento.
Figura 2. Fatie os valores de força de cisalhamento (caixa ângulo ajustável) para bifes de três locais diferentes dentro do músculo LT (n = 186).
Figura 3. Valores de força de cisalhamento (WBSF) para bifes de três locais diferentes dentro do músculo LT (n = 186) anterior (5 ª -6 ª vértebras torácicas);. Médio (12 ª -13 ª vértebras torácicas), Posterior (4 ª -5 th vértebras lombares) a, b, c Letras diferentes indicam diferenças significativas (P <0,05).
| </ Td> | Lado | Locais dentro Lombo | Locais dentro Steak | |||||
| Global | Esquerda (Tender 1) | Direita (resistente 2) | Anterior | Meio | Posterior | Lateral | Medial | |
| Warner BratzlerShear Força | 38.5 | 28,6 | 23,1 | 39.9 | 36,6 | 37,7 | 39,1 | 37,7 | 34,9 | 34,2 | 13,6 | 37,1 | 31,4 | 34,7 | 35,7 | 34,1 |
Tabela 1. Coeficientes de variação (%) para a Warner-Bratzler e caixa de valores de ângulo ajustável de corte fatia da força de cisalhamento (n = 372) Anterior (5 ª -6 ª vértebra torácica);. Médio (12 ª -13 ª vértebras torácicas), Posterior (4 ª -5 ª vértebras lombares) uma proposta: carcaças mantidas a 10 ° C por 3 horas post-mortem e, em seguida, armazenados a 2 ° C e carne envelhecida por 6 dias, 2 resistente: carcaças armazenadas entre 2 ° C imediatamente post-mortem e carne envelhecida por 24 horas.
| Warner-Bratzler força de cisalhamento | |||||||
| Formigaerior | Meio | Posterior | |||||
| Global | Lateral | Medial | Lateral | Medial | Lateral | Medial | |
| Fatie força de cisalhamento | 0,751 | 0,843 | 0,763 | 0,693 | 0,777 | 0,758 | 0,634 |
| Valor P | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 | <0,001 |
Tabela 2. Coeficientes de variação (%) para a Warner-Bratzler e caixa de valores de ângulo ajustável de corte fatia da força de cisalhamento (n = 372).Anterior (5 ª -6 ª vértebras torácicas), Médio (12 ª -13 ª vértebras torácicas), Posterior (4 ª -5 ª vértebras lombares) uma proposta: carcaças mantidas a 10 ° C por 3 horas post-mortem e, em seguida, armazenados a 2 ° C e carne envelhecida por 6 dias, 2 resistente: carcaças armazenadas entre 2 ° C imediatamente post-mortem e carne envelhecida por 24 horas.
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Discussion
A caixa de ângulo ajustável garante a lâmina SSF sempre tesouras fibras musculares em um ângulo perpendicular verdade, ao invés de aproximadamente perpendicular o que poderia acontecer com um fixo ângulo de corte de 45 ° 8. A aplicação da caixa de corte de ângulo variável permite descrições mais precisas da força de cisalhamento máxima em uma amostra, e é nesta base de melhorar técnicas objetivas de análise de qualidade de que a caixa de corte de ângulo variável foi desenvolvido. Por outro lado, a vasta gama de ângulos apresentados pelo quadro de ângulo ajustável (30 ° a 60 °), permite a preparação de amostras do que o de outros músculos por análise longissimus SSF. No entanto, a faca de lâmina dupla, ajustou 1 cm de distância, pode ter alguma flex da lâmina que pode alterar a espessura da fatia, e, portanto, a força de cisalhamento. Para garantir que a variação é reduzida, as lâminas devem ser tão curto quanto possível (5-7 cm) e bem afiada. Em seguida, uma lâmina deve ser consistentemente descansado along a borda da abertura da faca e um ligeiro movimento de corte deve ser utilizado para obter uma fatia mais consistente. A etapa extra de ajustar o ângulo ea formação exigida para obtenção de cortes repetitivos de diferentes bifes são inconvenientes para a aplicação da caixa de ângulo ajustável em um ambiente industrial (por exemplo, frigorífico comercial). No entanto, num ambiente de investigação, a preparação de uma única fatia, ângulo ajustado pode exigir menos tempo do que os múltiplos núcleos (normalmente 6-8) preparado para WBSF.
