Vermeidung von Strukturfehlern in rohen und gekochten Schweineschinken

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1 KTI-Projekt Vermeidung von Strukturfehlern in rohen und gekochten Schweineschinken S c h l u s s b e r i c h t Martina Müller Richli Martin Scheeder Hochschule für Agrar-, Forst und Lebensmittelwissenschaften HAFL Zollikofen, 10. Februar 2012 In Zusammenarbeit mit Proviande, Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld Posieux, Bell AG, Micarna SA, Bigler AG, ABZ Spiez, Suisag, Suisseporcs, Viehhandel Mitfinanziert durch die KTI

2 Danke Ein herzliches Dankeschön an alle Beteiligten der beiden Firmen Micarna SA und Bell AG für die sehr gute Zusammenarbeit in verschiedenen Teilprojekten. Ein besonderer Dank gebührt den direkten Ansprechpartnern Joachim Messner vom Schlachthof Basel, Christian Hellwig und Chris Herbert von der Bell AG in Basel, Marcel Joseph und José-Michel Perez von der Bell AG Westschweiz und Jure Herceg von der Micarna SA. Max Fehr von der Schneider Vieh & Fleisch AG für die Organisation der Tiere in den Teilprojekten 1 und 7. Stefan Schlüechter, Agroscope Liebefeld Posieux und die Crew vom ABZ Spiez für die Produktion der Schinken im Teilprojekt 7. die Crew in Schlachthaus der MLP in Sempach. die Crew im Schlachthaus der Agroscope in Posieux. die Firma Bigler, Büren a.a. für das Schneiden der Schinken im Teilprojekt 7. 2

3 Inhalt Danke... 2 Zusammenfassung... 8 Charakterisierung der Destrukturierungen Zusammenfassungen der Teilprojekte TP1 - Einfluss von Schlacht- und Verarbeitungstechnologie sowie Herkunft der Tiere auf Strukturfehler in Kochschinken TP 2 Eignung der Leitfähigkeit TP3 - Vergleich zwischen zwei unterschiedlichen Verarbeitungstechnologien und zwei unterschiedlichen Qualitäten im Rohmaterial TP4 - Einfluss von Temperatur und ph - unter der Berücksichtigung der Rasse - auf Destrukturierungen im Rohmaterial TP5 - Prüfung der Eignung des Chillsticks zur Vermeidung von Destrukturierungen TP6 Spezifische Fütterungseinflüsse, Literaturrecherche TP7 - Einfluss von Betäubungsmethode, Kühlung und Nüchterung Empfehlungen PSE-artige Zonen im Rohmaterial (SM) vermeiden Zucht Landwirte Behandlung der Tiere: Schlachthof Destrukturierungen im Kochschinken vermeiden Verarbeitungsbetriebe Offene Fragen/ Forschungsbedarf Abkürzungen Einleitende Literatur Geschichte des destrukturierten Schinken Vorbemerkung Fleischfehler PSE Acid Meat (RN - Gen) RFN RSE PFN DFD

4 PSE-artige Zonen im rohen Muskel Risikofaktoren für PSE-artige Zonen im Rohmaterial Schlachtkörperzusammensetzung Kühlung (Einfluss auf Temperatur und ph-wert) Stress vor dem Schlachten Betäubungsmethode Entblutung Haltung Mastbetrieb Schlachthof und Verarbeitung Fütterung Nachweis von PSE-artigen Zonen Destrukturierungen im gekochten Schinken Material und Methoden Beurteilung Rohmaterial ph- und Temperaturmessung Zerlegen Spektralphotometerische Messung Leitfähigkeit Aufhängung Betäubung Statistische Auswertung TP1- Einfluss von Schlacht- und Verarbeitungstechnologie sowie Herkunft der Tiere auf Strukturfehler in Kochschinken Material und Methoden Tiere Schlachtung I Schlachtung II Schlachthöfe Zerlegung und Beurteilung Rohmaterial Verarbeitung Schneiden der Schinken Statistik Korrekturen Resultate Kühlung Rohmaterial

5 Kochschinken Zusammenhang Rohmaterial und Kochschinken Fazit TP 2 - Eignung der Leitfähigkeit Einleitung Material und Methoden Ergebnisse I Ergebnisse II TP3 - Vergleich zwischen zwei unterschiedlichen Verarbeitungstechnologien und zwei unterschiedlichen Qualitäten im Rohmaterial Material und Methoden Rohmaterial Kochschinkenherstellung Ergebnisse Rohmaterial Kochschinken Kochposition Genetische Disposition für PSE-artige Stellen im Muskel Zusätzliche Untersuchungen zu dertemperaturverteilung in der Kochkammer Teil I: Messung im Kern der Schinken Teil II: Messung am Rand der Schinken Koch- und Kühlprogramm Ergebnisse TP4 - Einfluss von Temperatur und ph - unter der Berücksichtigung der Rasse - auf Destrukturierungen im Rohmaterial Material und Methoden Ergebnisse ph, Temperatur und Struktur Kühlung Rassenvergleich Farbe im SM Genetische Analyse verschiedener ph-werte (von Henning Luther) Enzyme TP5 -Prüfung der Eignung des Chillsticks zur Vermeidung von Destrukturierungen.. 97 Material und Methoden Ergebnisse TP 6 - Spezifische Fütterungseinflüsse

6 Material und Methoden Resultate Futteranalyse Auswertung Futteranalyse Literaturrecherche zur Fütterung Vorbemerkung Nüchterung Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente Beeinflussung des Glykogengehaltes durch die Fütterung Grenzen des Glykogenabbaus Welche Rolle spielt die Pufferkapazität der Muskeln? TP7 / Teil I - Einfluss von unterschiedlichen Kühlungen und Betäubungsmethoden auf das Rohmaterial und Kochschinken Einleitung Material und Methoden Ergebnisse Weitere Beobachtungen: Zusammenfassung TP7 / Teil II - Einfluss der Nüchterungsdauer, Kühlbedingungen und Betäubungsmethoden auf das Rohmaterial Einleitung Material und Methoden Statistik Ergebnisse Einfluss der Nüchterung Einfluss der Betäubung Einfluss des Schlachttages Einfluss der Kühlung Technologie Einleitung Verarbeitung Ausgangsmaterial Zerlegung Lagerung Rohmaterial Lakezusammensetzung Injektion der Lake Poltern, massieren und tumbeln Queschen und Steaken

7 Einformen und Ruhezeit Kochen Kühlung nach dem Kochen Schneiden Mikrobiologie beim Kochschinken Umfrage bei Schweizer Kochschinkenverarbeitern Anhang Aufbau Muskelfaser Vorgang in der Zelle während der Kontraktion Muskelfaserklassen Stoffwechsel im lebenden und toten Muskel Enzyme im Kohlenhydratstoffwechsel Proteindenaturierung im Muskel Fleischreifung - Proteolyse Verschiedene Phasen der Fleischeifung Calpain-System Cathepsine Das Caspase-System Enzyme in dunklen und hellen Muskeln Hitzeschock-Proteine Apoptose Milchsäure ist nicht Laktat Diverse zusätzliche Tabellen Qualität der Eckstücke in verschiedenen Versuchen Literaturverzeichnis

