KALANKÄSITTELYN KÄYTÄNNÖT JA TUOTELAATU

Transkriptio

1 KALANKÄSITTELYN KÄYTÄNNÖT JA TUOTELAATU 1) Laatu ja kalan elintarvikeketju 2) Laatu ominaisuudet 3) Esimerkit tutkimuksesta Susanna Airaksinen

2 Kalan tie elintarvikkeeksi KASVATUS/KALASTUS Kalakanta Olosuhteet lämpötila, tiheys, O 2 Ravitsemus ja terveys

3 Kalan tie elintarvikkeeksi KASVATUS/KALASTUS PERKUU Esikäsittely Tainnuttaminen Verestäminen Jäähdyttäminen

4 Kalan tie elintarvikkeeksi KASVATUS/KALASTUS PERKUU JATKOJALOSTUS Jäähdyttäminen Prosessointi ja pakkaaminen

5 Kalan tie elintarvikkeeksi KASVATUS/KALASTUS PERKUU JATKOJALOSTUS KAUPPA Säilytys

6 Kalan tie elintarvikkeeksi KASVATUS/KALASTUS PERKUU JATKOJALOSTUS KAUPPA RUOKAPÖYTÄ Säilytys Valmistaminen

7 Kalan tie elintarvikkeeksi KASVATUS/KALASTUS PERKUU JATKOJALOSTUS KAUPPA RUOKAPÖYTÄ Laadukas raaka-aine Laadukas tuote Tuotelaatu

8 Laatu elintarviketuotannossa KOTIMAISUUS TERVEELLISYYS TURVALLISUUS JÄLJITETTÄVYYS KESTÄVÄ JA SÄÄNNÖSTEN MUKAINEN TUOTANTO ERIKOISTUOTE tai PITKÄLLE JALOSTETTU TUOTE Raaka-aineominaisuuksiltaan virheetön ja tarkoitukseensa sopivin tuote

9 T u o t e l a a t u t u t k i m u s RAVINNON- TUOTANTO ELÄMÄN YLLÄPITO esteettinen laatu mielikuvat toimeentulo rakenne ulkonäkö maku/haju koostumus ulkonäkö säilyvyys turvallisuus jäljitettävyys maku rakenne väri mehukkuus aromi ostopäätös alkutuottaja jalostaja kauppa kuluttaja L a a d u k k a a t t u o t t e e t

10 Tuotelaatuominaisuudet

11 Tuotelaatu-ominaisuudet RAKENNE ULKONÄKÖ MAKU / HAJU KOOSTUMUS

12 Tuotelaatu-ominaisuudet RAKENNE RAKENNE ULKONÄKÖ MAKU / HAJU KOOSTUMUS VEDENSIDONTAKYKY VÄRI AISTINVARAINEN ARVIO KOOSTUMUS MIKROBIOLOGINEN LAATU RAVITSEMUKSELLINEN LAATU LISÄAINEET JA JÄÄMÄT

13 Tuotelaatu-ominaisuudet RAKENNE RAKENNE ULKONÄKÖ MAKU / HAJU KOOSTUMUS VEDENSIDONTAKYKY VÄRI AISTINVARAINEN ARVIO KOOSTUMUS MIKROBIOLOGINEN LAATU RAVITSEMUKSELLINEN LAATU LISÄAINEET JA JÄÄMÄT

14 Tuotelaatu-ominaisuudet RAKENNE RAKENNE ULKONÄKÖ MAKU / HAJU KOOSTUMUS VEDENSIDONTAKYKY VÄRI AISTINVARAINEN ARVIO KOOSTUMUS MIKROBIOLOGINEN LAATU RAVITSEMUKSELLINEN LAATU LISÄAINEET JA JÄÄMÄT

15 Tuotelaatu-ominaisuudet RAKENNE RAKENNE ULKONÄKÖ MAKU / HAJU KOOSTUMUS VEDENSIDONTAKYKY VÄRI AISTINVARAINEN ARVIO KOOSTUMUS MIKROBIOLOGINEN LAATU RAVITSEMUKSELLINEN LAATU LISÄAINEET JA JÄÄMÄT

