Agrarforschung
Einfluß der Substanzen Indol und Skatol auf die Schweinefleischqualität

Universität Hohenheim, Institut für Lebensmitteltechnologie
Prof. Dr. A. Fischer, Monika Gibis                    
Februar 1990 - Januar 1993

Problemstellung

Aufgrund von Geruchs- und Geschmacksabweichungen bei Schweinefleisch, insbesondere bei Eberfleisch, sollten die möglichen auslösenden Substanzen auf ihre sensorische Relevanz untersucht werden. Als eine der Hauptkomponenten für diese Geruchsabweichungen des Eberfleisches wird die geschlechtsspezische Verbindung Androstenon verantwortlich gemacht. Neben Androstenon erlangt der im Fett von Sauen, Börgen und vor allem Ebern nachgewiesene eher fäkalartige Geruch von Skatol zunehmende Bedeutung als negativ beeinflussende Komponente der Schweinefleischqualität. Insbesondere wird Skatol und in geringerem Umfang auch Indol eine Beteiligung an den Geruchs- und Geschmacksabweichungen von Eberfleisch zugeschrieben.

Während umfangreiches sensorisches Datenmaterial in Verbindung mit Androstenon und dem Geschlechtsgeruch von Ebern sowie die Synthesemechanismen und der Metabolismus von Androstenon weitgehend bekannt sind, stand die Erforschung der organoleptischen Bewertung von Skatol bzw. Indol bei Schweinefleisch, die Bildung im Dickdarm, die Resorption und Anreicherung im Fettgewebe erst in den Anfängen. Auch im Hinblick auf die neue EG-Frischfleisch-Richtlinie 91/497/EWG geforderte amtlich anerkannte Untersuchung zur Erfassung des Ebergeruchs bei Schlachtkörpern über 80 kg bestand Forschungsbedarf, da weder eine Leitsubstanz noch ein anzuwendendes Verfahren feststanden.

Ziel

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war zunächst die Entwicklung eines praktikablen, selektiven und empfindlichen Meßverfahrens mittels Hochleistungs-Flüssigchromatographie (HPLC) für Skatol und Indol im Fettgewebe und Muskelfleisch. Diese Methode sollte mit der bereits an Schlachthöfen in Dänemark eingesetzten colorimetrischen Methode zur Erfassung von Geruchs- und Geschmacksabweichungen bei Eberfleisch verglichen werden. Durch systematische Messungen der Skatol- und Indolgehalte in unterschiedlichen Probematerialien, nicht nur von Ebern, sondern auch von Sauen und Kastraten sollten einerseits mögliche Einflußfaktoren aufgezeigt werden, andererseits sollte mit Hilfe von organoleptischen Prüfungen der sensorische Einfluß von Skatol und Indol auf die Schweinefleischqualität überprüft werden.

Untersuchungsmethoden

Ausführliche Angaben der analytischen und sensorischen Untersuchungsmethoden sowie des Versuchsaufbaues sind dem Material und Methodenteil der Dissertation zu entnehmen.

Folgende analytischen Methoden wurden angewendet:

• HPLC-Bestimmung von Skatol und Indol in Fettgewebe und Muskelfleisch
• HPLC-Bestimmung von Skatol und Indol in ausgelassenem Fett
• Colorimetrische Bestimmung in Fettgewebe
• Bestimmung von Androstenon im Fett mit einer radioimmunologischen Methode und einer GC/MS-Methode

Folgende sensorische Untersuchungen wurden durchgeführt:

• Ausschmelzprobe für das Fettgewebe
• Grillprobe für das Muskelfleisch

Für die sensorischen Tests wurden Dreiecksprüfungen, Prüfungen mit bewertender Skala und beschreibende Prüfungen eingesetzt.

