Functional meat and meat products from unconventional meat species

The present thesis, which includes four main researches, aimed to study functional meat and meat products obtained from unconventional meat species, namely the rabbit and the ostrich. The first research tested the single and combined dietary supplementation with 5% Spirulina (Arthrospira platensis) and 3% Thyme (Thymus vulgaris) to growing rabbits for 3 and 6 weeks, and it is articulated in four different subchapters. The first subchapter considered the effect on total tract apparent digestibility of nutrients and on the performances of growing rabbits and showed that that single and combined supplementation with Spirulina reduced the nutritive value of the diets. Despite this, no substantial effect on growth performance and health status, was observed. Future studies should take into consideration feed processing technology, pelleting, storage and packaging conditions, as they may reduce or nullify the nutrient and functional compounds’ availability. Moreover, Spirulina and/or Thyme effect on health status should be tested under poorer sanitary conditions. The second subchapter studied the effects on growing rabbit carcass composition, meat and bone rheological traits, and the vitamin B12 content of Longissimus dorsi (LD) meat. Spirulina was confirmed as a rich source of vitamin B12 that was successfully transferred into LD meat, thus demonstrating its value as an effective natural supplement in producing food fortified with this vital element. With this exception, the supplement as well as and the duration of treatment had no effect on the considered traits. The third subchapter evaluated the effect on rabbit meat during retail display. Thyme improved colour parameters and reduced exudative losses during a simulated retail display, also considering a shorter supplementation period. This would positively impact consumers at the time of purchase as well as farmers demand to limit production costs. Differently, Spirulina had no effect on oxidative stability of rabbit meat, maybe for the poor absorption from the gut as a result of interference on uptake of antioxidants by Spirulina, or maybe because dietary level of Spirulina was not adequate for rabbits requirements. The fourth subchapter studied the effects on raw and cooked rabbit meat quality, nutrient true retention and protection against oxidative stress conditions. The dietary inclusion of Spirulina improved the FA profile of the Longissimus dorsi and hind leg meat by significantly increasing γ-linolenic acid content. Thyme improved the oxidative stability of raw and freeze-dried HL meat but not that of cooked meat. As for the shelf-life trial, Spirulina was not observed to improve the oxidative stability of rabbit meat subjected to severe oxidative stress. The second research of the present thesis, aimed to evaluate the effect of the dietary single or combined supplementation with different natural additives (Oregano, Rosemary, vitamin E and Saccaromyces cerevisiae) on the performance of growing rabbits, the nutritional composition and oxidative stability of their meat and on their hind leg bone traits. The results of this research demonstrated that an adequate supplementation with natural antioxidants can also have a positive effect on productive performance and meat quality. The fifth chapter evaluated, for the first time, the unfermented and fermented rooibos (Aspalathus linearis) in preventing lipid oxidation in ostrich meat patties and ostrich salami. This plant showed interesting and promising antioxidant potential when applied to meat products, even if further study are necessary to deeply investigate long-term effects. The sixth chapter studied the effect of two different fat inclusion levels, NaCl contents and two LAB starter cultures on the weight loss, proximate composition and cholesterol content of ostrich salami ripened for 10 and 20 weeks. A lower fat content consistently shortened ripening time, thus being a positive aspect in terms of productivity, and it determined a higher nutrients concentration compared to high fat salami. Reducing the NaCl inclusion, retarded the weight loss of the product of about 1 week, without affecting its proximate composition. Finally, the metabolic activity of tested LAB starter cultures seemed to be influenced by the fat inclusion level, ultimately affecting the healthiness of the products at 10 weeks of ripening