Antes de utilizar a caixa de corte, existem alguns passos que são importantes e mais crítico do que outros, tais como a embalagem das amostras. Amostras frescas antes de cozinhar devem ser cobertos, de preferência, com uma peça de plástico para evitar a desidratação da amostra. Antes amostras embaladas a vácuo, são armazenadas a vedação deve ser inspeccionada para garantir o vácuo não tenha sido quebrada, e selados, se necessário. Tempo de envelhecimento é um dos fatores mais importantes que contribuem to a variabilidade na maciez da carne 14, e devem ser considerados no desenho de experiências. Congelar as amostras podem ser necessárias, mas amostras congeladas-descongeladas costumam ter valores de força de cisalhamento mais baixas do que a carne refrigerada 15. Após o armazenamento e antes de cozinhar, e que é importante que as sondas de temperatura são introduzidos no meio das carnes, equidistantes das superfícies de cozinha. Isto irá impedir o bife de cozinhar rapidamente de um lado, e, em seguida, muito lentamente cozinhar no outro lado. Se a temperatura interna parece estar mudando em um ritmo diferente do que outras carnes (ou muito rápido ou muito lento), reposicionar a sonda para uma posição mais central. Além disso, para a colocação de sonda de temperatura, tentar evitar locais que não são representativos de toda a carne, como áreas com depósitos de gordura ou tecido conjuntivo, inconsistências de espessura, ou áreas que parecem ter a separação da fibra muscular.
Processos de cozedura podem também ter uma significativaimpacto significativo na maciez final de 7. Assim, o método proposto, grelhador eléctrico a 210 ° C é um método calor seco típico usado para cozinhar as amostras. Usando um double "grelha clam" pode reduzir o tempo de cozimento, mas a perda de umidade pode ser maior devido à pressão extra a partir do topo da grade, levando à redução da ternura. Outra opção é cozinhar por um tempo fixo, em vez de para uma temperatura de ponto de extremidade. Cinto-grades e transportador fornos podem ser usados e eles podem ser facilmente combinados com o protocolo SSF 16. No entanto, a espessura das carnes tem de ser controlado, tal como grandes variações na temperatura final pode causar 17 valores de maciez inconsistentes. Devido à natureza de trabalho com um tecido não-homogénea tal como a carne, as diferenças estruturais entre as amostras podem resultar em diferentes profundidades de carnes Apesar dos cuidados e atenção durante o corte. Outros autores usam cozinhar úmido, tais como métodos de banho de água 18. Isso geralmente resulta em tempos de cozedura mais longos a lower temperaturas, aumentando a maciez da carne com alto teor de tecido conjuntivo 7. Por conseguinte, o método utilizado para preparar cozinhar a carne antes da avaliação sensibilidade deve ser cuidadosamente escolhida de acordo com o tipo de carne e os objectivos da experiência.
Finalmente, quando se analisa o SSF da amostra, os valores muito diferentes podem ser obtidas. Os autores podem encontrar valores de <10 kg, carne extremamente macia com tratamentos realce ternura ou muito longos períodos de envelhecimento, de> 50 kg, em amostras com alto teor de colágeno, encurtamento pelo frio ou extremamente curtos períodos de envelhecimento. Se as amostras duras são esperados num experimento, a célula de carga para o analisador de textura deve ser 100 kg em vez de 50 kg, tal como relatado no presente estudo, os valores de amostras ou muito difíceis não serão gravados com precisão. No entanto, usando células de carga com valores de pico mais elevados resultaria em precisão reduzida. Se o objetivo é apenas para classificar carne macia e resistente, oCélula de carga de 50 kg pode ser suficiente, já que qualquer amostra durante este valor seria considerado extremamente difícil.
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Disclosures
Não temos nada a divulgar.
Acknowledgments
Este estudo foi parte da Agriculture and Agri-Food Canada A-base do projeto "Desenvolvimento de técnicas de alto rendimento para amostras de carne para reduzir o gap phenomic para características de qualidade multivariadas na seleção assistida". A assistência especializada da Unidade de Processamento de Carne de pessoal Meat no Centro de Pesquisa Lacombe estão sinceramente apreciado. Os autores também gostaria de agradecer a assistência técnica dedicada de Christine Burbidge-Boyd, Fran Costello, Glynnis Croken e Rhona Thacker.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Vacuum Packager | Koch Equipment, Kansas City, MO, USA | Model UV2100 | |
| Vacuum bags | Winpak Ltd., Winnipeg, MB, Canada | ||
| Thermocouples and Scanning Device | Agilent / Hewlett Packard, Santa Clara, CA, USA | 34970A Data Acquisition Switch Unit | |
| Grill | Garland Commercial Ranges Ltd., Mississauga, ON, Canada | Model ED-30-B | |
| Crisco Vegetable Shortening | The J.M. Smucker Company, Orrville, OH, USA | ||
| Sample sizing box | G-R Manufacturing Co., Manhattan, KS, USA | ||
| Angle adjustable box | Innovation Centre, Red Deer College, Red Deer, AB, Canada | ||
| Texture Analyzer Machine | Texture Technologies, Hamilton, MA, USA | Model TA-XT Plus | |
| Load Cell, 50 kg | Texture Technologies, Hamilton, MA, USA | TA-XT Plus | |
| USDA Warner-Bratzler knife w/guillotine block | Texture Technologies, Hamilton, MA, USA | TA-7 | |
| Flat rectangle Blade for Slice Shear Force | Texture Technologies, Hamilton, MA, USA | TA-7C |
References
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