16 Tuotelaatu-ominaisuudet RAKENNE RAKENNE ULKONÄKÖ MAKU / HAJU KOOSTUMUS VEDENSIDONTAKYKY VÄRI AISTINVARAINEN ARVIO KOOSTUMUS MIKROBIOLOGINEN LAATU RAVITSEMUKSELLINEN LAATU LISÄAINEET JA JÄÄMÄT

17 Tuotelaadun mittarit

18 Vedensidontakyky Lihaksen rakenne ja erityisesti liukenemattomat lihassäikeiden proteiinit vastaavat 75 %:sti lihaksen vedensidontakyvystä LIHAKSEEN SITOUTUNUT VESI Solunsisäinen vesi ( 90 %) 0.1% on rakenteellinen, molekulaarinen vesi 5-10% välimuotoinen vesi, jolla rajallinen liikkuvuus 90-95% vapaa vesi, joka on mobilisoitavissa Solunulkoinen vesi ( 10 %)

19 Vedensidontakyky VEDENSIDONTAKYVYN MÄÄRITTÄMINEN Gravimetriset menetelmät - vapautuvan veden määrä arvioidaan seisottamisen jälkeen tai erilaisin mekaanisin menetelmin kuten puristus tai sentrifugointi

20 Vedensidontakyky kuivuminen, mehukkuus heikkenee sitkeys ulkonäkö heikentynyt vedensidontakyky soveltuvuus eri tuotteiksi painohävikki, drip loss

21 RAKENNE Rakenne riippuu lihaksen - sidekudoksen ominaisuuksista - lihassolujen tyypistä, määrästä ja koosta lihaksen koostumus, ravitsemustila, sukukypsyys, vuodenaika, stressi

22 Rakenne RAKENTEEN MÄÄRITTÄMINEN - rakennemittauslaitteistolla OBJEKTIIVINEN RAKENTEEN ARVIOINTI - kiinteyden arviointi - purennan jäljittely - tuotteen käsiteltävyys Sormitesti Rakenneprofiilianalyysi Veitsitesti

23 Mittaus toteutetaan rakennetestauslaitteistolla Rakenne

24 Rakenne Näytettä puristetaan kaksi kertaa vakionopeudella, esim. 75% näytteen korkeudesta

25 Hajoavuus Rakenne Kiinteys Koossapysyvyys ALA 2 = Kimmoisuus ALA 1 AIKA 2 AIKA 1 =

26 Rakenne maittavuus käsiteltävyys jatkojalostuksessa ulkonäkö hajoavuus kiinteys koossapysyvyys kimmoisuus soveltuvuus eri tuotteiksi säilyvyys

27 Väri Lihaksen pigmentit - myoglobiini, astaksantiini Veren pigmentit - hemoglobiini

28 Väri Metmyoglobiinin muodostuminen = värin heikkeneminen deoxymb (tumma) > oxymb (kirkas) -> MetMb (ruskea) Värin heikkenemistä voidaan ehkäistä - bakteerikasvun hillitseminen - kaasuseokset pakkauksissa - ph - valaistusolosuhteet säilytyksen aikana - lisäaineet

29 Väri Lab-arvot voidaan mitata spektrofotometrillä tuotteen pinnasta

30 Väri Saadaan näytteiden spektrit, joista näkyvät näytteiden väliset erot 30 Reflektanssi % Aallonpituus nm

31 Väriavaruutta kuvaava CIELab-malli : L*: valoisuus, valomäärä a*: punaisuus (puna-vihreä) b*: keltaisuus (kelta-sininen) h: värisävy C: täyteläisyys

32 Väri pilaantuminen ulkonäkö värin ylläpito soveltuvuus eri tuotteiksi

33 OMINAISUUKSIEN VUOROVAIKUTUS MAKU -> kemiallinen analyysi -> ei eroa -> rakenne analyysi -> ero havaitaan -> vedensidontakyky -> ero havaitaan MUREUS TÄRKEIN!!!