Ergebnisse

Es wurden 2 empfindliche und spezifische HPLC-Meßverfahren zur Skatol- und Indolbestimmung entwickelt, während die eine Methode eine Bestimmung in Muskelfleisch und in Fettgewebe (Standardmethode) ermöglicht, kann die schnellere und praktikablere HPLC-Schnellmethode zur seriellen Bestimmung von Skatol und Indol nur bei ausgelassenem Fett eingesetzt werden. Bei Vergleichsuntersuchungen der HPLC-Schnellmethode mit der colorimetrischen Methode war keine ausgeprägte Korrelation festzustellen. Bei dieser Gegenüberstellung wurden die HPLC-Indolgehalte zu 30 % mitberücksichtigt, um beide Verfahren miteinander vergleichen zu können.

Zur Untersuchung der Verteilung von Skatol und Indol im Schlachtkörper, wurde an Eberkotelettstücken mit anhaftendem Rückenspeck eine deutliche Abhängigkeit zwischen dem Fettgewebe und dem Muskelfleisch aufgezeigt. Ebenso konnte ein deutlicher Zusammenhang zwischen den untersuchten Eberfettgewebsproben Flomen und Bauch festgestellt werden. Dies deutet auf eine gleichmäßige Verteilung entsprechend ihrem lipophilen Charakter hin. Zwischen den Substanzen Skatol und Indol bestand bei den untersuchten Probematerialien zumeist eine hohe Korrelation. Weder Skatol noch Indol zeigte zu der Substanz Androstenon eine ausgeprägte Beziehung.

Bei dem genau definierten Probematerial der Rückenspeckproben von Sauen und Kastraten konnte ein deutlicher geschlechtsspezifischer Einflußfaktor auf den Skatol- und Indolgehalt aufgezeigt werden. Bei den Kastraten wurden hierbei signifikant höhere Konzentrationen nachgewiesen. Während ein rassenspezifischer Effekt nur zwischen den untersuchten Sauenherkünften Pi und Lb registriert wurde, unterschieden sich die einzelnen Rassen der Kastraten nicht voneinander. Auf eine saisonale Beeinflussung deuten die mittleren monatlichen Skatolkonzentrationen hin. So wurden die höchsten Gehalte in den Sommermonaten Juni und Juli sowie im März ermittelt. Weitere mögliche Parameter wie Alter, Schlachtgewicht und Mastleistungskriterien beeinflußten den Skatol- bzw. Indolgehalt bei dem untersuchten Tiermaterial nicht. In bezug auf nutritive Einflußfaktoren zeigten die unterschiedlichen Tryptophanzulagen zur Futterration bei den gemästeten Schweinen keinen systematischen Effekt auf die Skatol- bzw. Indolkonzentration im Fettgewebe.

Bei den sensorischen Prüfungen mittels Dreieckstest konnte ein Schwellenwert von 0,08 µg/g für exogenes Skatol sowie 0,5 µg/g für Indol und 1,0 µg/g für Androstenon ermittelt werden. Aufgrund der sensorischen Ergebnisse der Rückenspeckproben von DL-Kastraten mit hohen und niedrigen Skatolgehalten konnte ein Schwellenwert von 0,15 µg/g für endogenes Skatol gefunden werden. Die berechnete Sensorikmaßzahl stand in eindeutiger Beziehung zum Skatolgehalt, während der Indolgehalt deutlich weniger zur geruchlichen Beurteilung korrelierte. Dabei bestand zwischen den Substanzen eine hohe Korrelation. Mit Hilfe eines angenommenen linearen Modells konnte eine Einflußnahme sowohl für Skatol als auch für Indol nachgewiesen werden. Auch bei der Beurteilung der gegrillten Kotelettstücke dieser DL-Kastraten zeigte der Skatol- bzw. Indolgehalt im Fettgewebe einen engen Zusammenhang zur Bewertung des Geruchs von Fleisch sowie von Bratensaft, während zum Fleischgeschmack geringere Korrelationen ermittelt wurden. Ein signifikanter Effekt auf die geruchliche bzw. geschmackliche Beurteilung der Muskelfleischprobe und des Bratensaftes konnte anhand einer Regressionsanalyse nur für Skatol, nicht aber für Indol belegt werden. Auch hier scheint der Skatolschwellenwert von 0,15 µg/g Fettgewebe eine relevante sensorische Einflußgröße zu sein.