8 Zusammenfassung Schinkenscheiben, die beim industriellen Schneiden reissen, sind seit Jahren ein Problem der Schweizer Fleischbranche. Eine Dissertation zu dem Thema aus dem Jahr 2009 zeigte einen Zusammenhang zwischen PSE-artigen Stellen im Rohmaterial der Schinken und der Qualität der Schinkenscheiben. Da zu der Zeit seitens der Praxis auch wieder vermehrt hohe Verluste durch diese destrukturierten Zonen in Kochschinken beklagt wurden, initiierte Proviande unter Beteiligung von Partnern aus der gesamten Branche ein neues Projekt, das zum Ziel hatte, Empfehlungen zur Vermeidung von PSE-ähnlichen Stellen und destrukturierten Schinkenscheiben auszuarbeiten. Die Ergebnisse dieses von der KTI finanziell unterstützten Projektes werden im Folgenden dargelegt. Im Verlaufe des Projektes stellte sich heraus, dass die Qualität des Rohmaterials zwar eine Rolle bei der Entstehung von Destrukturierungen im Rohmaterial spielen kann, weit wichtigere Einflussfaktoren aber in der Verarbeitungstechnologie liegen können (Teilprojekt TP1). Aufgrund dieser Erkenntnisse wurde der Projektplan nach Ablauf des ersten Jahres angepasst. Der Fokus wurde von Einflüssen auf das Rohmaterial bzw. Tier stärker auf die Technologie gerichtet. Die in der ersten Phase des Projektes gemachten Versuche zum Rohmaterial waren dennoch hilfreich, um Empfehlungen zur Vermeidung von PSE-artigen Qualitätsabweichungen geben zu können und um oft hypothetisch angeführte Ursachen und Vermutungen zu überprüfen. Häufigkeit und Ausmass PSE-artiger Zonen im Rohmaterial wurden von der Herkunft der Tiere (Rasse x Mastbetrieb) und dem Schlachtprozess beeinflusst. Tiere, die im Schlachthof mit Gruppenzutrieb und ohne Elektrotreiber, geschlachtet wurden, wiesen weniger PSE-ähnliche Zonen im Rohmaterial auf als Tiere, die im Schlachthof mit Einzelzutrieb und häufigem Einsatz von Elektrotreibern geschlachtet wurden. Eine Betäubung mit Elektrozange verstärkte im Vergleich zur CO 2 - Betäubung die PSE-ähnlichen Zonen im Rohmaterial (verbesserte aber die Zartheit im Rückenmuskel). Eine Intensivkühlung (bis minus 30 Grad Celsius während 135 Minuten) zeigte im Vergleich zu einer konventionellen 2-Grad-Kühlung kaum Verbesserungen hinsichtlich PSE-ähnlicher Zonen (verringerte aber die Zartheit und das Wasserbindungsvermögen im Rückenmuskel). Unter Feldbedingungen zeigten die stärker bemuskelten Piétrain-Kreuzungen (PiX) häufiger und stärkere PSE-artige Zonen im Schinken als die Kreuzungen mit Edelschwein Vaterlinie (ESVX). An der Prüfstation (MLP) in Sempach zeigte sich aber auch, dass bei allen untersuchten Rassen (ES, ESV, ESVX, LS, Pi, PiX, D, DuX, Duca) verschiedene Ausdehnungen von PSE-artigen Zonen im Rohmaterial vorkamen. Bei vielen Tieren war der ph im SM nach drei Stunden schon auf das EndpH-Niveau (zwischen 5.30 und 5.45) abgesunken. Der ph sank im SM deutlich schneller ab als im LD. Bei den ph-werten 45 Minuten und 24 Stunden p.m. gab es sowohl im SM wie auch im LD Rassenunterschiede, wobei bei einigen genetischen Herkünften auf Grund der geringen Beobachtungszahlen eine sichere Bewertung von Rasseneffekten nicht möglich war. Im Rahmen dieses Projektes nicht weiter verfolgt werden konnten etwaige Fütterungseinflüsse, welche möglicherweise die Pufferkapazität der Muskeln und damit die ph-werte und die potentielle Anfälligkeit für Destrukturierungen beeinflussen könnten. Ein Metalldorn, der als Massnahme gedacht und entwickelt wurde, um die Wärme schneller aus dem Innern des Schinkens abzuleiten, zeigte eine gewisse Wirkung und konnte - in allerdings nur geringem Umfang - die Temperatur senken und den ph-abfall abbremsen. Die Verbesserungen in 8

9 Hinblick auf die PSE-ähnlichen Zonen blieben aber sehr gering, so dass der mit dieser Methode verbundene Aufwand und Schaden (Loch im rohen Schinken) als unverhältnismässig hoch einzuschätzen war. In Bezug auf die verarbeitungstechnologischen Einflussfaktoren war das Projekt destrukturierte Schinken ein dynamischer Prozess. In verschiedenen, an den Untersuchungen beteiligten Betrieben wurden laufend Veränderungen bei einzelnen Verarbeitungsschritten vorgenommen, was zum Teil zu beachtlichen Verbesserungen geführt hat. Ein Betrieb, der bei ersten Untersuchungen rund ein Viertel seiner Produktion aufgrund von Destrukturierungen aussortieren musste, zeigte anderthalb Jahre später deutlich weniger als 10 % Ausschuss aufgrund von Destrukturierungen. Auch waren die auftretenden Destrukturierungen flächenmässig viel kleiner. Dieser Verarbeiter hatte Anpassungen bei der mechanischen Bearbeitung des Fleisches, beim Befüllen der Schinkenformen und im Kochprozess vorgenommen. Der Kochprozess kann vermutlich noch weiter optimiert werden. Bei den zuletzt durchgeführten Untersuchungen zeigte sich eine ungleichmässige Wärmeverteilung in der Kochkammer. In den Stangen, bei denen die Temperatur am schnellsten anstieg, traten auch die meisten Destrukturierungen auf. Aus den durchgeführten Untersuchungen, Erhebungen bei Schweizer Kochschinkenherstellern, Befragung von Experten und der verfügbaren Literatur wurden Hinweise und Empfehlungen zur Vermeidung von Fehlern und Optimierung der technologischen Prozesse bei der Kochschinkenherstellung im Hinblick auf die Vermeidung von destrukturierten Zonen im Kochschinken zusammengestellt, Bei den verschiedenen Untersuchungen fiel auch auf, dass die Destrukturierungen im Kochschinken eine sehr unterschiedliche Beschaffenheit aufweisen konnten. Eine charakteristische Art von Destrukturierungen war trocken und strohig. Diese Destrukturierungen fielen vor allem in den hellen Muskeln auf. Die anderen Destrukturierungen waren feucht und es war praktisch keine Muskelstruktur mehr zu erkennen. Diese Destrukturierungen kamen sowohl in hellen wie auch in dunklen Muskeln vor. Die trockenen, hellen Destrukturierungen standen in Zusammenhang mit PSEähnlichen Zonen im Rohmaterial. Wobei die Verarbeitung (einschliesslich Schneideprozess) die Anfälligkeit diese Stellen offenbar erhöhen aber auch vermindern kann. Offen blieb, inwieweit die feuchte, musigen Art von Destrukturierungen auf eine erhöhte Aktivität protelytische Enzyme (des Fleisches oder mikrobieller Herkunft) zurückgeführt werden kann. Insgesamt wurde klar, dass es bei dem untersuchten Beschaffenheitsfehler um zwei unterschiedliche Problemfelder geht: 1. PSE-artige Veränderungen im Fleisch, 2. Destrukturierte Stellen im Kochschinken. Dabei kann es durch Wechselwirkungen einen Zusammenhang geben; Destrukturierungen im Kochschinken können aber auch unabhängig von der Qualität des Rohmaterials auftreten. Bei weiteren Untersuchungen und Ursachenforschung im Einzelfall sollte zunächst die Art der Destrukturierungen genauer betrachtet werden, um aus der im Folgenden gegebenen breiten Liste von Empfehlungen und Hinweisen die im Einzelfall relevanten zu identifizieren. 9