34 MIKÄ TEKEE KALANKÄSITTELYSTÄ ENNEN TEURASTUSTA NIIN TÄRKEÄÄ?

35

36 Kalan käsittely ennen teurastusta KASVATUS/KALASTUS PERKUU JATKOJALOSTUS Esikäsittely Tainnuttaminen Verestäminen Jäähdyttäminen KAUPPA RUOKAPÖYTÄ

37 Kalan käsittely ennen teurastusta Esikäsittely Esikäsittely Tainnuttaminen Verestäminen Jäähdyttäminen

38 Kalan käsittely ennen teurastusta Esikäsittely Esikäsittely Tainnuttaminen Verestäminen Jäähdyttäminen

39 Kalan lihaksen rakenne VÄHÄINEN MERKITYS TEURASTUKSEN AIKANA valkoinen lihas Aerobinen punainen lihaskudos - hidas supistuminen ja väsyminen - liikkeet suhteellisen hitaita - käytössä tasaisen uinnin aikana punainen lihas rasvakudos rasva- ja sidekudos

40 Kalan lihaksen rakenne Anaerobinen valkoinen lihaskudos - nopea supistuminen ja rentoutuminen - liikkeet nopeita ja lyhytaikaisia - käytössä nopeiden liikkeiden aikana KESKEINEN MERKITYS TEURASTUKSEN AIKANA valkoinen lihas punainen lihas rasvakudos rasva- ja sidekudos

41 Lihaksen aineenvaihdunta IMP AMP ADP + kreatiinifosfaatti kreatiini ATP- varat lihas supistuu ja relaksoituu laktaatti glukoosi glykogeeni

42 Lihaksen aineenvaihdunta IMP AMP ADP + kreatiinifosfaatti kreatiini ATP- varat lihas supistuu ja relaksoituu laktaatti ph laskee glykogeeni Lihaksen toiminta jatkuu kuoleman jälkeen anaerobisena

43 Lihaksen aineenvaihdunta IMP AMP ADP + kreatiinifosfaatti HxR, inosiini (I) Hx, hypoksantiini X, ksantiini U, virtsahappo ph laskee laktaatti ATP- varat glykogeeni kreatiini relaksaatiota ei tapahdu rigor mortis

44 Lihaksen aineenvaihdunta IMP AMP HxR, inosin (I) Hx, hypoxanthin ADP + kreatiinifosfaatti Tuoreutta kuvaava K-arvo nousee: X, xanthin U, uric acid K= [I]+[Hx] [ATP]+[ADP]+[IMP]+[I]+[Hx] trimetyyliamiinioksidi (TMAO) trimetyyliamiini (TMA) (makuhaitat merieläimillä) monityydyttymättömien rasvahappojen hapettuminen härskiintyminen bakteerien dekarboksylaasit hajottavat typpiyhdisteitä haihtuvat happamat typpiyhdisteet (TVBN)

45 Lihaksen aineenvaihdunta laktaatti ph laskee glykogeeni Alhainen ph: Entsyymiaktiivisuuden muutokset - glykolyysin pysähtyminen (fosfofruktokinaasi) - proteolyysin kiihtyminen (lysosomal enzyme release) -> proteiinien denaturaation kiihtyminen

46 Rigor mortis Energiavarojen ehtyminen: Aktiini- ja myosiinisäikeet sitoutuvat tiukasti toisiinsa -> Lihassyyt lukkiutuvat tiettyyn pituuteen Aineenvaihduntatuotteiden kertyminen: Alhainen ph -> Kuolinjäykkyyden kestäessä ei juurikaan tapahdu pilaantumista, koska lihas on lievästi hapan, mikä heikentää mikrobien toimintaa

47 Rigor mortis Korkea lämpötila ja stressi ennen teurastusta lisää kalan aktiivisuutta, minkä seurauksena energiavarastot kulutetaan nopeasti loppuun rigor mortis aikaistuu ja voimistuu