La presente tesi si compone di quattro ricerche principali e si propone di studiare carne e prodotti carnei funzionali ottenuti da specie non convenzionali, lo struzzo e il coniglio. La prima ricerca ha testato l’inclusione singola o combinata, per 3 o 6 settimane, con il 5% di Spirulina (Arthrospira platensis) ed il 3% di Timo (Thymus vulgaris) nella dieta di conigli in accrescimento. Questo primo capitolo si articola in quattro sottocapitoli. Il primo ha considerato l’effetto sulla digeribilità apparente delle diete e sulle prestazioni produttive di conigli in accrescimento e ha evidenziato che l’inclusione separata o combinata di Spirulina ha ridotto il valore nutritivo delle diete. Nonostante ciò, non è stato osservato alcun effetto sulle prestazioni produttive e sullo stato di salute degli animali. Studi futuri dovranno considerare la tecnologia di produzione del mangime, la pellettatura e le condizioni di confezionamento e stoccaggio, in quanto potrebbero ridurre o nullificare la disponibilità di componenti nutritivi e funzionali. Inoltre, l’inclusione di Spirulina e/o Timo dovrebbe essere testata in condizioni sanitarie più critiche. Il secondo sottocapitolo ha valutato l’effetto dell’inclusione di Spirulina e Timo sulla composizione della carcassa, le caratteristiche reologiche di carne ed ossa ed il contenuto di vitamina B12 del Longissimus dorsi (LD). Spirulina ha confermato di essere una fonte di vitamina B12, la quale è stata trasferita con successo nella carne del LD. Spirulina ha quindi dimostrando il suo valore quale additivo naturale per produrre alimenti fortificati con questo elemento. Per quanto riguarda gli altri aspetti considerati nella presente ricerca, gli additivi naturali testati non hanno avuto alcun effetto. Il terzo sottocapitolo ha studiato la “shelf-life” della carne fresca di coniglio durante una simulazione di esposizione finalizzata alla vendita. Il timo ha migliorato il colore e ridotto le perdite essudative della carne, anche quando è stato somministrato per il periodo più breve. Questo risultato da un lato è in grado di influenzare positivamente il consumatore al momento dell’acquisto, e dall’altro va incontro alle esigenze dell’allevatore di limitare i costi di produzione. Al contrario, Spirulina non ha avuto alcun effetto sulla stabilità ossidativa della carne, forse per uno scarso assorbimento intestinale dovuto all’interferenza degli antiossidanti presenti nella Spirulina stessa, oppure perché il livello di inclusione nella dieta non era adeguato alle esigenze dei conigli. Il quarto sottocapitolo ha testato l’effetto sulla qualità della carne cruda e cotta, sulla ritenzione reale dei nutrienti e sulla protezione nei confronti di condizioni di stress ossidativo. L’inclusione di Spirulina ha migliorato il profilo acidico del Longissimus dorsi e dell’arto posteriore di coniglio, attraverso l’aumento del contenuto dell’acido grasso γ-linolenico. Il Timo ha migliorato la stabilità ossidativa della carne dell’arto posteriore cruda e liofilizzata, ma non quella della carne cotta. Come era stato osservato nel precedente esperimento sulla “shelf-life” della carne di coniglio, Spirulina non ha migliorato la stabilità ossidativa della carne sottoposta a stress ossidativo intenso. Il secondo capitolo della presente tesi, ha considerato l’effetto dell’inclusione singola o combinata con diversi additivi naturali (Origano, Rosmarino, vitamina E e Saccaromyces cerevisiae) sulle prestazioni produttive di conigli in accrescimento, la composizione nutrizionale e la stabilità ossidativa della carne nonchè sulle caratteristiche ossee degli arti. I risultati di questa ricerca hanno dimostrato che un’adeguata inclusione di antiossidanti naturali nella dieta di conigli in accrescimento ha avuto un effetto positivo anche sulle prestazioni produttive e sulla qualità della carne. Il quinto capitolo, invece, ha studiato per la prima volta l’applicazione di rooibos (Aspalathus linearis), fermentato e non, sulla carne e prodotti derivati. In particolare, è stata valutata la sua capacità di prevenire l’ossidazione lipidica in polpette e salami di struzzo. I risultati hanno rivelato un interessante e promettente potenziale antiossidante di questa pianta nei confronti dei prodotti carnei testati. Tuttavia, sono necessari ulteriori studi per esaminarne l’efficacia a lungo termine. Il sesto ed ultimo capitolo, ha valutato due diversi livelli di grasso e NaCl, e due diversi starter microbici, sulle perdite di peso, composizione centesimale e contenuto di colesterolo di salami di struzzo stagionati per 10 e 20 settimane. Un minore contenuto di grasso ha ridotto considerevolmente il tempo di stagionatura, essendo quindi un aspetto positivo in termini di produttività, e ha determinato una maggiore concentrazione di nutrienti rispetto al salame preparato con il più alto livello di grasso. La riduzione del contenuto di NaCl ha ritardato le perdite di peso dei salami di 1 settimana, senza tuttavia modificare la composizione centesimale del prodotto. Infine, l’attività metabolica degli starter microbici testati è sembrata essere condizionata dal contenuto di grasso del salame e ciò, a 10 settimane di stagionatura, ha influenzato la salubrità del prodotto