Cvičení č. 3

Téma :

Identifikace surovin živočišného původu po technologickém opracování

Cíle cvičení :

  1. Změny svaloviny
  2. Změny jaterní tkáně
  3. Změny na orgánech působením vysoké teploty
  4. Modelové vzorky směsi opracovaných tkání

VLIV   TECHNOLOGICKÉHO   OPRACOVÁNÍ   NA  MIKROSKOPICKOU STRUKTURU  ŽIVOČIŠNÝCH  TKÁNÍ

      Při mikroskopickém vyšetřování potravin je potřeba počítat s tím, že se nesetkáme s tkáněmi takové struktury, jak je známe v přirozeném stavu. Suroviny jsou při zpracování vystaveny různým vlivům (především mechanickým a tepelným), a tím dochází často ke značným změnám mikroskopické stavby. Pracovník, zabývající se mikroskopickým vyšetřováním potravin, musí mít v tomto ohledu příslušné znalosti a především zkušenosti.

1. ZMĚNY SVALOVINY

a/ Změny zmražené a rozmražené svaloviny:

       Zmrazováním dochází k destrukci svalového vlákna. Destrukce je způsobena ledem, vznikajícím z vody, obsažené ve svalových vláknech a mezi nimi (led má vždy větší objem než voda, ze které vznikl). V buňkách svalu a kolem nich je tekutina, která obsahuje bílkoviny, anorganické a jiné látky ve formě suspenzí, emulzí a koloidních roztoků. Při snížení teploty pod 0 °C  dochází k různým chemickým a fyzikálním změnám. Nejprve má voda v uvedené tekutině podobu krystalů, tím stoupá koncentrace roztoku a snižuje se bod tuhnutí. V rozmezí 0,5 až  -5 °C se tvoří maximum krystalů ledu,  při  -18 °C vymrzne asi 75% vody. Tvar krystalů a místo, kde se tvoří, závisí na rychlosti zmrazování  (velikost je nepřímo úměrná k rychlosti). Při pomalém zmrazování se tvoří poměrně malý počet  velkých krystalů, které více poškozují svalová vlákna mechanicky nebo dehydratací. Při rychlém zmrazování vzniká velký počet malých krystalků v buňkách a mezi nimi, které tkáň nepoškodí a vzniklé změny jsou vratné. Při rychlém zmrazování je u skotu, prasat a ovcí popisován vznik štěrbin na příčném řezu (2)svalovým vláknem. Změny ve svalovině mladších zvířat jsou po zmrazení menší než u starých zvířat.

      Způsob rozmrazení má také velký vliv na kvalitu masa. Obecně je známo, že se má svalovina rozmrazovat pozvolna.  Na svalovině zmrazené na vzduchu při teplotě  -8 °C a potom rychle rozmražené (za 2 hodiny) bylo zjištěno pouze nepatrné zmenšení štěrbin mezi vlákny. Za dalších 24 h se zjistilo vyrovnání k normálním poměrům. Pouze při velkém zvětšení jsou zřejmé zbytky štěrbin. Při pozvolném  rozmražení  (24 h) se ve svalovině objevují pouze ojedinělé mezery a za dalších 24 h má svalovina téměř normální vzhled. Při opětovném zmrazení a rozmrazení svaloviny se stupňují změny svalových vláken, zejména na jejich koncích - opětovná tvorba krystalů působí zlomkování vláken a nastává jejich dehydratace. Tekutina vytékající z rozmraženého masa byla také histologicky vyšetřována. V centrifugátu nebyl zjištěn žádný rozdíl oproti tekutině z čerstvého masa. Na preparátu byly  zjištěny jen popraskané fibrily a svalová vlákna.

b/ Změny svaloviny po tepelných úpravách:

Vařená svalovina :

     Svalová vlákna ve vařené svalovině vykazují na podélném řezu místy zaškrceniny a získávají růžencovitý tvar. Vlákna se k sobě těsně přikládají a mizí štěrbiny mezi nimi. Pokud jsou rozrušeny anizotropní a izotropní úseky na vláknu, mizí žíhání. Na povrchu svalu se to projeví zvláštními změnami, tzv. turbulencí. Kolagenní vlákna ve vazivových součástech svaloviny silně zvětšují svůj objem - klihovatí. V různém stupni dochází k poškození buněčných jader, především svalových buněk. Někteří autoři popisují  zachovanou  strukturu žíhání, pouze se stává méně výraznou. Další prokazují, že svalová vlákna se  do působení teploty  67 °C zužují a pak už se nemění. Tento jev  připisují  ztrátě vody. Dále bylo prokázáno, že při zahřátí na 100 °C dochází k degenerativním změnám s rozpadem jader. Na místě kolagenního vaziva se vytváří homogenní a zrnité útvary. Elastické složky trpí nejméně. Tuková tkáň bývá v hlavních obrysech zachovaná, tuk při vyšších teplotách vytéká. Buněčné membrány jsou porušené.