48 Rigor mortis Aikaistunut rigor - kalan säilyvyys ja tuoreus heikkenee - inosiini ja hypoksantiini aiheuttavat pilaantunutta makua Voimakas rigor - sidekudos heikkenee ja lihas pehmenee - voimakas rigor vaikeuttaa kalan käsittelyä (saanto) - vedensidontakyky heikkenee - huono ulkonäkö

49 Kalasta elintarvikkeeksi Kalan aineenvaihdunta Kalan stressireaktiot Biokemialliset reaktiot Fysikaaliset ominaisuudet Hajoamisreaktiot ja pilaantuminen ELÄVÄ KALA RAAKA- AINE ELÄINPERÄINEN JÄTE

50

51 Stressin vaikutukset lihan laatuun Pitkäaikainen stressi Lyhytaikainen stressi DFD (Dark Firm Dry) Tumma Sitkeä Kuiva PSE (Pale Soft Exudative) Vaalea Löysä Vetinen -- glykogeenivarastojen vähyys -- korkea ph -- nopea rigor -- alhainen ph -- huono vedensidontakyky

52 Kalasta elintarvikkeeksi Kalan aineenvaihdunta Kalan stressireaktiot LÄMPÖTILA Biokemialliset reaktiot LÄMPÖTILA Fysikaaliset ominaisuudet Kylmäketju KALA RAAKA-AINE

53 Kalasta elintarvikkeeksi LÄMPÖTILA Kalan aineenvaihdunta Kalan stressireaktiot LÄMPÖTILA Biokemialliset reaktiot LÄMPÖTILA Fysikaaliset ominaisuudet LÄMPÖTILA KALA RAAKA-AINE

54 Kalasta elintarvikkeeksi I esimerkki LÄMPÖTILA Kalan aineenvaihdunta Kalan stressireaktiot Biokemialliset reaktiot Fysikaaliset ominaisuudet LÄMPÖTILA KALA RAAKA-AINE

55 Kalasta elintarvikkeeksi II esimerkki TAINNUTUSTAPA Kalan aineenvaihdunta Kalan stressireaktiot Biokemialliset reaktiot Fysikaaliset ominaisuudet TAINNUTUSTAPA KALA RAAKA-AINE

56 KALOJEN JÄÄHDYTTÄMINEN ENNEN TEURASTUSTA

57 Koeasetelma Kirjolohi Tutkimuksen kohteena: - stressin ja lihasrasituksen vuorovaikutus - stressin ja lihasrasituksen vuorovaikutus lämpötilan kanssa - edellisten vaikutus teuraslaatuun

58 8 käsittelyä, joissa muuttujina 1) lämpötila 2) rauhoitus 3) rasitus häiritty tunnin aikana 10 min välein haavimalla ja nostamalla ylös vedestä 15 o C 15 o C 15 o C 15 o C 15 o C 5 o C 5 o C 5 o C 5 o C 5 o C rauhoitettu rauhoitettu normaali normaali

59 Mitattuja ominaisuuksia 1. Lihasrasitusta ja stressiä kuvaavat mittarit Plasma: Lihaksen aineenvaihdunta: hematokriitti glukoosipitoisuus laktaattipitoisuus osmolaarisuus ph nukleotidit

60 Mitattuja ominaisuuksia 2. Tuotelaatua kuvaavat mittarit Rigor: Lihan laatu: ph kutistuminen vedensidontakyky kiinteys väri tuoreus

61 Tulokset Kirjolohi Stressiä indikoivat muuttujat

62 Tulokset Hematokriitti Hematokriitti eimet Rauhoitus estää stressivastetta Met 5 15 Lämpötila

63 Tulokset Veren osmolaarisuus mosm/l eimet Rauhoitus estää stressivastetta 15 C:ssa Met 5 15 Lämpötila

64 Tulokset Veren osmolaarisuus mosm/l eimet Jäähdytys estää stressivastetta Met 5 15 Lämpötila

65 Tulokset Veren osmolaarisuus mosm/l exercise rest Rasitus pahentaa tilannetta 15 C:ssa 5 15 Lämpötila

66 Tulokset mosm/l Veren osmolaarisuus Rasitetulla kalalla rauhoituksesta ei enää apua eimet Met exercise rest Rasitus

67 Tulokset Veren maitohappo- eli laktaattipitoisuus Laktaatti (mg/l) eimet Rauhoitus alentaa lihaksen aineenvaihduntaa 15 C:ssa Met 5 15 Lämpötila