10 Charakterisierung der Destrukturierungen Die Untersuchungen, die im Rahmen des Projektes destrukturierte Schinken gemacht wurden haben gezeigt, dass zwischen PSE-artigen Zonen im Rohmaterial und Destrukturierungen im Kochschinken unterschieden werden muss (mehr dazu bei Material und Methoden), denn es besteht kein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Ausdehnung von PSE-artigen Zonen im Rohmaterial und dem Ausmass an Destrukturierungen im Kochschinken. Die PSE-artigen Zonen im Rohmaterial können eine (teilweise bedeutende) Rolle für die Ausprägung von Destrukturierungen im Kochschinken spielen, doch gemäss unseren Untersuchungen können vor allem auch Faktoren der Verarbeitung - weitgehend unabhängig von der Qualität des Rohmaterials - dazu beitragen, dass Destrukturierungen im Kochschinken entstehen. Bei den Destrukturierungen im Kochschinken kann man mindestens zwei ihrer Ausprägung (und vermutlich auch ihren Ursachen) nach verschiedene Typen unterscheiden. Die trockene, strohige Destrukturierung und die nasse, zerfallende Destrukturierung (Abbildung 1, Abbildung 2). Unserer Ansicht nach handelt es sich hier um zwei verschiedene Strukturfehler bzw. um mindestens zwei unterschiedliche Entstehungsformen, was die Interpretation von Untersuchungsergebnissen und die Ableitung von Empfehlungen kompliziert. Daneben gibt es Strukturfehler, die sich nur schwer einem der beiden Typen zuordnen lassen (Abbildung 3) Die trockene, strohige Destrukturierung hängt vermutlich mit Denaturierungen im Rohmaterial zusammen. Das Rohmaterial weist dann PSE-artige Stellen in der Schinkenmuskulatur auf. Diese Denaturierungen entstehen durch einen schnellen ph-abfall im Zusammenhang mit hohen Temperaturen. Die Ursache für diese Art von Destrukturierung im Kochschinken wird in dem Verlust der Funktionalität der Proteine durch die Denaturierung gesehen. Das Wasserbindungsvermögen ist verringert und das Fleisch hat Mühe Lake aufzunehmen. Offensichtlich kann dieser Mangel aber durch die Verarbeitungstechnologie in unterschiedlichem Umfang kompensiert werden. Auch wenn in den gemachten Versuchen ein wesentlicher Einfluss der Verarbeitung ersichtlich wurde, so sollte auch auf der Seite des Rohmaterials alles getan werden, um PSE-artige Veränderungen zu vermeiden. Dies insbesondere auch, weil der Eindruck besteht, dass die Qualität des Rohmaterials umso wichtiger ist, je hochwertiger der hergestellte Kochschinken ist, d.h. je weniger die natürliche Fleischtextur durch die Verarbeitung verändert wird. Die nassen, zerfallenden Destrukturierungen scheinen weitgehend unabhängig von PSEartigen Veränderungen im Rohmaterial aufzutreten. Im Kochschinken kommen sie sowohl in hellen als auch in dunklen Muskelpartien vor. Eine hypothetische Ursache könnte eine (zu) ausgedehnte Proteolyse sein. Einerseits könnten durch muskeleigene Enzyme Proteine abgebaut werden. Dieser Vorgang wird auch Reifung genannt. Die Enzyme lösen einen Teil der Quervernetzungen der intrazellulären Myofibrillen, dadurch wird das Fleisch zarter. Die Zartheit von Fleisch kann durch eine Elektrostimulation gefördert werden, wie es gelegentlich beim Rindfleisch gemacht wird. Unsere Versuche haben gezeigt, dass die Elektrobetäubung zu zarterem Schweinefleisch (LD) führt. Diese zarteren Fleischpartien könnten beispielsweise durch eine starke mechanische Bearbeitung oder eine suboptimale Kochung negativ beeinflusst werden, so dass sie beim Schneiden reissen. Andererseits könnte eine weitere Ursache in einer bakteriellen Proteolyse im Rohfleisch oder sogar im Kochschinken vermutet werden. Bei Problemen mit dieser Art von Destrukturierung sollten diese Ursachen in Erwägung gezogen werden, aber auch eine (zu) starke mechanische und/oder thermische Belastung des Fleisches. 10

11 Trockene strohige Destrukturierungen Der ganze Muskel ist aufgehellt. Die Muskelstruktur wirkt trocken und ist gut erkennbar.. Der Muskel ist stellenweise aufgehellt. Der Muskel reisst zwischen Muskelfaserbündeln an Stellen mit Bindegewebe. Die Muskelstruktur wirkt trocken und ist gut erkennbar. Der ganze Muskel ist aufgehellt. Die Muskelstruktur ist zum Teil noch zu erkennen, aber nicht mehr so deutlich wie oben. Der Muskel ist stellenweise aufgehellt. Die Muskelstruktur wirkt trocken und mürbe, ist aber gut erkennbar. Abbildung 1: Trockene strohige Destrukturierungen 11

12 Nasse zerfallende Destrukturierungen Der Muskel ist stellenweise stark aufgehellt. Eine Muskelstruktur ist nicht mehr erkennbar. Die defekte Stelle wirkt feucht und musig... Der Muskel ist stellenweise stark aufgehellt. Eine Muskelstruktur ist nur noch ansatzweise, an den Rändern der defekten Stelle, erkennbar. Die defekte Stelle wirkt feucht und musig. Der Muskel ist stellenweise stark aufgehellt. Die defekten Stellen sehen aus, als würde der Muskel sich auflösen. Auffällig ist der Geleeabsatz auf der defekten Stelle. Die defekten Stellen befinden sich in dunklen Muskeln. Es sind keine Aufhellungen erkennbar. Die Muskelstruktur scheint wie aufgelöst.... Abbildung 2: Nasse zerfallende Destrukturierungen 12

13 Sonstige Destrukturierungen Bei dieser defekten Stelle scheint die Muskelstruktur zum Teil aufgelöst zu sein. Auffällig sind die Geleeabsätze zwischen den defekten Stellen. Diese Scheibe scheint insgesamt recht unappetittlich. Die rechte Seite ist stark aufgehellt und wirkt pastös. Doch noch hält die Scheibe zusammen. Bei dieser defekten Stelle sind die Muskelfasern noch erkennbar. Doch sie wirken weich und feucht. Auffällig ist hier der starke Farbwechsel innerhalb des Muskels, wobei hier die dunklere Stelle stärker betroffen ist.. Diese Scheibe scheint mit mehreren Problemen zu kämpfen. Die Scheibe reisst unter anderem zwischen den Muskel. Doch auch innerhalb der Muskeln scheint das Gewebe schwach zu sein und zeigt Risse und Löcher. Abbildung 3: Sonstige Destrukturierungen 13

