Development of easy and effective real-time PCR tests to identify bovine, porcine, and ovine components in food

Proste, skuteczne i czułe metody identyfikacji gatunkowej komponentów mięsnych w produktach spożywczych są ważnym aspektem produkcji żywności. Są one istotne zarówno dla producentów, jak i konsumentów, którzy są coraz bardziej zainteresowani rzeczywistym składem żywności. W identyfikacji komponentów pochodzenia zwierzęcego w żywności największe znaczenie mają obecnie metody polegające na analizie mtDNA, co wynika ze znacznej trwałości oraz specyficzności gatunkowej tej cząsteczki. Celem pracy było opracowanie prostych i skutecznych testów identyfikacji gatunkowej komponentów bydlęcych, wieprzowych i owczych, przydatnych do analizy żywności. Badaniom poddano próbki mięsa o zawartości [%]: 6, 35, 60, 80 i 100 wołowiny w wieprzowinie, wieprzowiny w wołowinie i baraniny w wieprzowinie. Metoda polega na identyfikacji gatunkowo specyficznych dla bydła, świń i owiec fragmentów genu kodującego COX1 o długościach 68 pz oraz 53 pz. W opracowanych testach granica wykrywalności komponentu wieprzowego wynosiła 0,07 %, bydlęcego – 0,4 % i owczego – 0,5 %. Uzyskane wyniki wskazują na specyficzność gatunkową stosowanych testów. Reaktywność krzyżowa albo nie zachodzi, albo można ją zaobserwować w późnych cyklach reakcji. Metoda ma zastosowanie zarówno do mięsa surowego, jak i jego przetworów, takich jak kiełbasa, mielonka, szynka. Metoda nie jest czasochłonna (4 h), natomiast jest powtarzalna (względne odchylenie standardowe w przypadku mięsa surowego wynosi ≤ 1,57 %) oraz dokładna (błąd pomiaru ≤ 2,33). W analizach mięsa przetworzonego dokładność pomiaru jest mniejsza, a rozrzut wyników nieznacznie większy, co może wskazywać na konieczność dostosowania krzywej standardowej do próbek badanych pod względem przetworzenia.Simple, effective, and sensitive methods to species identify meat components in food products are an important aspect in the production of food production. They are essential for both the manufacturers and the consumers, who are more and more interested in the actual composition of foods. At present, among the most important methods to identify components of animal origin in food are those based on an mtDNA analysis owing to the considerable stability and species-specificity of that molecule. The objective of the research study was to develop simple and efficient tests for species identification of bovine, porcine, and ovine components, which would be useful for the analysis of food. The analysis covered samples of meat containing 6 %, 35 %, 60 %, 80 %, and 100 % of beef in pork, pork in beef, and mutton in pork. The method is based on the identification of cattle, pigs, and sheep species-specific fragments of the gene encoding COX1 with 68 and 53 bp. For the tests being developed, the limit of detection was 0.07 % as for the porcine component, 0.4 % as for the bovine component, and 0.5 % as for the ovine component. The results obtained show the species specificity of the tests applied. The cross reactivity does not occur or it can be found in the late cycles of reaction. This method may be applied to raw meat and to its products, such as sausages, luncheon meat, ham. The method is not time-consuming (4 hours); it is repeatable (relative standard deviation for raw meat ≤ 1.57 %) and accurate (measurement error ≤ 2.33 %). As for the analysis of the processed meat, the accuracy of measurement is lower, and the relative dispersion of results is slightly higher; this might indicate the need to adjust the standard curve to the samples the processing of which is to be analyzed

Chemical composition and texture parameters of some selected muscles of the Polish Landrace fatteners slaughtered at different age

