Jakość mięsa szybko rosnących brojlerów

Dr inż. Ryszard Gilewski
Prof. dr hab. Stanisław Wężyk

Uprzemysławianie i specjalizacja w hodowli i chowie brojlerów, które miały miejsce począwszy od końca II wojny światowej, doprowadziły do ogólnoświatowego, niezwykłego wzrostu efektywności produkcji mięsa kurcząt.

W ostatnich latach, nastąpiły duże zmiany stylu życia oraz zmienił się sposób oznakowania i wykorzystywania drobiowego mięsa. Wg Mazanowskiego (2011), firmy hodowlane, o światowym zasięgu, chcąc utrzymać się na rynku, muszą stale doskonalić swe rody i tworzyć nowe, wprowadzając je do towarowych zestawów, mieszańców brojlerów. Hodowcy, którzy przewidując zmiany w gustach konsumentów, odpowiednio ukierunkują swoje hodowlane programy – odniosą sukces. Częścią drobiarskiego przemysłu stały się technologie produkcji żywności, która w większość jest sprzedawana w postaci elementów lub jako przetworzone produkty żywnościowe (Tabela 1).

Obecnie większość światowej produkcji opiera się na intensywnym chowie kilku szybko rosnących zestawów towarowych mieszańców – brojlerów szybko osiągających rzeźną masę ciała o dużej wydajności mięsnej. Ze względu na preferencje konsumentów mięsa oraz na skutek rozwijającego się rynku elementów i przetworzonych produktów są ubijane coraz cięższe brojlery. W tym kontekście, w wyniku przesunięcia na rynku podaży z całych tuszek – na elementy gotowe do spożycia i lub przyrządzenia potraw, znaczenie cech jakościowych, zarówno tuszek jak i mięsa będącego surowcem przeznaczonym do przetwórstwa, ich produkcja jest znacznie zwiększona. Rozwój ten doprowadził do skrajnej modyfikacji współczesnych zestawów towarowych mieszańców mięsnych kurcząt aktualnie wykorzystywanych do produkcji mięsa na całym świecie.

Najbardziej popularne zestawy brojlerów, takie jak Ross, Cobb i Hubbard w niewielkim stopniu różnią się pod względem cech jakości mięsa w porównaniu ze średnio i wolno rosnącymi kurczętami. Różnice cech jakości mięsa u szybko rosnących brojlerów powodowane są w ciągu ostatnich lat systemami chowu oraz wpływem wstępnej fazy uboju. U szybko rosnących brojlerów obserwuje się przerost mięśni, intensywną przemianę cukrową, osłabioną termoregulację, kruchość szkieletowych naczyń, niedostateczne unaczynienie, które mogą bezpośrednio lub pośrednio powodować wady mięsa i wzrost zachorowań kurcząt w ostatnich 30 latach (Vellman, 2015).

Główne problemy z jakością mięsa

Choroba zielonych mięśni
Chorobę zielonych mięśni (GMD) po raz pierwszy zaobserwowano ponad 30 lat temu (Siller, 1985) u szybko rosnące kurcząt. Występowanie wad mięsa związanych z GMD waha się wg Kijowskiego i in. (2014), między 0,02% i 1,9% szczególnie u szybko rosnących kurcząt brojlerów i to częściej u kogutów niż u kur (Lien i in. 2011). W początkowej fazie GMD powoduje krwotoczne wybroczyny z czerwonawo-brązowym obrzękiem, który z czasem zielenieje. Przy sprzedaży tuszek w elementach, choroba ta może spowodować znaczne handlowe kłopoty oraz narazić na ekonomiczne straty drobiarskie przetwórcze zakłady. Występowanie GMD wiąże się dużym rozwojem piersiowych mięśni u nowoczesnych, towarowych brojlerów i ich stosunkowo niską, ruchową aktywnością podczas odchowu. W chowie ekologicznym brak takiej aktywności związane jest z ich genotypem, a nie czynnikami środowiskowymi. Lien i in. (2012) stwierdzili, że GMD pojawia się od około 26 do 36 dnia życia brojlerów obu płci. W tym kontekście, zwiększona aktywność ptaków (nerwowość, trzepotanie skrzydłami itp.) mogą być spowodowane kilkoma czynnikami takimi jak przerwy w dostępie do paszy lub wody, intensywność światła, nadmierne hałasy w fermie. Wg Lien i in. (2012), stężenia keratynowej kinazy w krwi kurcząt, można wykorzystać w ich selekcji na podatność mięśni na GMD.