14 Zusammenfassungen der Teilprojekte TP1 - Einfluss von Schlacht- und Verarbeitungstechnologie sowie Herkunft der Tiere auf Strukturfehler in Kochschinken Im Herbst 2009 wurden rund 100 Schweine der Rassenkombination Edelschwein-Vaterlinie x F1 (Landrasse x Edelschwein) (=ESVX) und 130 Schweine der Rassenkombination Piétrain x F1 (PiX), die aus jeweils einem Mastbetrieb stammten, im Schlachthof A geschlachtet. Im Winter 2010 wurde eine vergleichbare Anzahl Schweine derselben Herkünfte (100 ESVX und 120 PiX) im Schlachthof B geschlachtet. Nach 24 Stunden Kühlung wurden jeweils die linken und rechten Schlachthälften getrennt an die Verarbeitungsbetriebe 1 und 2 verteilt, sodass beide Verarbeitungsbetriebe jeweils über das identische Rohmaterial verfügten. Bei den PiX hätte man höhere MFA erwartet im Vergleich zu den ESVX. Doch es gab keine auffälligen Unterschiede im MFA der beiden Herkünfte. Vermutlich konnte der Mäster den MFA gut über die Fütterung steuern. Das heisst, er sorgte dafür, dass bei den üblichen recht hohen Fleischdicken der PiX auch die Fettdicke wieder recht gross war. Für die Schinkenqualität ist das aber doppelt schlecht. Die Fleischdicke und die Fettdicke verhindern das rasche Auskühlen des Stotzens. Damit bleibt die Temperatur lange hoch und kann zu Denaturierungen im Eckstück führen. Die beiden Herkünfte der Tiere und die zwei unterschiedlichen Schlachtprozesse zeigten einen deutlichen Einfluss auf den Anteil an PSE-artigen Zonen im Rohmaterial. Diese Faktoren erklärten aber nur einen geringen Teil der Destrukturierungen im Kochschinken. Der grösste Anteil der Varianz (>80 %) der Destrukturierungen im gekochten Schinken wird in dieser Untersuchung durch die unterschiedliche Verarbeitungstechnologie erklärt. Mehr ab Seite 47 TP 2 Eignung der Leitfähigkeit Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Messtiefe von 4 bis 6 cm ideal ist, um im SM die Leitfähigkeit zu messen. Die Tiefe sollte allerdings immer gleich sein. Eine Messtiefe von 4cm scheint allerdings etwas besser zu differenzieren. Das ist plausibel, da bei dieser vergleichsweise geringen Messtiefe das Ausmass der PSE-artigen Zonen besser erfasst wird. Das heisst, wenn die PSE-artige Zone lokal begrenzt ist oder (gar nicht vorhanden), wird die Leitfähigkeit in einer Tiefe von 4cm nicht weiter auffällig sein. Ist die PSE-artige Zone stark ausgedehnt, wird man vermutlich schon in einer Messtiefe von 4cm auffällige Leitfähigkeitswerte finden. Bei einer Tiefe von 8 cm misst man, je nach Grösse des Eckstücks, evtl. schon nicht mehr im SM. 45 Minuten p.m. sind noch zu früh, um aussagekräftige Leitfähigkeitswerte zu messen. Ideal scheint der Zeitpunkt nach 3 Stunden zu sein. Zu diesem Zeitpunkt ist es aber kaum einem Schlachthof möglich, Messungen durchzuführen. Es ist aber möglich, 24 Stunden nach dem Schlachten noch aussagekräftige Leitfähigkeitswerte zu messen. Leider wurden in den vorliegenden Untersuchungen keine eindeutigen 14

15 Grenzen gefunden, bei denen man auf gutes bzw. auf schlechtes Rohmaterial schliessen könnte. Es ist aber möglich, mit der Leitfähigkeit eine grobe Einteilung in besseres und schlechteres Rohmaterial zu machen. Allerdings hat es auch im besseren Rohmaterial Eckstücke mit mittleren und starken Ausdehnungen von PSE-artigen Zonen. Im Gegenzug hat es auch im schlechteren Rohmaterial Eckstück ohne oder mit beginnenden PSE-artigen Zonen. Die verschiedenen LF- Messungen zeigen, dass die Streuung und das Niveau der LF-Werte in jedem Schlachtbetrieb etwas anders waren. Grenzen für die LF müssten wohl für jeden Betrieb einzeln untersucht und erarbeitet werden. Mehr ab Seite 59 TP3 - Vergleich zwischen zwei unterschiedlichen Verarbeitungstechnologien und zwei unterschiedlichen Qualitäten im Rohmaterial Unterschiedliche Qualitäten im Rohmaterial. Insgesamt wurde an einem Schlachttag im Februar 2011 an 436 Tieren die Leitfähigkeit gemessen. Das Ziel war es, anhand der Leitfähigkeit 50 % aller Tiere in die Gruppe gutes Rohmaterial und 50 % in die Gruppe schlechtes Rohmaterial einzuteilen. Es stellte sich heraus, dass der Median der Messwerte um 5 ms/cm herum lag. Deshalb wurde die Grenze zwischen den Gruppen gut und schlecht bei einer Leitfähigkeit von 5 ms/cm gesetzt. Tiere mit Messwerten unter 5 ms/cm landeten in der Gruppe gut. Tiere mit Messwerten von 5 und mehr landeten in der Gruppe schlecht. Von insgesamt 436 wurden 226 Tiere in die Gruppe schlechtes Rohmaterial und 212 Tiere in die Gruppe gutes Rohmaterial eingeteilt. Nach dem Zerlegen wurde der Grad der Destrukturierungen an den entvliesten Eckstücken (links und rechts) visuell beurteilt. Knapp 63% der Eckstücke der Gruppe gut zeigten keine oder beginnende PSE-artigen Zonen. Ein Drittel der Eckstücke wies PSE-artige Zonen von mittlerem Ausmass und nur knapp 2 % von starkem Ausmass auf. Bei der Gruppe schlecht zeigten weniger als ein Drittel der Eckstücke keine oder beginnenden PSE-artige Zonen. Mehr als 2/3 der Eckstücke wurden mit einer mittleren oder starken Ausdehnung von PSE-artigen Zonen beurteilt. Rund ein Fünftel der Eckstücke zeigten eine starke Ausdehnung der PSE-artigen Zonen. Insgesamt kann so gesagt werden, dass mit der Einteilung gut und schlecht anhand der Leitfähigkeit eine grobe Unterscheidung des Rohmaterials gelungen ist. Unterschiedliche Verarbeitungstechnologien. Das Material der linken Schlachthälften ging an den Verarbeitungsbetrieb VB 1, das der rechten Schlachthälften an den Verarbeitungsbetrieb VB 3. Beide Betriebe stellten dann Kochschinken nach ihrem Standardverfahren her. Von den in VB 3 produzierten Kochschinken aus gutem Rohmaterial wurde 5.0 % als stark destrukturiert beurteilt, wohingegen beim schlechten Rohmaterial der Anteil mit 10.4 % signifikant höher war. D.h. hier zeigte sich ein Einfluss der Qualität des Rohmaterials auf die Destrukturierungen im Kochschinken. Der Anteil an stark destrukturierten Schinken der aus gutem oder schlechtem Rohmaterial produziert wurde, war im VB 1 mit 7.9 bzw. 5.6 % ähnlich. Auffällig war, dass aus 15