Skład chemiczny oraz kruchość mięsa kulinarnego należą do najważniejszych cech decydujących o jego jakości i wartości technologicznej. Parametry te zależą od czynników przedubojowych, takich jak: gatunek, rasa, płeć i wiek zwierzęcia, ponadto podatność na stres, charakter i tempo przemian fizjologicznych zachodzących w mięśniach, stopień umięśnienia i rodzaj mięśnia. Tuczniki rasy polskiej białej zwisłouchej (36 szt.) ubijano w: 60., 90., 120., 150., 180. i 210. dniu życia (po 6 szt. w każdej grupie wiekowej). Mięśnie najdłuższy grzbietu (m. longissimus dorsi) – LD i półbłoniasty szynki (m. semimembranosus) – SM poddano analizie chemicznej, oznaczając zawartość suchej masy, białka, tłuszczu i popiołu. Mięśnie pieczono w 180°C do temperatury wewnętrznej 78°C. Następnie za pomocą teksturometru TA–XT2 firmy Stable Micro Systems oznaczono parametry tekstury oraz siłę cięcia analizowanych mięśni tuczników. W mięśniach starszych tuczników wykazano większą zawartość białka i tłuszczu oraz wzrost wartości siły cięcia i twardości TPA mięśni, w stosunku do osobników młodszych. Poziom białka w mięśniu LD wahał się od 21,0% w 60. dniu życia do 24,9% w 210. dniu życia, a w SM odpowiednio od 20,4 do 23,9%. Zawartość t łuszczu w LD wahała się od 1,2 do 1,8%. Siła cięcia mięśni LD i SM była porównywalna i wahała się od około 3,1 kG/cm2 w 60. dniu życia do około 5,8 kG/cm2 w 210. dniu życia. Natomiast wartość twardości (TPA) wynosiła 54,2 (LD) i 92,5 N (SM) w 60 dniu oraz 129,6 (LD) i 126,0 N (SM) w 210 dniu.Chemical composition and tenderness of the culinary meat are among the most important characteristics determining the quality and technological value of meat. Those parameters depend on the pre-slaughter factors such as: species, race, sex, and age of animal, as well as on its resistance to stress, its character and tempo of physiological changes occurring in its muscles, degree of muscling, and type of muscle. The Polish Landrace fatteners (36 animals) were slaughtered on the 60th, 90th, 120th, 150th, 180th, and 210th day of life (six animals in each age group). The m. longissimus dorsi –LD and m. semimembranosus – SM (from ham) were chemically analyzed and the following parameters were determined: dry matter/water content, protein content, fat content, and ash content. The muscles were roasted at 180°C to reach the inside temperature of 78°C. Then, the two parameters of the fatteners’ muscles were determined: texture profile and Warner-Bratzler force of cut, using a TA-XT2 texture analyzer (manufactured by a Stable Micro Systems Co.). It was found that in the muscles of older fatteners, the content of protein and fat was higher; also, compared with the younger fatteners, the increase in the force of cut and in the TPA hardness of their muscles was found. The protein level in the LD muscle ranged from 21.0% on the 60th day of life to 24.9% on the 210th day of life; whereas in the SM muscle, it was 20.4% and 23.3%, respectively. The fat content in LD ranged from 1.2% to 1.5%. As for LD and SM muscles, the force of cut was comparable and ranged from app. 3.1 kG/cm2 on the 60th day of life to app. 5.8 kG/cm2 on the 210th day of life. The hardness value (TPA) was 54.2 N (LD) and 92.5 N (SM) on the 60th day of life, and 129.6 N (LD) & 126.0 N (SM) on the 210th day

Effects of breed and age of pigs on the properties of model meat batters and sausages