Bei den sensorisch untersuchten Eberfettgewebsproben bestand zwischen dem Skatol- bzw. Androstenongehalt ein eindeutiger Zusammenhang zum Ebergeruch, während für Indol eine geringere Korrelation berechnet wurde. Dabei war kein Zusammenhang zwischen Skatol und Androstenon erkennbar. 65 % der Variationen zwischen den Geruchsbeurteilungen der einzelnen Eberproben ließen sich anhand eines linearen Modells durch die Substanzen Skatol und Androstenon erklären. Dagegen konnte für Indol keine signifikante Wirkung auf die Geruchsbenotung festgestellt werden.

Die vorliegende Arbeit belegt die Relevanz der Substanz Skatol auf die Schweinefleischqualität bei Sauen und Kastraten, während der Verbindung Indol nur eine untergeordnete Bedeutung zukommt. Ergänzend zu Androstenon wirkt sich Skatol gleichfalls negativ auf die sensorische Beurteilung von Eberfleisch aus.

Konsequenzen für die Praxis

Die skatolbedingten sensorischen Mängel sind nicht nur konzentrations- sondern auch stark mediumsabhängig. So konnten auch bei reinem Muskelfleisch und vor allem bei Bratensaft Geruchsabweichungen festgestellt werden. Der Datenvergleich mit der colorimetrischen Methode zeigt, daß die unspezifische colorimetrische Methode nur als Screening-Methode dienen kann, da es bei dieser Studie immer zu einer Überschätzung der Skatolgehalte kam. Der bei vergleichenden sensorischen Untersuchungen mit der colorimetrischen Methode ermittelte Akzeptanzschwellenwert von 0,25 µg/g Fett für Skatol kann somit auch nur für diese Methode Gültigkeit besitzen. Er ist deshalb nicht auf ein anderes methodisches Verfahren übertragbar. Ein Richtwert von 0,2 µg/g Fett bzw. die in dieser Untersuchung noch von den Prüfern signifikant unterscheidbare Schwelle von 0,15 µg/g für endogenes Skatol dürfte die Abweichungen besser erfassen.

Bei Eberfett konnte neben Androstenon auch die Einflußnahme von Skatol als weitere Hauptkomponente des Ebergeruch sensorisch belegt werden. Im Hinblick auf die in der EG-Frischfleisch-Richtlinie 91/497/EWG geforderte amtlich anerkannte Untersuchung zur Erfassung des Ebergeruchs bei Schlachtkörpern über 80 kg würde dies die quantitative Bestimmung beider für den Ebergeruch relevanten Substanzen bedeuten. Aber auch unter dem 80 kg-Richtwert sind durchaus noch organoleptische Qualitätsmängel des Ebersfleisches durch Skatol sowie Androstenon zu erwarten. In bezug auf Skatol wurden auch bei Kastraten und Sauen in geringerem Umfang erhöhte Gehalte gemessen. Hinsichtlich der Höhe der Skatolgehalte im Fettgewebe bestehen zwischen Kastraten und Sauen geschlechtsspezifische Unterschiede; so besitzen Börgen vergleichsweise höhere Skatolgehalte im Fettgewebe. In den Sommermonaten traten höhere Skatolgehalte bei den Tieren auf. Aus diesem Grund ist besonders bei den im Sommer geschlachteten Schweinen mit skatolbedingten Geruchs- und Geschmacksabweichungen zu rechnen.

Literatur: Gibis, M.: Einfluß der Substanzen Indol und Skatol auf die Schweinefleischqualität. Dissertation Universität Hohenheim (1994)

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