16 gutem Rohmaterial mehr Destrukturierungen resultierten als aus schlechtem Rohmaterial. Allerdings war kein deutlicher Einfluss von Rohmaterial oder Verarbeiter zu erkennen. Hingegen war die Interaktion signifikant. In VB 1 wurden Destrukturierungen im Kochschinken nicht nur in hellen, sondern auch in dunklen Muskeln gefunden. Ein Hinweis, dass die Verarbeitung eine Rolle bei der Entstehung der Destrukturierungen spielt. Die ursächlichen Probleme der Destrukturierungen liegen VB 1 und VB 3 vermutlich schwerpunktmässig woanders. Bei VB 3 spielt das Rohmaterial offenbar eine gewisse Rolle. Das Hauptproblem bei VB 1 scheint die Verarbeitung zu sein. Einige Schinkenstangen wurden zwischen den Betrieben ausgetauscht. Dabei zeigte, dass auch der Schneideprozess einen Einflussfaktor für die Ausprägung von Destrukturierungen in Kochschinken darstellt und im VB 3 diesbezüglich noch Optimierungspotenzial besteht. Bei den Schinkenstangen in VB 1 wurde die Position der Stange im Kocher genauer untersucht. Hier ergaben sich Hinweise, dass die Lage auf dem Kochturm einen Einfluss auf Destrukturierungen haben kann. Das heisst, es könnte eine Rolle spielen, ob die Schinkenstange oben oder unten auf dem Wagen liegt und ob sie zwischen zwei anderen Stangen liegt oder am Rand. Die Wärmeverteilung in der Kochkammer wird noch näher untersucht werden. Bemerkenswert ist, dass im VB 1 deutlich weniger starke Destrukturierungen im Kochschinken gefunden wurden, als bei dem ersten Versuch vor ca. 1.5 Jahren (siehe TP 1). Gemäss Angaben der verantwortlichen Fleischtechnologen wurden in der Zwischenzeit Änderungen beim Befüllen der Formen und auch im Kochprogramm vorgenommen. Mehr ab Seite 67 TP4 - Einfluss von Temperatur und ph - unter der Berücksichtigung der Rasse - auf Destrukturierungen im Rohmaterial Bis Ende 2010 wurden an der MLP Sempach jeden Montag Tiere verschiedener genetischer Herkünfte geschlachtet. Dabei wurden die Routineerhebungen für die Zuchtwertschätzung durchgeführt. Zusätzlich zu diesen Erhebungen wurden ab September 2009 ph- und Temperaturmessungen im Schinken vorgenommen. Bei ausgesuchten Tieren wurden die Eckstücke nach dem Zerlegen visuell auf PSE-artige Zonen überprüft. Es zeigte sich, dass bei allen Rassen die verschiedenen Ausdehnungen von PSE-artigen Zonen im Rohmaterial vorkamen. Der ph sank im SM schneller ab als im LD. 45 Minuten p.m. zeigten sich im LD selten ph-werte unter 6. Im SM kamen ph-werte unter 6 häufiger vor. Auffällig war auch, dass bei vielen Tieren der ph im SM nach drei Stunden schon auf das End-pH-Niveau (zwischen 5.30 und 5.45) abgesunken war. Eckstücke, die nach 45 Minuten einen ph über 6.3 aufwiesen, zeigten beim Zerlegen meist keine oder nur beginnende PSE-artige Zonen. Eckstücke, deren ph nach 3 Stunden schon auf einen ph-wert unter 5.5 abgesunken war, zeigten häufig eine mittlere oder starke Ausdehnung der PSE-artigen Zonen. Die Daten zeigten auch, dass nach 24 Stunden der ph i.d.r. unter 5.5 lag. In Lehrbüchern wird gefordert, nur Eckstücke für die Kochschinkenproduktion zu verwenden, die einen End-pH von über 5.8 aufweisen. Dies wäre mit diesem Tiermaterial offensichtlich nicht zu erreichen. 16

17 Die Auswertung zum Rasseneffekt zeigte, dass der Schlachttag einen grossen Einfluss auf die geprüften Variablen hat. Die Rasse spielte bei den ph-werten 45 Minuten und 24 Stunden p.m. sowohl im SM wie auch im LD eine Rolle, wobei auf Grund der sehr unterschiedlichen und teilweise geringen Beobachtungszahlen keine sichere Bewertung von Rasseneffekten möglich ist. Nach drei Stunden ist im SM kein Einfluss der Rasse auszumachen, im LD hingegen schon. Auf die Leitfähigkeit 24 Stunden p.m. und Ausdehnung der PSE-artigen Zonen scheint die Rasse keinen Einfluss zu haben. Duroc wiesen die tiefsten früh-post mortalen ph-werte und höchsten Temperaturen im SM und auch im LD auf. Die höchsten ph-werte und gleichzeitig die tiefsten Temperaturwerte zeigten die ESV-Tiere. Dafür zeigten die Duroc die höchsten End-pH-Werte im SM und LD. Die Duroc zeigten auch die höchsten Farbhelligkeitswerte, das heisst die grössten Aufhellungen im SM, was für vermehrt PSE-artige Zonen spricht. Den tiefsten ph im Schinken 3 Stunden p.m. zeigten die Duroc-Kreuzungen, die Duroc hatten nur einen geringfügig höheren ph. Den höchsten ph-wert zeigten die Piétrain-Tiere. Hier wurden allerdings nur 4 Tiere gemessen. Den nächsttieferen ph wiesen die Landrasse-Tiere auf. Im LD zeigten wiederum die Duroc-Kreuzungen die tiefsten Werte, während die Edelschweinvaterlinien- Tiere die höchsten Werte aufwiesen. Um die ph-werte züchterisch zu nutzen, sollte beachtet werden, dass sich der ideale Messzeitpunkt im LD und im SM unterscheidet. Die Resultate in diesem Teilprojekt lassen darauf schliessen, dass es besser wäre, den ph im LD später als 45 min p.m. zu messen. Denn es scheint, dass tiefe ph-werte und daraus folgende Denaturierungen erst später entstehen bzw. zu messen sind. Im SM sind die ph- und Temperaturmessungen 3 Stunden p.m. möglicherweise schon zu spät. Der ph 3 Stunden p.m. ist dann oft schon auf End-pH-Niveau angelangt. Mehr auf Seite 81 TP5 - Prüfung der Eignung des Chillsticks zur Vermeidung von Destrukturierungen Unter Chillstick ist ein Metalldorn zu verstehen, der in den Kern des SM dort wo in der Regel die Destrukturierungen zuerst auftreten gesteckt wird. Es sollte überprüft werden, ob der Chillstick ausreichend Wärme aus dem Kern der Schinken ableiten und so Destrukturierungen verhindern kann. Die beiden verwendeten Chillsticks hatten eine Länge von 13 cm, einen Durchmesser von 1,8 cm und bestanden aus Chromstahl. Die Chillsticks wurden an der MLP Sempach an fünf Schlachttagen bei je zwei zufällig ausgewählten Tieren (N = 10) im SM der rechten Schlachthälfte eingesetzt. Die linke Schlachthälfte diente der Kontrolle. Der Chillstick wurde 20 min. p.m. 9 bis 10 cm tief in den Kern des SM gesteckt und dort bis zum Zerlegen belassen. ph und Temperatur wurden im SM gemessen. 24 h p.m. wurden die Schlachthälften zerlegt. Danach wurden die Eckstücke auf PSE-artigen Zonen beurteilt und die Farbe gemessen. Bei der visuellen Beurteilung wurden geringe Unterschiede zwischen den Eckstücken mit und ohne Chillstick festgestellt. Bei einigen Eckstücken waren ca. 0.5 cm rund um den Chillstick Farbunterschiede zum restlichen Fleisch erkennbar: Das Fleisch in dieser Region rund um den Chillstick war 17