68 Tulokset Veren maitohappo- eli laktaattipitoisuus Laktaatti (mg/l) exercise rest Rasitus pahentaa tilannetta 15 C:ssa 5 15 Lämpötila

69 Tulokset Veren maitohappo- eli laktaattipitoisuus Laktaatti (mg/l) eimet Met Rasitetulla kalalla rauhoituksen merkitys vähenee exercise rest Rasitus

70 Tulokset Kirjolohi Rigorin voimakkuutta heijastavat ominaisuudet

71 Tulokset Lihaksen ph ~ 0.4 ph-yksikköä ph Alhainen lämpötila edullinen ph:n kannalta Aika (h)

72 Tulokset Lihaksen ph ~ 0.3 ph-yksikköä ph eimet Met Rauhoitettu kala tainnutettu lepotilan ph:ssa Aika (h)

73 Tulokset Lihaksen ph ~ 0.1 ph-yksikköä ph exercise rest Fyysisen rasituksen merkitys lämpötilaa ja rauhoitusta vähäisempi Aika (h)

74 Tulokset Fileen kutistuminen Kutistuminen (%) Alhaisessa lämpötilassa kutistuminen 5 vähäisempää Aika (h)

75 Tulokset Fileen kutistuminen Kutistuminen (%) eimet Met Rauhoittaminen vähentää kutistumista Aika (h)

76 Tulokset Fileen kutistuminen Kutistuminen (%) exercise rest Fyysisen rasitus lisää kutistumista korkeassa lämpötilassa Aika (h)

77 Tulokset Kirjolohi Tuotelaatua kuvaavat ominaisuudet

78 Tulokset Vapautunut vesi (%) Lihaksen vedensidontakyky Korkeassa lämpötilassa VSK huonompi - rauhoittamaton - rasitus Aika (h)

79 Tulokset Lihaksen vedensidontakyky Vapautunut vesi (%) Ajan myötä VSK heikkenee - rauhoittamaton - rasitus Aika (h)

80 Tulokset Lihaksen vedensidontakyky Vapautunut vesi (%) Rauhoituksella positiivinen vaikutus VSK:hon lämpimässä eimet Rauhoitus Met - hetkellä 0 tuntia - rasitus

81 Tulokset Lihaksen vedensidontakyky Vapautunut vesi (%) Säilytyksen myötä ero häviää, mutta rauhoittamattomilla lämpötilaerot säilyvät eimet Rauhoitus Met - hetkellä 120 tuntia - rasitus

82 Tulokset Lihaksen vedensidontakyky Vapautunut vesi (%) Rasitus vaikuttaa haitallisesti VSK:hon lämpimässä exercise Rasitus rest - hetkellä 0 tuntia - rauhoittamaton

83 Tulokset Lihaksen vedensidontakyky Vapautunut vesi (%) Ero pysyvä säilytyksen ajan exercise Rasitus rest - hetkellä 120 tuntia - rauhoittamaton

84 Tulokset Lihaksen veitsellä mitattu kovuus Veitsileikkausvoima (N) Jäähdytetyn kalan lihas kiinteämpää Aika (h) - rauhoittamaton - rasitus

85 Tulokset Lihaksen veitsellä mitattu kovuus Veitsileikkaus voima (N) eimet Met 5 15 Lämpötila - hetkellä 0 tuntia - rasitus

86 Tulokset Lihaksen veitsellä mitattu kovuus Veitsileikkausvoima (N) Säilytyksen jälkeen rauhoituksella positiivinen vaikutus 15 C:ssa Met eimet 5 15 Lämpötila - hetkellä 120 tuntia - rasitus