Pečená, smažená a dušená svalovina  :

     Při těchto tepelných úpravách se svalovina  zahřívá na značně vysokou teplotu (160 - 180 °C).  Přesto někteří autoři zjistili zachované žíhání u některých svalových vláken. Svalová vlákna ztrácejí barvitelnost a proti normálním se barví  hematoxylinem-eozinem světle oranžově. Větší destrukce vznikají také v tukové tkáni a ve vazivu (z kolagenu vzniká glutin). Bylo zjištěno, že při pečení difunduje tuk do vmezeřeného vaziva a vzniká emulze, která má velký význam pro křehkost pečeného masa.  Různost nálezů může souviset s použitím různých mikroskopických technik při vyšetření, některé změny se například dají zjistit až fázovým kontrastem.

Uzené maso :

      Uzení má podobný vliv jako jiné termické vlivy, často se zjistí vlákna se zcela porušeným žíháním. Na povrchu svaloviny vzniká acidofilní vrstvička, způsobená účinkem zplodin suché destilace dřeva. Tato vrstva je při barvení hematoxylinem-eozinem výrazně červená a zesiluje s dobou uzení.

c/ Změny svaloviny po jiných technologických úpravách:

Solená a nakládaná svalovina :

     Také účinkem NaCl dochází ve svalovině k různým změnám. Bylo zjištěno, že ke změnám příčného pruhování dochází 5. - 10. den po nasolení, později už ne. Zjištuje se rozštěpení svalových vláken podél pruhu izotropní a anizotropní hmoty.  Histologické vyšetření  potvrzuje jako šetrnější  postup solení nastřikováním. Prosycením svalu 20% solným roztokem  se svalovina změkčí, histologickým vyšetřením zjistíme ztluštění svalových vláken a poškození jader. Následným vařením pak dochází k rozpouštění vmezeřeného vaziva a vlákna se srážejí. Při kutrování se nasolená svalovina snadněji rozpadá. Sůl lze v řezech prokázat pomocí dusičnanu stříbrného - vzniká černé zabarvení. Tato zkouška se například použila při studiu solených ryb.

d/ Změny srdeční svaloviny

     Vařením se tlačí svalová vlákna k sobě tím víc, čím déle se vaří. Po 2 h vaření vznikají příčné nebo nepravidelné trhliny. Jádra jsou zachovaná, barvitelnost je menší. Po následném rozmělnění je těžké odlišit od kosterní svaloviny.

2. ZMĚNY JATERNÍ TKÁNĚ

a/ Vařená játra

     Při vaření se jaterní lalůčky  stlačují, vazivové přepážky se srážejí, trámcovité uspořádání buněk se porušuje a vena centralis mizí. Po 30 min varu přiléhají jaterní lalůčky ještě těsněji k sobě  a ve vazivu jsou stlačeny cévy a žlučovody. Po 150 min vaření vepřových jater jsou z přepážek  pouze čárky, jaterní buňky jsou na sebe natlačené. Jádra jsou svraštělá. Přesto lze jaterní tkáň dobře rozeznat. Nápadný je vznik světlých vakuol. Při běžném opracování jater ve vařených masných výrobcích nedochází k velkým mikroskopickým změnám.

b/ Mražená játra

    Zachovávají si vzhled čerstvé tkáně. Dochází ke zvětšení štěrbin mezi trámci jaterních buněk.

c/ Mletí jater

     Dochází rovněž k rozrušení lalůčků a trámců. Opakovaným rozmělněním vzniká hmota se shluky buněk a zbytků  vazivových přepážek. Pokud jsou již  játra tepelně opracovaná, změny jsou spojeny i se ztrátou normální barvitelnosti.

3. ZMĚNY NA ORGÁNECH PŮSOBENÍM TEPLOTY

Kůže

Paření vepřových kůží je technologický proces, při kterém se odstraní pokožka a chlupy (štětiny) horkou vodou (60 °C) působící po určitou dobu. Paří se celý povrch těla (na hladko) nebo jen část (krupon). Při správném provedení  se pokožka odlupuje a zůstává škára. Dochází k tomu tím, že horká voda působí na její spodní vrstvy. Bazální vrstva pokožky se v koželužské praxi nazývá hlenová vrstva - obsahuje šťavnaté buňky. Při paření se přeruší prstovité spojky bazální vrstvy pokožky se škárou a retikulární vlákna na rozhraní pokožky a škáry (bazální membrána). Je také setřena kresba vazivových papil, protože se kůže mechanicky čistí. Horní vrstva škáry se mění i chemicky, to se projevuje změnou barvitelnosti. Jde zřejmě o změny kolagenu. Při paření se uvolní chlupy, takže jdou snadno vytáhnout - je to tím, že se kolagenní vlákna vazivové papily zkrátí nabobtnáním.

