Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Beurteilung des antioxidativen Potentials von diätetisch zugeführtem [alpha]-Tocopherol in nitritreduzierter Rohwurst

Sammet, Katharina

Regarding the susceptibility of oxidation during production, salamitype sausages are sensitive products due to their high amount of fat, the grade of comminution and the inserted oxygen. Apart from that the product presentation in illuminated cooling devices promotes photo-oxidation of the lipids. However, α-tocopherol is a chemical substance with a considerable anti-oxidative potential being stored in membranes of body tissues after dietary supplementation. Nitrite as a component in commonly produced sausages is said to have an anti-oxidative effect, too. Proof of the anti-oxidative potential of dietary supplemented α-tocopherol in salamitype sausages also taking the anti-oxidative effect of nitrite inside the product into consideration is necessary.   In the present investigation a number of 14 fattening pigs were divided into two equal groups. One group as the control group (CG) received a common basic diet (34 ppm α-tocopherol) and the experimental group (EG) with a higher supplementation of α-tocopherol (364 ppm) both animal groups being fed in the final fattening time over a period of 35 days. Following separate slaughter of the two feeding groups, salamitype sausages were produced according to custom and usage. To the recipe a gradation of different amounts of nitrite in the curing salt (100, 50, 25 and 0 ppm of nitrite) was added. In compliance with the differently prepared products the sausages were ripened for 4 weeks before being packed under a special atmosphere. Simulating the usual conditions in self-service shelves, the packed products were kept under storage at 9°C and permanent illumination (200 lux). To control the success of the ripening sausage samples were investigated physically (pH value, water activity) and chemically (nitrite/nitrate, curing, total chemical analysis). Over the whole duration of the investigation the oxidative status of the sausages was registrated, too. For this purpose the samples were assayed regularly for secondary products of the lipid oxidation (TBARS, aldehydes), for changes in the fatty acid pattern and for the amount of α-tocopherol. The measurement of the anti-oxidative capacity (chemiluminescence) was supposed to present the direct detection of an anti-oxidative active substance inside the sausage. Additionally, over the whole period of time the colour of the different salamitype sausage charges was measured regularly in the L*a*b*-system and a sensory examination done according to the DLG scheme.   The results of α-tocopherol detection in the tissue of fattening pigs after slaughter show a higher concentration of α-tocopherol in muscle tissue (M. glutaeobiceps CG: 2.4µg/g, EG: 4.7µg/g and M. longissimus dorsi CG: 2.4 µg/g, EG: 3.9µg/g) as well as in fat (CG: 13µg/g, EG: 23µg/g) of α-tocopherol supplemented pigs. The difference in concentration (with a factor of 1.6) between the groups could also be found in the produced sausages (CG: 10µg/g dry substance, EG: 16µg/g dry substance). With the physical and chemical investigations during the ripening period of the sausages a successful salamitype sausage production could be demonstrated. With the results of the secondary products (TBARS, aldehydes: EG with a lower lipid oxidation) a positive effect of a supplementation of α-tocopherol on the stability of salamitype sausages during the storage period could be reproduced. At this the total amount of aldehydes in the sausages of the CG were 1.3-fold higher than those of the EG. The proportion of unsaturated fatty acids, ω-3 fatty acids, and ω-6 fatty acids supports this perception. In accordance to these parameters a higher stability of the fatty acids over the total period of investigated time could be seen in the experimental group. However, in the control group a shift of the fatty acid pattern towards the unsaturated fatty acids was measured. These results were confirmed with the sensory testing according to DLG scheme, also an effect of the different addition of nitrite in the sausages was recognised. The sausage charge of the EG containing 100 ppm nitrite had the longest sensory registrated stability. Apart from that, a significant influence of the different nitrite concentrations on the amount of red colour (a*-value) was seen whereas the different α-tocopherol supplementation in the feeding groups had no significant sensory effect on the sausage colour. Respectively, the effect of nitrite on the anti-oxidative potential of the sausages could not be demonstrated with the biochemical parameters.   The product “salamitype sausage” is a mixture of anti-oxidative (enzymes, vitamins, spices) and pro-oxidative (salt, iron, myoglobin, oxygen) substances with different effects on the lipid oxidation. The results of this investigation indicate that only slight variations in concentration of one parameter (as here presented by nitrite) give no biochemically measurable effect. In further investigations the interaction of anti-oxidative substances like nitrite and α-tocopherol has to be demonstrated in broader concentration varieties. To display the anti-oxidative potential of these substances in a better way at first no-practical examinations with laboratory standards should be arranged (e.g. sausages without spices) in following investigations.