18 etwas dunkler. Bei der visuellen Beurteilung wurden die Eckstücke mit Chillstick besser benotet. Die Temperaturen waren in den Eckstücken mit Chillstick 45 Minuten und 3 Stunden p.m. signifikant tiefer als bei den Kontrollhälften. Die ph-werte 45 Minuten p.m. unterschieden sich nicht. 3 und 24 Stunden p.m. waren die ph-werte der Chillstick-Hälften höher als die der Kontrollhälften. Auch die durchschnittliche Ausdehnung von PSE-artigen Zonen im SM war bei den mit dem Chillstick gekühlten Schlachtkörperhälften geringer (P = 0.008), doch waren diese Unterschiede sehr gering und wenig relevant. Der Chillstick hinterlässt im Eckstück ein deutliches Loch. Es bliebe zu klären, ob dies bei der Verarbeitung zu Problemen und Qualitätseinbussen führen kann. Die Beobachtungen deuten darauf hin, dass der Chillstick keine ausreichend wirkungsvolle Methode ist, um PSE-artige Zonen im Rohmaterial zu verhindern. Mehr auf Seite 97 TP6 Spezifische Fütterungseinflüsse, Literaturrecherche Die Möglichkeiten PSE-artige Veränderungen in Schweinefleisch durch die Fütterung zu beeinflussen werden allgemein als gering eingestuft. Dennoch sind verschiedene Mechanismen denkbar, durch die das Auftreten von PSE-artigen Veränderungen begünstigt oder vermindert werden kann. Der End-pH hängt u.a. von der Glykogen-Konzentration zu Beginn der Schlachtung ab. Damit die ph-werte nicht (zu schnell) in den Keller fallen, kann versucht werden, den Glykogenvorrat in den Muskeln durch verschiedene Fütterungsstrategien der Schlachttiere tief zu halten. Der ph sinkt aber nur zu einer gewissen Grenze ab. Warum der ph nicht weiter sinkt, obwohl noch Glykogen im Muskel vorhanden wäre, ist nicht genau geklärt. Möglicherweise ist zu wenig AMP und ADP vorhanden oder glykolytische Enzyme werden durch den tiefen ph inaktiviert (z.b. Glycogen Debranching Enzyme). Interessant ist auch die Pufferkapazität des Muskels. Sie kann den ph-verlauf und End-pH der Muskeln beeinflussen. Die Pufferkapazität ist vermutlich zu einem gewissen Teil über die Fütterung zu steuern. Hier gibt es interessante Ansätze aus der Humanforschung (s. beta-alanin). Die meisten Versuche mit der Zufütterung von Vitaminen oder anderen Futtermittelzusätzen wurde mit heterozygoten stressanfälligen Tieren gemacht. Der Schweinebestand in der Schweiz ist seit Jahren stress-saniert. Auch wurden bei den meisten Versuchen Messungen nur im LD vorgenommen. Aufgrund der eigenen Untersuchungen kann man sagen, dass LD und SM nur bedingt miteinander vergleichbar sind. Der ph sinkt im SM viel schneller ab als im LD und die Temperaturen steigen stärker an und bleiben länger hoch. Hohe Gaben an Vitamin-D3 könnten zu einem höheren ph 45min und ph 24h und zu einer dunkleren Fleischfarbe führen. Versuche mit Magnesium-Futterzusätzen zeigen sehr uneinheitliche Ergebnisse und meist nur geringe Verbesserungen. Vitamin E kann einen positiven Einfluss auf Farbe haben, aber gleichzeitig den Tropfsaftverlust negativ beeinflussen. Kreatin wirkt sich v.a. positiv auf die Fleischqualität bei Trägertieren des MHS-Gens aus. 18

19 Selenmangel kann den ph-wert im Fleisch verringern und den Tropfsaftverlust steigern. Eine (organische) Selenzugabe kann aber möglicherweise auch bei Tieren, die keinen Selenmangel aufweisen, den Tropfsaftverlust vermindern. Eine Beeinflussung der Fleischfarbe ist nicht zu erwarten. Anorganisches Selen kann unter Umständen sogar einen negativen Einfluss auf die Fleischqualität haben. L-Carnitin scheint einen positiven Einfluss auf das Wasserbindevermögen zu haben. Es gibt kaum Versuche zu Phosphorversorgung. Möglicherweise kann aber ein gravierender Mangel zu Problemen bei der ATP-Bildung führen und damit zum Absterben von Zellen. Das müsste allerdings genauer untersucht werden. Allgemein werden Nüchterungszeiten von 12 bis 18 h (einschliesslich Transport und Wartezeit auf dem Schlachthof) empfohlen. Der Effekt der Nüchterung, der die Fleischqualität verbessert, ist bei stressanfälligen Schweinen offenbar viel ausgeprägter als bei stress-resistenten Schweinen, bei denen relevante Nüchterungseffekte wohl erst bei so ausgedehnten Nüchterungszeiten zu erzielen sind, dass dies aus Tierschutzgründen nicht mehr vertretbar ist. Mehr auf Seite 98 TP7 - Einfluss von Betäubungsmethode, Kühlung und Nüchterung Im Frühling (Teil I) und Herbst 2010 (Teil II) wurden in der Schlachtanlage der Forschungsanstalt Agroscope in Posieux 20 bzw. 24 PiX-Tiere geschlachtet. Je die Hälfte der Tiere wurde mit CO 2, die andere mit der Elektrozange betäubt. Die rechten Schlachthälften wurden 45 Minuten nach der Betäubung während 105 min. bei -30 C gekühlt (Intensivkühlung IK). Danach wurden sie für die ca. nächsten 20 h bei 2 C (konventionelle Kühlung KK) gekühlt. Als Kontrolle durchlief die linke Schlachthälfte von jedem Tier eine konventionelle Kühlung bei 2 C über 24 h. Im SM wurde wie oben beschrieben ph-wert und Temperatur gemessen. 24 h p.m. wurden die Schlachthälften zerlegt. Die Eckstücke wurden nach manuellem Entvliesen visuell nach PSE-artigen Zonen beurteilt. Anschliessend wurde die Farbe gemessen. Zusätzlich wurde ph und Temperatur im LD gemessen. Die Eckstücke der Tiere wurden einzeln vakuum verpackt und markiert. Am ABZ Spiez wurde aus jedem einzelnen Eckstücken Kochschinken hergestellt. Zwei Wochen später wurden die Schinken in einem Industriebetrieb geschnitten und beurteilt. Im Teil II kam zu der unterschiedlichen Betäubung und Kühlung noch eine differenzierte Nüchterung dazu. Je 6 Tiere wurden 24, 16, 8 oder 0 h genüchtert. Aufhängung der Schlachtkörper (Teil I und II), Geschlecht (Teil II) und Nüchterung (Teil II) zeigten kaum einen Einfluss auf ph-werte, Temperaturverlauf und PSE-artige Zonen im Rohmaterial sowie im Kochschinken. Eine positive Wirkung der Nüchterung auf die Fleischqualität ist nach De Smet et.al. (1996) bei stressanfälligen Schweinen erheblich ausgeprägter als bei stressresistenten Schweinen. Vermutlich zeigte die Nüchterung in dieser Untersuchung keinen Effekt, da nur reinerbig stressstabile Schweizer Schweine eingesetzt wurden. Die Elektrobetäubung führte (im Vergleich zur CO 2 -Betäubung) zu allen Messzeitpunkten zu tieferen ph-werten sowohl im SM wie auch im LD, zu höheren Temperaturen gemessen nach 45 Minu- 19