     K přepaření kůže dojde nedodržením výšky teploty nebo  doby  působení. Na kůži ulpívá lpět pokožka a kůže se trhá. Také štětiny také zůstávají v kůži a jen obtížně se dají odstranit. Mikroskopicky  se zjistí, že  pokožka pevně lpí na škáře, je zachována vrstva cylindrických buněk pokožky na hranici škáry, jádra těchto buněk jsou posunutá do horní poloviny buněk. Vazivová vlákna škáry jsou zklihovatělá a štětiny lpí pevně v chlupových váčcích. Elastická vlákna poškozená nejsou.

    Nedopaření kůže je technologická závada. Pokožka pevně drží. Mikroskopicky je kůže podobná nepařené kůži.

Šlacha

Šlacha si někdy zachovává strukturu čerstvé tkáně. Kolagenní vlákna jsou v různem stupni zbobtnalá, mnohdy jsou mezi nimi patrné trhliny. Vazivo se barví světlemodře a uvolněný glutin se nachází ve volných prostorách jako modrá laková vrstvička. Jádra buněk jsou někdy zbarvena, jindy nikoli. Vzhled šlachy je při dlouhodobém působení vysokých teplot podstatně změněn, tj. struktura vazivových vláken není prakticky vůbec patrná, má vzhled homogenní hmoty, kterou probíhají rovné trhliny, rozdělující celou hmotu na políčka s rovnými stranami.

Jícen

Vařením se sice poruší celistvost epitelu a ztrácí se poněkud barvitelnost jeho buněk, jinak však si epitel zachovává typický vzhled.

Jazyk

Sloupává se horní zrohovatělá vrstva epitelu, spodní buňky epitelu (vysoká vrstva) zůstávají. Po odstranění této silné bílé epitelové vrstvy je odkrytá vazivová vrstva. Svalová vlákna se k sobě těsně přikládají. Stejný mikroskopický vzhled má i uzený jazyk.

Mléčná žláza     

Vařením se značně poruší normální alveolární struktura mléčné žlázy. Prostory alveol jsou zachovány, epitel se však narušuje, odlupuje a sekreční buňky mohou ležet taky uvnitř alveol.

Varle

Varle si v hrubých rysech zachovává strukturu i po vaření. Zjistí se kulaté, oválné nebo nepravidelné průřezy stočenými kanálky. V zárodečném epitelu vznikají značné trhliny.

Plíce

Tepelně opracované části dýchacích cest a plic lze snadno rozeznat. Průdušnice a průdušky obsahují chrupavku, která se nemění žádnou úpravou. Sliznice se porušuje, praská a její zbytky ulpívají na chrupavce. Všechny vazivové součásti i chrupavka mají větší afinitu k bázickým barvivům. Vařením získávají alveoly plic zcela nepravidelný tvar, jsou svraštělé, později jejich stěny praskají. Bronchy  svůj tvar nemění, pouze epitel se svrašťuje a odlupuje. Po 1 h vaření dojde k takovému poškození, že na preparátu je až jedna třetina plochy prázdných míst. Zbylé alveoly jsou shluknuté a natlačené na sebe.

Mozek

Kompaktní vzhled šedé hmoty se mění na síťovitý. Tukový myelin se varem částečně vyluhuje, jednotlivá nervová vlákna se stanou lépe viditelnými a ve tkáni jsou četné volné prostory. Ty se vytvářejí také kolem nervových buněk, které  se varem deformují. Změny v bílé hmotě se projeví většinou tím, že prostory myelinových pochev jsou široké, ale zachovávají si svůj tvar. Silné gliové přepážky jsou méně zřetelné. Typické jsou perivaskulární  dutiny mízních cest. Jádra buněk se barví lépe než u syrového mozku.

Ledvina

Vařená ledvina má při malém zvětšení typické složení, i když vnitřní struktura glomerulů není zachována.  Glomerulus se zřetelně liší od okolí, štěrbina kolem něho bývá zvětšená. Pokud je dřeň izolovaná od kůry, identifikuje se u vařeného orgánu obtížně. Nutné je pak identifikovat vývody močových kanálků dřeně ledviny.

Slezina

Lymforetikulární orgány se snadno naruší kvůli své měkké konzistenci. Tepelnou úpravou ztrácejí svůj typický charakter, tkáň je hutnější a má větší afinitu k bázickým barvivům. U sleziny zůstávají i po vaření dobře patrné vazivové trámce, na řezu lze odlišit tmavá Malpighiho tělíska od okolní červené dřeně.

4. MODELOVÉ VZORKY