Celem badań było porównanie termostabilności modelowych farszów oraz podstawowego składu chemicznego, tekstury i jakości sensorycznej modelowych kiełbas wytworzonych z mięsa świń ras pbz, wbp, duroc, pietrain i puławska, ubijanych w wieku 120, 150, 180 i 210 dni. Do badań wykorzystywano mięśnie: najdłuższy grzbietu (m. longissimus dorsi - LD) i półbłoniasty (m. semimembranosus - SM). Na podstawie różnicy masy farszów przed i po ogrzewaniu wyliczano wydajność i wyciek cieplny. Podstawowy skład chemiczny kiełbas oznaczano według Polskich Norm. Analizę profilu tekstury (TPA) i pomiary siły cięcia wykonywano przy użyciu teksturometru TA-XT2. Analizę sensoryczną przeprowadzał 5-osobowy przeszkolony zespół o sprawdzonej wrażliwości sensorycznej. Największą stabilnością cieplną charakteryzowały się farsze z mięsa świń pbz i wbp, a najmniejszą z mięsa duroc. Zawartość białka w kiełbasach, niezależnie od rasy i wieku świń, była zbliżona i wynosiła około 13 %. Najmniej wody i najwięcej tłuszczu stwierdzono w wyrobach z mięsa świń pbz i duroc, a najwięcej wody i najmniej tłuszczu z mięsa pietrain. Wraz z wiekiem zwierząt, z których pochodziło mięso, zawartość wody w kiełbasach zmniejszała się, a tłuszczu zwiększała. Twardość TPA kiełbas z mięsa świń ras puławskiej i pietrain była większa niż modelowych produktów z mięsem innych ras. Wartości sprężystości, kohezji, żujności i odbojności kiełbas z mięsa świń duroc były większe w porównaniu z kiełbasami z mięsa innych ras. Najmniejszą sprężystością i kohezją charakteryzowały się kiełbasy z mięsa pietrain i puławskiej. Twardość TPA kiełbas z mięsa zwierząt w grupach wiekowych do 180 dni nie zmieniała się, a zwiększała się w produktach z mięsa świń 210-dniowych, natomiast wartości pozostałych parametrów tekstury były istotnie większe w kiełbasach z mięsa świń 150-dniowych. Wartości siły cięcia były największe w przypadku modelowych kiełbas z mięsa rasy puławskiej i w grupie wiekowej 150 dni, a najmniejsze z mięsa pietrain oraz świń 120-dniowych. Jakość sensoryczna modelowych przetworów była na poziomie dobrym. Najniżej oceniono kiełbasy z mięsa rasy duroc oraz ze zwierząt ubitych w 120. dniu. Optymalną przydatnością do produkcji kiełbas drobno rozdrobnionych parzonych charakteryzowało się mięso świń ras pbz, wbp, puławskiej i pietrain ubitych w 150. dniu chowu. Mniej przydatne do tego rodzaju przetworów było mięso świń duroc.The objective of the investigations was to compare the thermostability of model meat batters and the basic chemical composition, texture, and sensory quality of model sausages from pig meat of the following pig breeds: Polish landrace (pbz), Polish large white (wbp), duroc, pietrain, and puławska. Pigs were 120, 150, 180, and 210 days old when slaughtered. The muscles investigated were m. longissimus dorsi (LD) and m. semimembranosus (SM). The values of yield of batters and cooking losses were calculated based on differences between the masses of batters prior to and after the heating. The basic chemical composition of sausages was determined according to the relevant Polish Standards. The Texture Profile Analysis (TPA) and shearing force measurement were performed using, a TA-XT2 texture analyzer. The sensory analysis was carried out by a team consisting of 5 properly trained persons whose sensory receptiveness levels were proved to be fit. The batters made from the pbz and wpb pig meet were characterized by the highest thermostability level, whereas the batters from the duroc pig meat – by the lowest. The protein contents in sausages were rather similar, they did not depend on the breed and age of pigs, and amounted ca. 13 %. The highest fat and the lowest water contents were found in meat products from meat of the pbz and duroc pigs, whereas the highest water and the lowest fat contents in products from meat of the pietrain pigs. With the advancing age of animals used to manufacture meat sausages from their meat, the water content decreased and the fat content increased. The TPA hardness of sausages made from meat of the puławska and pietrain breeds had a higher value than the TPA hardness of model products made from meat of other breeds. The springiness, cohesiveness, chewiness, and resilience values of sausages made of the duroc pig meat were higher compared to the sausages from meat of other pig breeds. The sausages manufactured from meat of the pietrain and puławska breeds were characterized by the lowest springiness and cohesiveness levels. The TPA hardness values of sausages made from meat of pigs slaughtered at the age not exceeding 180 days did not change, however, they increased in sausages made from meat of 210-day old pigs. The values of other texture parameters were significantly higher in sausages made from meat of 150-day old pigs. The shear force values were the highest in model sausages made from meat of the puławska breed and from meat of 150-day old pigs, and the lowest in sausages from meat of the pietrain breeds and from meat of 120-day old pigs. The sensory quality level of all the model products was good. The sausages made from meat of the duroc breed and of the pigs slaughtered on their 120th day of age were assessed as having the lowest sensory quality. The meat of the pbz, wbp, puławska, and pietrain pig breeds, and slaughtered at the age of 150 days, proved to have the optimal usefulness for manufacturing fine ground, scalded sausages. The meat of the duroc pigs was less useful for manufacturing such products

Computer Vision and Agricultural Robotics for Disease Control: The Potato Operation

The Potato Operation is a project belonging to the domain of agricultural robotics. It aims to automate pulp sampling of potatoes in order to detect viral diseases. The results of the analysis of these samples are used for the certification of potatoes marked out as seed. The difficulty of this problem lies in the high variability of natural objects, such as their shape, colour or texture. This article presents two computer vision approaches that have been implemented and tested, as well as the robotic apparatus required for the complete installation. The first computer vision approach, so-called 3D image analysis, is based on a combination of classical image analysis methods with active vision. The second approach, so-called thermography, combines the analysis of thermal images of potatoes with active vision. Other methods are also briefly described, that could lead to possible improvements of the results; they rely on alternative lighting schemes, such as fluorometry or the use of mu..

Serbia

day of breeding (6 sows in each age). After afeing in 4 0 C during 24 hours the samples were taken from right half of carcasses of longissimus dorsi (behind the last rib between the thoracic and lumbar vertebrae) muscle. In the meat to carry out instrumental measurement of shear force and texture parameters. The meat of loin was subjected to chemical analysis to determine its dry matter, water, protein, fat and ash content. The age of fatteners slaugthering beside the genotype and sex is the basic factor influencing on quality, nutritional value and attractiveness for consumer of pig meat

Augmented Reality Tracking in Natural Environments

Tracking, or camera pose determination, is the main technical challenge in creating augmented realities. Constraining the degree to which the environment may be altered to support tracking heightens the challenge. This paper describes several years of work at the USC Computer Graphics and Immersive Technologies (CGIT) laboratory to develop self-contained, minimally intrusive tracking systems for use in both indoor and outdoor settings. These hybrid-technology tracking systems combine vision and inertial sensing with research in fiducial design, feature detection, motion estimation, recursive filters, and pragmatic engineering to satisfy realistic application requirements