Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zum Aroma von mariniertem Wildschweinfleisch mittels Gaschromatographie/Massenspektronomie

Manteuffel-Groß, Peter René

The aim of the present study was to analyze the changes in the aroma profile of meat products which occur through marination. Therefore a dynamic headspace method was established which allows to accumulate volatiles arising from frying meat on different collecting systems (SPME, Tenax® and Kondensat) to analyze them by gas chromatography / mass spectrometry subsequently, using two capillary columns with different polarities. The effects of a red wine- and a buttermilk-marinade on the aroma profile of pan fried wild boar meat were examined. Relevant compounds were identified and quantified by comparing them with commercially available standard substances and categorized afterwards. A weighting of their impact on the overall aroma of the marinated meat was conducted also. Furthermore the chosen method admits a comparison of the applied collecting systems. During the test series concerning the aroma profile of pan fried wild boar meat marinated with red wine, six transfer substances have been identified and quantified, which have been detected in red wine marinade as well as in marinated meat (2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 2-ethyl-1-propanol, 2,3-butanediol, ethyl laktate, 2-phenethyl ethanol. A number of four volatiles were categorized as reaction substances (ethyl butanoate, ethyl hexanoate, ethyl octanoate, ethyl decanoate) and are well known as fruit flavors. It is shown that they emerge from the esterification of middle molecular meat fatty acids with wine ethanol. Investigations about the alterations in the chemical nature of the aroma of pan fried wild boar meat marinated with buttermilk resulted in the characterization of two compounds that were categorized as transfer substances (diacetyl, acetoin). Acetoin is known to decline in its concentration during storage of buttermilk. We could observe this effect in our data too and were able to determine the relevance for the overall aroma of pan fried wild boar meat marinated with buttermilk, by performing a sensory panel trial. As transformation substances these compounds were classified that do not belong to the intrinsic compounds of buttermilk, but are generated by thermal treatment in this marinade. They were detected in the chromatograms of pure buttermilk as well, as in these of buttermilk marinated meat (furfural, 1-(2-furanyl)-ethanone, 5-methylfurfural, 2-furanmethanol, maltol, 9-decenoic acid, benzoic acid). As summation substances five carboxylic acids which could be found in non-treated meat, buttermilk marinade and marinated meat, in the latter in a significant higher concentration, (acetic, butanoic, hexanoic, octanoic, decanoic acid) were subsumed. Regarding the assessment of the three applied methods of sampling, different sensitivities and retention times of certain compound categories and substances have been observed and discussed. Therefore, in the here presented dissertation several volatiles could be discovered for the first time, which are responsible for the alterations in the flavor of a marinated meat product, as well as the formation of aroma active reaction substances in a meat-marinade combination.

Um erstmalig die Änderungen im Aromaprofil von Wildschweinefleisch, die durch das Marinieren stattfinden, chemisch zu untersuchen, wurde eine Dynamic-Headspace-Methode eingerichtet, die es ermöglicht, die während des Bratvorgangs freigesetzten flüchtigen Verbindungen mit verschiedenen Sammel-Systemen (SPME, Tenax® und Kondensat) zu erfassen und anschließend mittels Gaschromatographie, unter Verwendung von 2 Trennsäulen mit unterschiedlicher polarität, und Massenspektrometrie zu analysieren. Untersucht wurden die Auswirkungen, einer Rotwein- und einer Buttermilchmarinade auf das Aromaprofil von gebratenem Wildschweinefleisch. Relevante chemische Verbindungen wurden durch den Vergleich mit kommerziell erhältlichen Standardsubstanzen sicher identifiziert, quantifiziert und in Kategorien zusammengefasst. Eine Gewichtung der Bedeutung für das Gesamtaroma fand außerdem statt. Die gewählte Methodik erlaubte zudem einen Vergleich der verwendeten Sammel-Systeme. In den Untersuchungen zum Aromaprofil von rotweinmariniertem Wildschweinefleisch wurden sechs Transferstoffe identifiziert und quantifiziert. Diese konnten sowohl in Rotweinmarinade, als auch in mariniertem Fleisch nachgewiesen werden (2-Methyl-1-butanol, 3-Methyl-1-butanol, 2-Methyl-1-propanol, 2,3-Butandiol, Ethyllaktat, 2-Phenylethanol). Vier Fruchtester wurden als Reaktionsstoffe klassifiziert (Ethylbutansäureester, Ethylhexansäureester, Ethyloctansäureester, Ethyldecansäureester), die durch das Marinieren im Fleisch aus der Veresterung des Weinethanols mit den Fettsäuren, als Abbauprodukte des Schweinefetts, entstanden. Bei den Untersuchungen zur Auswirkung der Buttermilchmarinade auf das Wildschweinefleisch konnten zwei Transferstoffe bestimmt werden (Diacetyl, Acetoin). Von Acetoin ist bekannt, dass seine Konzentration in länger gelagerter Buttermilch abnimmt. Dieser Effekt konnte auch hier festgestellt und die Bedeutung für das Gesamtaroma von buttermilchmariniertem Wildschweinefleisch mittels eines Sensorik-Panels verifiziert werden. Als Transformationsstoffe wurden Substanzen zusammengefasst, die per se in Buttermilch nicht enthalten sind und erst durch die thermische Behandlung der Buttermilch entstehen. Sie wurden sowohl in den Chromatogrammen der Buttermilchmarinade als auch in buttermilchmariniertem Fleisch detektiert (Furfural, 2-Furylmethylketon, 5-Methylfurfural, 2-Furanmethanol, Maltol, 9-Decensäure, Benzoesäure). Als Summationsstoffe, Verbindungen die in unbehandeltem Fleisch, in Buttermilchmarinade und in mariniertem Fleisch, zu finden sind, in letzterem in signifikant erhöhter Konzentration, wurden fünf Carbonsäuren (Essig-, Butan-, Hexan-, Octan-, Decansäure) zusammengefasst. Hinsichtlich der verwendeten Methodik der Probenaufbereitung wurden die drei verschiedenen Sammelsysteme miteinander verglichen und unterschiedliche Sensitivitäten sowie Retentionszeiten der verschiedenen Trappingtechniken bezüglich einzelner Stoffklassen beziehungsweise Verbindungen festgestellt und diskutiert. In der vorliegenden Arbeit konnten somit zum ersten Mal diejenigen flüchtigen Verbindungen identifiziert werden, die für, durch Marinieren von Fleisch erzeugte, Aromaänderungen verantwortlich sind. Ebenfalls zum ersten Mal konnte hierbei die Entstehung von Reaktionsaromen in einer Fleisch-Marinade-Kombination nachgewiesen werden.

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Manteuffel-Groß, Peter René: Untersuchungen zum Aroma von mariniertem Wildschweinfleisch mittels Gaschromatographie/Massenspektronomie. Hannover 2008. Tierärztliche Hochschule.

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