87 Tulokset Lihaksen väriominaisuudet - Valomäärä Valomäärä (L*) Säilytyksen aikana lihas vaalenee hieman muista tekijöistä riippumatta Aika (h)

88 Tulokset Lihaksen väriominaisuudet - Valomäärä Valomäärä (L*) Värisävyssä muutoksia ei havaittu, värikylläisyys aleni hieman rauhoitetuilla kaloilla Aika (h)

89 Tulokset Tuoreus K-arvo Ei vaikutusta - lämpötilalla - rauhoituksella - rasituksella Aika (h)

90 Tulokset Tuoreus IMP (ug/100 g) Kalan hyvää, tuoretta makua kuvaava IMP laskee säilytyksen aikana Aika (h)

91 Tulokset Tuoreus IMP (ug/100 g) Tuoreella kalalla jäähdyttämisella positiivinen vaikutus Aika (h)

92 Tulokset Tuoreus IMP (ug/100 g) C:ssa rasituksella selkeän negatiivinen vaikutus tuoreuteen Aika (h)

93 Yhteenveto Kirjolohi Jäähdyttämisen vaikutukset stressiin ja teuraslaatuun aiheutetun stressin ja fyysisen rasituksen minimoinnilla tärkeä merkitys teurastettaessa kalaa lämpimän veden aikaan optimaalisella jäähdytyksellä voidaan saavuttaa tila, jossa kalan kokema stressi on selkeästi alhaisempi kuin korkeammassa lämpötilassa lämpötilan vaikutukset kalan tuotelaatuominaisuuksiin välittyvät kalan aineenvaihdunnan kautta

94 Yhteenveto Kirjolohi Jäähdyttämisen vaikutukset stressiin ja teuraslaatuun Alhainen stressitaso lieventää kalan rigoria alentaa nestehukkaa lihaksesta (ei kemiallinen rauhoitus) kiinteyttää lihasta (ei kemiallinen rauhoitus) parantaa tuoretta makua (ei aistinvaraisesti testattu)

95 Yhteenveto Tavoite lämpötila ja jäähdytyksen kesto tulee optimoida -> jäiden lisääminen veteen? Laatutekijöihin vaikuttavat tekijät eivät ole suoraan lämpötilasta riippuvia, vaan yhteydessä kalan aineenvaihduntaan ja kokemaan stressiin

96 KALOJEN TAINNUTTAMINEN JA TUOTELAATU

97 Koeasetelma Kirjolohi ja siika Tutkimuksen kohteena: - stressin ja lihasrasituksen vuorovaikutus - edellisten vaikutus teuraslaatuun

98 4 käsittelyä, joissa muuttujina 1) tainnutustapa 2) rauhoitus kolkkaus CO 2 -tainnutus normaali rauhoitettu AQ kolkk CO 2 normaali kolkk CO 2 rauhoitettu

99 Kalojen käsittelyn vaikutus teuraslaatuun Kirjolohen tainnutusmenetelmät Norm AQ

100 Kalojen käsittelyn vaikutus teuraslaatuun Siian tainnutusmenetelmät

101 Kalojen käsittelyn vaikutus teuraslaatuun Taipuisuus mm III kalaerä S K Aika h Muikun sähkötainnutus (800V/50 Hz)

102 Kohti laadun hallintaa Kalan terveys ja hyvinvointi laadukkaan ruokakalantuotannon taustalla Ravitsemus, valintajalostus, sukukypsyyden hallinta ja käytäntöjen optimointi avaimina laadun kehittämisessä maksimaalinen hyödyntäminen mahdollista vain onnistuneen kalan käsittelyn seurauksena

103 Kiitokset! Kari Ruohonen Turun riistanja kalantutkimus Tarja Aro Olli Norrdahl Jari Riihimäki Markku Vaajala Rymättylän kalantutkimusasema

104 Kiitokset! Varsinais-Suomen TE-keskus (KOR) Tekes

105 TERVEISET RYMÄTTYLÄSTÄ