Niewłaściwe barwy mięsa
Spośród wszystkich parametrów jakości, wygląd jest jednym z najbardziej istotnych wskaźników przy wyborze spożywczych artykułów, w tym drobiowego mięsa. Jednym z głównych elementów przyczyniających się do wyglądu mięsa jest jego kolor, odgrywający dużą rolę przy wyborze mięsa pozbawionego kości i skóry i istotnie wpływa na końcową ocenę wielu gotowanych produktów. Różowa lub czerwona barwa gotowanego drobiowego mięsa, wiąże się na ogół z jego niedogotowaniem oraz z zamrażaniem przed gotowaniem, co nie jest pożądane. Ciemnienie kości w ugotowanej tuszce uważane jest także za wadę i Gilewski i Wężyk (2015) uważają ją jako tzw. syndrom „czarnej kości”, który występuje u szybko rosnących ptaków, na skutek niedojrzałości i porowatości ich kostnego układu, szczególnie długich kości. Przez pory, krew wycieka z kostnego szpiku, do tkanek otaczających kości, co skutkuje pojawieniem się na mięsie – ciemnych plam. Wada ta może występować nawet u 30% ubijanych kurcząt, a ujawnia się dopiero podczas termicznej obróbki tuszek, przechowywanych uprzednio przez dłuższy czas w zamrożonym stanie.

Do innych wizualnych wad zalicza się sińce i krwawe wybroczyny. Nowoczesne brojlery są bardzo wrażliwe na stłuczenia z powodu dużych rozmiarów ciała, powiększonych naczyń krwionośnych i osłabionego szkieletu. Na uszkodzenia wpływa upowszechniony system ręcznego wyłapywania w brojlerni ptaków, gdzie jeden łapacz chwyta do każdej ręki po pięć brojlerów za jedną nogę i dlatego duży odsetek kurcząt ma siniaki na piersi, skrzydłach i nogach.

Również faza ogłuszania brojlerów w ubojni, ma istotne znaczenie. Chociaż najczęściej drób ogłusza się prądem elektrycznym, to system ten może spowodować wystąpienie takich wad mięsa jak: złamanie mostka i skrzydła, uszkodzenie włosowatych naczyń w piersiowym mięśniu, pojawienie się skurczów i krwotocznych wybroczyn na skutek pęknięcia naczyń krwionośnych i uszkodzenia mięśni. Przepisy dotyczące dobrostanu zwierząt oraz zagadnienia dotyczące pogorszenia jakości produktów na skutek korzystania z prądu elektrycznego pod wysokim napięciem do oszałamiania zwierząt, spowodowały w Europie rozwój alternatywnych technik, takich jak gaz oszałamiający (rozporządzenie Rady nr. 1099/2009).

Ptaki są narażone na działanie gazów, które mogą wywoływać zarówno znieczulenia (dwutlenek węgla) lub niedotlenienia (argonu i azotu). Gaz oszałamiający może ludzi oszałamiać lub nawet zabić. Jego stosowanie nie wymaga skomplikowanych i kosztownych urządzeń technicznych, a jego główną zaletą jest nie stresowanie ptaków, które mogą być w transportowych skrzynkach od załadunku w fermie aż do ubojni, nie cierpiąc na skutek złamania kości, krwotocznych wybroczyn itp. Konsument odrzuca surowe mięso, gdy jego barwa różni
się od oczekiwanej – blado różowej. Głównymi czynnikami wpływającymi na barwę drobiowego mięsa są:

1. udział w nim mioglobiny;
2. chemiczna budowa hemu;
3. pH.

