Vorhersage von Farbe, Textur und Sensorik bei Rindersteaks mit Infrarot-Spektroskopie
Die Qualitätseigenschaften von Rindersteaks werden durch eine Vielzahl von Faktoren des Tieres (Rasse, Geschlecht und Alter), der Umweltbedingungen (Fütterung, Transport und Schlachtung) sowie der Verarbeitung (Kühlbedingungen, Reifungszeit) beeinflusst. Während der Fleischreifung verändert sich die Qualität der Rindersteaks. Diese Änderungen gelten besonders für die Farbe und die wichtigsten sensorischen Merkmale Zartheit, Aroma und Saftigkeit.
Eine der größten Herausforderungen für die Fleischindustrie ist die zuverlässige Vorhersage der Fleischqualität frühzeitig im Produktionsprozess und schließlich die Qualitätsgarantie für die Verbraucher. Die bekannten analytischen Labormethoden und die sensorischen Verkostungen können zuverlässige Informationen über die Fleischqualität verfügbar machen, sie mindern aber den Wert des Produktes und sind zeitaufwändig. Die Nahe Infrarot Spektroskopie (NIR) als on-line bzw. at-line-Technik ist seit einigen Jahren für den schnellen und nicht in das Produkt eingreifenden Nachweis von Qualitätskriterien etabliert.
In einer Durchführbarkeitsanalyse sollten daher die Möglichkeiten der „visible/NIR“-Spektroskopie für die Vorhersage der Fleischfarbe und der sensorischen Eigenschaften von Rindersteaks geprüft werden. Diese Form der Spektroskopie arbeitet in einem Lichtspektrum, das über den Nah-Infra-Rot-Bereich hinaus in den sichtbaren Lichtbereich erweitert ist. Die Untersuchungen von Y. LIU, B.G. LYON, W.R. WINDHAM, C.E. REALINI, T. DEAN, D. PRINGLE und S. DUCKET (Prediction of color, texture, and sensory characteristics of beef steaks by visible and near infrared spectroscopy ) wurden an Färsen der Rasse Angus und an Ochsen der Rasse Hereford durchgeführt und sind mit einer Tierzahl von insgesamt 18 untersuchten Tieren zunächst nur als Machbarkeitsstudie anzusehen.
Immerhin zeigt die Arbeit eindrucksvoll die Möglichkeiten der relativ neuen Technik der NIRSpektroskopie. So gelingt mit dem Modell der PLS-Methode die Differenzierung zwischen Steaks, die entsprechend ihren Scherkraftwerten als „zart“ (Scherkraft < 6 kg) bzw. „zäh“ (Scherkraft > 6 kg) klassifiziert wurden, durchaus mit zufrieden stellender Genauigkeit, d. h. mit einem Anteil richtiger Einstufungen von 83 %. Diese verbessert sich bei ergänzender Anwendung der Hauptkomponentenanalyse sogar noch erheblich auf 96 %.
Während mit der konventionellen NIR-Messtechnik Farbanalysen nicht gelingen, sind „visible/NIR“-Spektren geeignet, auch die Farbkomponenten des Fleisches zu erfassen. Der Rot-Ton des Fleisches (a*-Wert) wird mit R² = 0,90, der Gelb-Ton (b*-Wert) mit R² = 0,78 ausreichend sicher erfasst. Lediglich der L*-Wert (Helligkeit) erreicht mit R² = 0,55 eine nur unzureichende Schätzgenauigkeit. Die sensorisch erfassten Qualitätskriterien lassen sich ebenfalls nur mit mittlerer Genauigkeit durch die Spektroskopie erfassen, die Zartheit erreicht R² = 0,58, die Saftigkeit R² = 0,50.
Vergleicht man dies mit der Qualitätsdifferenzierung auf Basis der Scherkraftwerte, so könnte dies auch auf Probleme der Referenzwertbildung mit der sensorischen, d. h. subjektiven Analyse hinweisen. Ein zusammenfassendes Ergebnis der Studie ist daher auch, dass weitere Untersuchungen zu den Zusammenhängen zwischen chemisch/physikalischen Eigenschaften des Fleisches und den NIR-Spektren erforderlich sind.
Quelle: Kulmbach [ FREUDENREICH ]