20 ten in SM und LD, zu ausgedehnteren PSE-artigen Zonen im rohen SM und zu tieferen Scherkräften sowie erhöhtem Tropfsaftverlust im LD. Die L*-Werte waren bei den elektrobetäubten Tieren höher, d.h. die Farbe war heller. Die Intensivkühlung führte im LD und SM gemessen 3 Stunden p.m. zu deutlich tieferen Temperaturen und zum Teil zu deutlich höheren ph-werten, d.h. der ph-abfall konnte abgebremst werden. Die Intensivkühlung führte nur beim LD zu einem höheren End-pH-Wert und sie führte zu keiner Verminderung von PSE-artigen Zonen im rohen SM. Dafür waren die Scherwerte im Teil I im LD bei der Intensivkühlung erhöht, d.h. das Fleisch war zäher. In beiden Untersuchungen führte die Intensivkühlung im LD zu erhöhten Zubereitungsverlusten (Koch- plus Tauverlust) und Tauverlusten und im Teil I zu erhöhten Tropfsaftverlusten. Im Teil I wurden Kochschinken produziert. Die Intensivkühlung führte zu einem tieferen Anteil an defekten Kochschinken-Scheiben. Die Elektrobetäubung dagegen zu mehr defekten Kochschinken-Scheiben. Erstaunlich war, dass die Ausdehnung der PSE-artigen Zonen im Rohmaterial nichts über das Ausmass der Destrukturierungen im Kochschinken aussagte und dass die Destrukturierungen im Kochschinken nicht an den gleichen anatomischen Stellen auftraten, wo die PSE-artigen Zonen im Rohmaterial zu beobachten waren. Mehr ab Seite 109 und

21 Empfehlungen In diese Empfehlungen fliessen neben den Resultaten aus den gemachten Versuchen auch Lehrbuchwissen sowie Erkenntnisse aus der neueren Literatur und Hinweise von Experten ein. Aus den gewonnenen Erkenntnissen hat sich ergeben, dass zwischen PSE-artigen Zonen im Rohmaterial und Destrukturierungen im Kochschinken unterschieden werden muss (mehr dazu bei Material und Methoden), denn es besteht kein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Ausdehnung von PSE-artigen Zonen im Rohmaterial und dem Ausmass an Destrukturierungen im Kochschinken. Die PSE-artigen Zonen im Rohmaterial können eine (teilweise bedeutende) Rolle für die Ausprägung von Destrukturierungen im Kochschinken spielen, doch gemäss unseren Untersuchungen können vor allem auch Faktoren der Verarbeitung - einerseits in Wechselwirkung mit der Qualität des Rohmaterials, andererseits weitgehend unabhängig davon - dazu beitragen, dass Destrukturierungen im Kochschinken entstehen. PSE-artige Zonen im Rohmaterial (SM) vermeiden Zucht Durch Berücksichtigung des ph-wertes im SM 45 Minuten p.m. und des End-pH in den Zuchtzielen dürfte über die Stresssanierung hinaus eine Verminderung der Anfälligkeit für PSE-artige Veränderungen in der Schinkenmuskulatur zu erreichen sein (TP4). Es könnte auch interessant sein zu versuchen, Marker für die Aktivität verschiedener Enzyme im (post mortalen) Muskelstoffwechsel zu finden (TP7). Landwirte Rassenwahl, Zucht: Wichtig ist, dass die Tiere reinerbig stress-resistent sind. Das ist bei Verwendung von Schweizer Schweineherkünften nunmehr gegeben (TP7). Mischerbig stressstabile Tiere haben einen höheren Fleischansatz, zeigen aber keine Halothanreaktion und sind stabiler als reinerbig stressanfällige Tiere, der ph-verlauf ist aber intermediär ausgeprägt. Bei mischerbig stressstabilen Tieren fällt der ph nach der Schlachtung also schneller als bei reinerbig stress-resistenten, was die Entstehung von PSEartigen Zonen fördert (Literatur). Bei Empfehlungen für den MFA muss die Genetik bzw. die Rasse beachtet werden, da der MFA eine Verhältniszahl aus Fleisch- und Fettanteil darstellt. Bei ESV-Tieren dürfte ein MFA zwischen empfehlenswert sein. Bei anderen Rassen, vor allem denjenigen, die einen hohen Fleischansatz im Stotzen aufweisen, sollte nicht der MFA sondern die Fettund Fleischdicke beachtet werden. Für Piétrain bedeutet ein tieferer MFA nicht unbedingt eine Verbesserung für die Schinkenqualität. Denn kommt eine grosse Fleischfülle mit einer, vergleichsweise hohen, Fettdicke zusammen, resultiert ein moderater MFA. Durch die Mächtigkeit der Teilstücke kommt es aber auch zu einer verminderten Wärmeabgabe, was wiederum die Entstehung PSE-artiger Zonen im Eckstück begünstigt (TP1, TP7, Literatur). Mehr ab Seite 30 21

22 Fütterung: Nüchterung: Fütterungsmassnahmen scheinen ein geringes Potential zur Vermeidung von PSE zu haben (TP6, TP7, Literatur). Offen bleiben die Fragen um eine potenzielle Beeinflussung der Pufferkapazität der Muskeln und damit des resultierenden ph-wertes. Eine Nüchterung (bis 24 Stunden) scheint keinen wesentlicher Einfluss auf PSE-artige Zonen im rohen Fleisch zu haben (TP7) Bei Einsatz von reinerbig stressresistenten Schweinen ist bei vertretbaren Nüchterungszeiten keine relevante Verminderung von PSE-artigen Zonen zu erwarten (TP7, Literatur). Bei Nüchterungszeiten, die so weit ausgedehnt werden, dass Effekte zu erzielen sind, sollten Aspekte des Tierschutzes beachtet werden. Allgemein werden Nüchterungszeiten von 12 bis 18 h (einschliesslich Transport und Wartezeit im Schlachthof) empfohlen (Literatur). Mehr ab Seite 100 und 120 Behandlung der Tiere: Tiere sollten während der Mastperiode mindestens 1-2 Mal die Mastbox verlassen können (z.b. für Wägungen). Sie sind dann beim Verlad weniger nervös (Literatur). Rutschfeste Stallgänge. Sägemehl verbessert Rutschfestigkeit (Literatur). Tiere am Vortag kennzeichnen, um Stress und Hektik beim Verladen zu reduzieren (Literatur). Schweine erst aus der Bucht treiben, wenn alles vorbereitet ist und der Transporter bereit steht (Literatur). Keine Elektrotreibhilfen oder Stöcke verwenden. Holztafeln mit Handgriffen (Treibbretter) haben sich bewährt (Literatur). Schlachthof Ruhezeit der Tiere: Nach ruhigen Transporten und Temperaturen unter 20 C wird eine Ruhezeit von 2 bis 3 Stunden empfohlen. Bei Berieselung mit Wasser reichen 1 bis 2 Stunden (Literatur). Längere Ruhezeiten können zu erneuten Rangkämpfen führen und damit zu negativen Auswirkungen auf die Fleischqualität (Literatur). Steigen die Temperaturen auf weit über 20 C, ist eine schnelle Schlachtung für die Fleischqualität besser (Literatur). Eine verkürzte Aufstallung (< 45 Minuten) kann negativen Auswirkungen auf die Fleischqualität, die durch starke Belastungen unmittelbar vor der Schlachtung entstehen, verstärken (Literatur). Mehr ab Seite 37 22