Udział mioglobiny w drobiowym mięsie, zależy od genotypu, rodzaju mięśni i wieku brojlera. Nowoczesne, towarowe zestawy szybko rosnących mięsnych kurcząt w momencie uboju charakteryzują się podobnymi cechami mięśni i wiekiem, a różnią się jedynie jakością białych, piersiowych mięśni i ciemnych mięśni nóg, natomiast mięśnie skrzydeł są porównywalne. Stopień zakwaszenia post mortem piersiowych mięśni jest głównym czynnikiem determinującym różne ubarwienie świeżego drobiowego mięsa, a jego pH jest przede wszystkim związane z jego biochemicznym stanem podczas uboju kurcząt i postępującym pośmiertnym stężeniem. Wyższe wartości pH związane są ciemniejszą barwą mięsa, a niższe – z jaśniejszą. Mięso o skrajnie wysokich i niskie wartościach pH, uważa się odpowiednio za ciemne, twarde i suche (DFD) oraz za blade, miękkie i wysiękowe (PSE). Oba rodzaje mięsa wyróżniają się słabymi funkcjonalnymi cechami i są uznawane za główną przyczynę niejednorodności produktu (Fletcher, 2002).

Wady PSE dotyczą głównie piersiowych mięśni i są związane z ich degeneracją (pH <6,0 kilka minut po uboju) oraz są związane z szybko przebiegającą glikolizą i rozległymi zakwaszeniami, wpływającymi na osiągnięcie wyjątkowo niskich wartości pH, w granicach <5.7-5.8 (Petracci i inni, 2015). Kierończyk i in. (2016) uważają, że dodatek do paszy dla brojlerów nizyny, poprawia wyniki produkcyjne brojlerów oraz obniża w ich krwi poziom glukozy. Nizyna (bakteriocyn) jest – policyklicznym peptydem, składającym się z 34 aminokwasów i jest wytwarzana w procesie fermentacji przez bakterie kwasu mlekowego. Genetyczne doskonalenie na szybkie tempo wzrostu i wydajność mięsną piersi, zmieniło rozkład kationów w mięśniowych komórkach nowoczesnych kurcząt brojlerów, zwiększając przemianę materii. Graczyk i in. (2016), wykorzystali teorię informacji do identyfikacji genetycznego podłoża przyrostów masy ciała brojlerów i wytypowali regiony chromosomowe oraz kandydujące geny, które mogą mieć wpływ na tę cechę między 39 a 46 dniem życia. Zwiększony stres, może u drobiu te problemy nasilić, powodując dodatkowe jakościowe wady jak np. mięso PSE. Stresory działające na brojlery w fazie przed ubojowej tj. podczas łapania transportu oraz przetrzymywania w skrzynkach, wywierają szkodliwy wpływ na jakość mięsa, a wysokie temperatury mogą zwiększyć te negatywne skutki. Współczesne, szybko rosnące cięższe ptaki, w porównaniu z ich przodkami, są bardziej wrażliwe na cieplny stres, ze względu na ich ograniczoną zdolność termoregulacji. Silny cieplny stres, zwiększa w szkieletowych mięśniach kurcząt, produkcję wolnych rodników odpowiadających za uszkodzenia mięśni i za zmiany w tkance mięśniowej oraz za jakość mięsa brojlerów. Z drugiej strony, badania genetyczne sugerują, że wydajność mięsna piersi jest wysoko dodatnio skorelowana z pH, którego ostateczna wartość, zależy głównie od glikolitycznego potencjału, związanego z poziomem glikogenu podczas uboju kurcząt. LeBihan-Duval i in. (2008), stwierdzili wysoką genetyczną korelację bliską 1.0 między poziomem glikogenu w piersiowych mięśniach