Rohwurst ist aufgrund ihres hohen Fettgehaltes, ihres Zerkleinerungsgrades und des eingebrachten Sauerstoffes bei der Herstellung ein oxidationsempfindliches Produkt. Die Produktpräsentation in beleuchteten Kühlregalen begünstigt das Auftreten einer Photooxidation der Lipide. α-Tocopherol ist als chemische Substanz mit einem hohen antioxidativen Potential bekannt. Dieses wird über die Diät aufgenommen und lagert sich in den Membranen der Körpergewebe ein. Das bei der handelsüblichen Herstellung von Rohwurst zugesetzte Nitrit soll auch eine antioxidative Wirkung besitzen. Daher war das Ziel dieser Arbeit, das antioxidative Potential von diätetisch zugeführtem α-Tocopherol in schnittfester Rohwurst unter Berücksichtigung der antioxidativen Wirkung des Nitrits darzustellen.   Zu diesem Zweck wurden 14 Mastschweine in zwei Fütterungsgruppen geteilt, wobei die Versuchsgruppe (VG) mit einer α-Tocopherol-Zulage im Futter (364 ppm) und die Kontrollgruppe (KG) nur mit der Basisdiät (34 ppm α-Tocopherol) in der Endmastphase über 35 Tage gemästet wurde. Nach der Schlachtung wurden unter Beachtung der Fütterungsgruppen schnittfeste Rohwürste nach handelsüblicher Rezeptur mit einer Abstufung des Nitritanteils im Nitritpökelsalz (NPS) hergestellt (100, 50, 25 und 0 ppm Nitrit). Diese so produzierten Rohwürste wurden unter Einbehaltung der Gruppentrennung vier Wochen gereift und dann unter Schutzatmosphäre portioniert verpackt. Die Verpackungen wurden unter simulierten, handelsüblichen Bedingungen (Selbstbedienungsregale) einer achtwöchigen Lagerung bei 9° C und ständiger Beleuchtung (200 lux) unterzogen. Während der Reifungsphase wurden Proben des Wurstmaterials physikalisch (pH-Wert, aw-Wert) und chemisch (Nitrit/Nitrat, Umrötung, Chem.-Vollanalyse) zur Kontrolle des Reifungsverlaufes untersucht. Zudem wurden über die gesamte Untersuchungszeit zur Erfassung des oxidativen Status der Rohwurstchargen regelmäßig Proben gezogen und biochemisch auf die Sekundärprodukte der Lipidperoxidation (TBARS, Aldehyde), auf Veränderungen im Fettsäuremuster und auf den α-Tocopherolgehalt in der Rohwurst untersucht. Die durchgeführte Bestimmung der Chemilumineszenz sollte den direkten Nachweis für das Vorliegen einer antioxidativ wirksamen Substanz in dem Wurstgut erbringen. Zusätzlich wurden bei den Rohwurstchargen die Farbwerte (L*, a*, b*) registriert sowie eine sensorische Untersuchung nach DLG-Prüfschema während der gesamten Untersuchungszeit vorgenommen.   