a pH. W genetycznym doskonaleniu kur mięsnych można wybierać ptaki o wyższej wartości pH bez jakiegokolwiek niekorzystnego wpływu na tempo ich wzrostu i wydajność mięsną piersi oraz skutecznie ograniczać występowanie PSE w mięśniach piersiowych kurcząt brojlerów (Petracci i in. 2015). Z drugiej strony występowanie mięsa DFD jest skutkiem wyczerpywania się glikogenu przed ubojem, w wyniku przedłużającego się okresu bez żywienia w transporcie. Brak glikogenu wpływa na wzrost w mięśniach pH, co skutkuje zmniejszeniem denaturacji białka, ciemniejszą barwą mięsa i jego większą zdolnością do zatrzymywania wody, przyczyniając się do zwiększenia zmienności cech jakości mięsa. Wg Allen i in. (1997), ciemniejsze mięśnie piersiowe brojlerów, przy wyższych wartościach pH, szybciej psują się pod wpływem działania mikroorganizmów niż jaśniejsze – o niskim pH. Ujemnym skutkom głodzenia przewożonych brojlerów, można zapobiegać, zwiększając ich obsadę w transportowych skrzynkach. Tekstura (budowa) jest jedną z najbardziej ważnych cech jakości, decydujących o zadowoleniu konsumenta z mięsnych, drobiarskich produktów. Na kruchość drobiowego mięsa wpływa dojrzałość łącznej tkanki i stan kurczliwości miofibrylarnych białek o włóknistej budowie, pełniące podporowe funkcje. Należą do nich keratyna, kolagen, miozyna i fibroina. Ponieważ współczesna intensywna produkcja brojlerów rozwinęła się i zaczęła dominować na rynku drobiowego mięsa, problem wpływu wieku praktycznie zniknął. Zainteresowanie się rynku innymi przetworzonymi produktami, przyspieszyło procesy produkcji mięsa bez kości, bez względu na jego jakość i wydajność. Jeśli tkankę mięsną z piersiowych mięśni wytnie się z tuszki, przed zakończeniem pośmiertnego stężenia, włókna mięśni bez przeszkód kurczą się i skracają, zmniejszając ilość kruchego mięsa. Potrzeba co najmniej 4 do 6 h by piersiowe mięśnie osiągnęły pośmiertne stężenie przed ich pocięciem. Ponieważ tuszki zwykle chłodzone są lodowatą wodą lub powietrzem, zwykle przez około 1,5 h , a 2-3 h po uboju, konieczne jest dodatkowe chłodzenie przez 2,5-4,5 h w lodówce. Ponieważ dojrzewanie mięsa jest kosztownym procesem i wiąże się z utratą ilości mięsa, przeprowadzono badania nad metodami uboju, które przyspieszają pośmiertne stężenie (Fletcher, 2002). Stymulacja tuszek bezpośrednio po uboju skraca czas dojrzewania i ogranicza zużycie energii. Niektóre metody stymulacji elektryczną energią, wywołują zakłócenia w mięśniowej tkance, zmniejszając jej integralność.

Powtarzające się nieprawidłowości związane z degeneracją mięśni

W ostatnich latach pojawiła się nowa grupa wad mięśni, charakteryzująca się ich degeneracją. Przejawia się w postaci białych pasków/przeplotów, biegnących równolegle do włókien mięśniowych i to tylko na płaskiej powierzchni piersiowych filetów, najszerszych mięśni grzbietu (musculus anterior latissimi dorsi ), „zdrewniałych” mięśni, które są twarde, wysklepione, blade, mało spójne lub mają tzw. postać makaronu (spaghetti), z tendencją rozdzielania się wiązek włókien mięśniowych (Gilewski i Wężyk, 2015).