Das Ergebnis der α-Tocopherol-Untersuchung in den Gewebe der Mastschweine nach der Schlachtung zeigt erhöhte Konzentrationen an α-Tocopherol in der Muskulatur (M. glutaeobiceps KG: 2,4 µg/g, VG: 4,7 µg/g bzw. M. longissimus dorsi KG: 2,4 µg/g, VG: 3,9 µg/g) und im Fettgewebe (KG: 13 µg/g, VG: 23 µg/g). Dieser statistisch signifikante Konzentrationsunterschied zwischen den Fütterungsgruppen kann auch noch in der hergestellten Rohwurst mit einem Faktor von ca. 1,6 dargestellt werden (KG: 10 µg/g TS, VG: 16 µg/g TS) (p < 0,05). Die physikalischen und chemischen Untersuchungen während der Reifungsphase bestätigen die Herstellung einer schnittfesten Rohwurst, die den Ansprüchen des Deutschen Lebensmittelbuches für eine Spitzenqualität gerecht wird. Die Ergebnisse der Sekundärprodukte der Lipidperoxidation (TBARS, Aldehyde) zeigen eine positive Auswirkung der α-Tocopherol-Zulage auf die Stabilität der Rohwurst über die Lagerungszeit, anhand einer geringeren stattgefundenen Lipidperoxidation in den Chargen der VG. Dabei liegt der Gehalt an Gesamtaldehyden in der Rohwurst bei der KG um den Faktor 1,3 höher als bei der VG. Das prozentuale Verhältnis der gesättigten Fettsäuren, ω-3 Fettsäuren und ω-6 Fettsäuren in den Rohwürsten zueinander unterstützt dieses Ergebnis. Auch anhand dieses Parameters kann der Vorteil der VG, hier in Form einer höheren Stabilität der Fettsäuren, über die gesamte Untersuchungszeit aufgezeigt werden. Dagegen wird bei der Kontrollgruppe eine Verschiebung der Anteile im Fettsäuremuster zugunsten der gesättigten Fettsäuren gemessen. Diese Ergebnisse werden auch durch die Sensorik nach DLG-Prüfschema gefestigt, wobei zusätzlich ein Effekt durch die unterschiedliche Nitritzugabe in den Rohwurstchargen beobachtet wird. Die Rohwurstcharge mit 100 ppm Nitrit aus der Versuchsgruppe hat in diesem Versuch die längste sensorische Haltbarkeit. Zudem zeigen die Nitritkonzentrationen einen signifikanten Einfluss auf den Rotwert der Rohwurst, wohingegen die Fütterungsgruppen keinen Effekt haben. Im Gegensatz zur antioxidativen Wirkung des α-Tocopherols kann die erwartete antioxidative Wirkung des Nitrits mittels der biochemischen Parameter nicht gesondert dargestellt werden.   Das Produkt Rohwurst stellt eine Mischung aus antioxidativen (Enzyme, Vitamine, Gewürze) und prooxidativen (Kochsalz, Eisen, Myoglobin, Sauerstoff) Substanzen mit unterschiedlichen Auswirkungen auf das Auftreten von Lipidperoxidation dar. Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigen, dass geringfügige Veränderungen, wie die hier verwendeten Nitritabstufungen, keinen biochemisch signifikant messbaren Effekt erzeugen, so dass bei weiteren Untersuchungen zu der Interaktion der antioxidativen Substanzen Nitrit und α-Tocopherol die Spanne zwischen den eingesetzten Konzentrationen weiter gesetzt werden sollte. Dabei wäre ein Vorversuch unter praxisfernen Bedingungen, z. B. mit fehlender Gewürzbeimengung, zur besseren Darstellung der antioxidativen Eigenschaften dieser Substanzen von Vorteil.

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Sammet, Katharina: Beurteilung des antioxidativen Potentials von diätetisch zugeführtem [alpha]-Tocopherol in nitritreduzierter Rohwurst. Hannover 2004. Tierärztliche Hochschule.

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