Tabela 2. Czynniki wpływające na cechy degeneracyjne mięśni (Petracci i in. 2016)

Ocena histopatologiczna szkieletowych mięśni dotkniętych tymi zaburzeniami wykazała, że wyróżniały się podobnymi cechami, w tym obecnością włókien zwyrodniałych i zanikających mięśni, co wiąże się z utratą i zmiennością wielkości włókien, zwyrodnieniem torbielowato-gruczołowym płuc, rozkładem włókien, delikatną mineralizacją włókien, regeneracją wielo- i jednojądrzastych komórek, lipidozą, śródmiąższowym zapaleniem i zwłóknieniem mięśni. Wykazano, że częstość występowania zwyrodnieniowych włókien jest bardzo wysoka
także w mięśniach piersiowych, w przypadku wszelkich makroskopowych zmian, takich jak białe paski i „zdrewniałe” mięśnie. Od lat 90-tych XX w, w kilku pracach ukazały się informacje o podobnych zmianach histologicznych tj. o nasileniu infekcji, infiltracji komórek jednojądrzastych, o zmianach w integralności komórkowej błony u szybko rosnących kurcząt. Istnieje hipoteza o wspólnym zwyrodnieniowym procesie składników, prowadzącym do pojedynczego lub połączonego pojawienia się wszystkich wad mięśni.

Obecnie pojawianie się wad w filetach brojlerów (białe paski, zdrewniałe mięśnie i mięso spaghetti), obejmują najcenniejszą część tuszki, zwiększając ilości wybrakowanego mięsa, ze względu na niepożądany wygląd, sensoryczną i technologiczną jakość, szczególnie gdy tuszki miały być przetwarzane, a mają „zdrewniałe” piersiowe mięśnie. Występowanie tych wad jest tak częste, że ich obecność, powinna zaniepokoić sektor drobiarskiej, intensywnej produkcji brojlerów.

Wady te występują tylko u szybko rosnących zestawów towarowych, brojlerów, w postaci przerostów piersiowych mięśni i szybkiego tempa wzrostu. Tabela 2 ilustruje czynniki wpływające na wady (białe paski), związane z degeneracja mięśni. Częstość występowania tych anomalii w stadach szybkorosnących kurcząt, zwiększa się wraz z przyspieszeniem tempa wzrostu i zwiększaniem ich ubojowej masy kurcząt. Koguty- brojlery są bardziej podatne na rozwój szczególnie „drewnianych” mięśni piersiowych.

Ponieważ ograniczenie występowania wad mięśni, stwierdzano jako pośredni skutek spowolnienia tempa wzrostu i/lub zmniejszenia ubojowej masy ciała, żywienie kurcząt, nie jest bezpośrednio związane z częstością występowania tych anomalii. W konsekwencji, nie istnieją żadne skuteczne sposoby w metodach chowu i żywienia brojlerów, łagodzące skutki tych wad, bez ujemnego wpływu na cechy żywca, tym bardziej, że stwierdzono istnienie silnego, niegenetycznego czynnika na wszystkie wady mięśni (Bailey i in. 2015).

Podsumowanie

Rozwój intensywnej i wielkotowarowej produkcji brojlerów, zwiększył znaczenie parametrów jakościowych pozyskiwanego mięsa, wpływających na jego wygląd oraz profil sensoryczny, a szczególnie kruchość. W ostatnich dziesięcioleciach, determinowana genetycznie cecha – szybkie tempo wzrostu mieszańców mięsnych kurcząt sprzyjają występowaniu wielu wad, obniżających jakość świeżego mięsa na rynku oraz jego odżywcze właściwości sensoryczne i technologiczne, jako surowca przeznaczonego do dalszego przetwarzania. Przemysł drobiowy musi się zająć właściwym wyborem genotypów do produkcji brojlerów, zapewniającym prawidłowy wzrost mięśni i ich jakość.