23 Behandlung und Zutrieb der Tiere: Betäubung: Ein schonender Umgang mit den Tieren hat einen grossen Einfluss auf die Qualität des Fleisches (TP1, Literatur). In unseren Untersuchungen zeigte der Schlachthof mit gruppenweisem Zutrieb zur CO 2 - Gondel eine bessere Qualität im Rohfleisch als der Schlachthof, in dem die Tiere einzeln in die Gondeln getrieben wurden (TP1). Elektrische Treibhilfen beeinflussen die Fleischqualität negativ. In unseren Untersuchungen zeigte der Schlachthof, der die elektrische Treibhilfe oft einsetzte, eine schlechtere Qualität des Rohfleisches (TP1, Literatur). Die negativen Auswirkungen des Stresses auf Fleischqualitätsparameter kann auch durch Intensiv-Kühlung nach der Schlachtung nicht kompensiert werden (TP1, TP7, Literatur). Die negativen Auswirkungen durch starke Belastungen unmittelbar vor der Schlachtung werden durch suboptimalen Transport (lange Fahrt mit grober Fahrweise) und verkürzte Aufstallung (weniger als 45 Minuten) verstärkt (Literatur). Hohe physische und psychische Belastungen können unmittelbar vor der Schlachtung in glykolytischen Muskeln eine PSE fördernde Wirkung haben. Oxidativ betonte Muskeln tendieren als Folge von Stress eher zu DFD-Abweichungen. Stress vor der Schlachtung dürfte also auch das unerwünschte Phänomen starker Farbunterschiede in verschiedenen Muskeln und damit auch in den resultierenden Kochschinken begünstigen (Literatur). Mehr ab Seite 37 Die Betäubung kann eine extreme physische Belastung für das Schachtschwein sein und kann Fleischqualitätsmängel auslösen (TP7, Literatur). Generell zeigen Muskeln von elektrisch betäubten Tieren ein schnelleres Absinken des ph früh post mortem verglichen mit Fleisch von CO 2 -betäubten Tieren. In den vorliegenden Untersuchungen zeigten Tiere, die mit der Elektrozange betäubt wurden, mehr PSE-artige Zonen im rohen SM (TP1, Literatur). Allgemein kann gesagt werden, dass die Betäubungsstrommenge so bemessen sein muss, dass das betäubte Tier nach Ende des Stromflusses ruhig liegt. Es darf kein starkes krampfartiges Schlagen der Gliedmassen mehr auftreten. Wird kürzer betäubt, ist die Elektrostimulation zwar geringer. Doch die Glykolyse wird durch heftige Muskelkontraktionen überproportional stimuliert (Literatur). Stromstärke, -spannung, -frequenz und flussdauer sind in der Verordnung des BVET über den Tierschutz beim Schlachten festgelegt. Ebenfalls sind dort die Vorgaben für die CO 2 - Betäubung hinterlegt (Literatur). Mehr ab Seite 39 Entblutung: Das betäubte Tier sollte für eine optimale Fleischqualität so schnell wie möglich nach dem Ende der Betäubung durch Blutentzug getötet werden. Ideal ist ein sofortiges Anstechen der Halsschlagader (Literatur). Die Elektrobetäubung erlaubt gegenüber der CO 2 -Betäubung einen früheren Entblutestich. Bei der CO 2 -Betäubung muss der Förderkorb der betäubten Tiere erst aus der Betäu- 23

24 bungskammer gehoben werden. In dieser Zeit können Stresshormone wie Adrenalin die Zellen stimulieren (Literatur). Wird der Schlachtkörper hängend entblutet, treten vor und während der Entblutephase meist stärkere Muskelkontraktionen auf, die aufgrund des Eigengewichtes der Schwein sehr energiezehrend sind und negativ auf die Fleischbeschaffenheit wirken. Werden die Schweine nach der Betäubung dagegen sofort im Liegen gestochen sind die Muskelkontraktionen weniger energiezehrend und die PSE-Rate ist geringer (Literatur). Mehr ab Seite 40 Kühlung der Schlachthälften: Auch eine intensive Kühlung kann die Temperatur im Schinkenkern nicht wirkungsvoll beeinflussen und kann Destrukturierungen im rohen Fleisch kaum verhindern. Eine intensive Kühlung kann zu negativen Folgen (vermehrter Tropfsaftverlust, Zähigkeit) im Karreemuskel (LD) führen. Gute Erfahrungen wurden in Österreich mit dem Abklappen der Eckstücke direkt nach der Schlachtung gemacht. So kann die Wärme schnell aus dem Schinkenkern entweichen. Mehr ab Seite 36 Destrukturierungen im Kochschinken vermeiden Verarbeitungsbetriebe Zerlegen: Rohfleisch mit PSE-artigen Zonen könnte aussortiert werden und für andere Produkte als für die Schinkenproduktion verwendet werden (Technologie). PSE-artige Zonen können beim Zerlegen rausgeschnitten werden. Mehr ab Seite 131 Lagerungszeit/Reifezeit: In vielen Schweizer Betrieben wird das Fleisch 36 bis 48 Stunden nach der Schlachtung gepökelt. Fleisch, das aber noch einen oder zwei Tage länger reifen kann, zeigt in der Regel die besseren Qualitätsmerkmale, sind sich viele Verarbeiter einig (Umfrage Technologie). Fleisch, das 36 bis 72 Stunden reifen konnte, bis die Lake eingespritzt wird, hat einen höheren ph als Fleisch, das nur 18 bis 24 reifen konnte. Ein höherer ph führt zu einem besseren Wasserhaltungsvermögen und zu einer besseren Löslichkeit von Proteinen (Umfrage Technologie, Literatur). Mehr ab Seite

25 Tiefkühlfleisch: Lake: Fleisch, in das Lake eingespritzt wird, muss komplett aufgetaut sein. Wird Lake in halbaufgetautes Fleisch eingespritzt, wird die Lake nicht richtig verteilt, da die gefrorenen Stellen keine Lake aufnehmen können (Literatur). Lakeinjektionen in halbgefrorenes Fleisch zerstören die Muskelfaserstruktur. Das Resultat sind sichtbare Gel-Stellen im fertigen Produkt (Literatur). Mehr ab Seite 130 und 143 Gemäss vielen Lehrbüchern liegt die optimale Temperatur der Lake zwischen minus 2 und plus 2 C. Doch es gibt Schweizer Betriebe, die Lake bis 14 C verwenden, und keine Probleme damit haben (Literatur, Umfrage Technologie). Phosphate sollten immer zuerst in die Lake eingemischt werden, denn sie brauchen ein grosses Volumen an freiem Wasser, um sich komplett aufzulösen. Die Mischung sollte stets gerührt werden, bis die Phosphate sich vollständig aufgelöst haben. Das dauert ca. 2 bis 5 Minuten (Literatur). Salz darf niemals vor den Phosphaten beigemischt werden (Literatur). Wenn Eis gebraucht wird, um die Lake zu kühlen, wird die eine Hälfte vor allen anderen Stoffen ins Wasser gegeben. Wenn alle Inhaltsstoffe gelöst bzw. vollständig dispergiert sind, kann die andere Hälfte des Eises beigegeben werden. Wird Eis in die Lake gemischt, ohne dass die Inhaltsstoffe vollständig gelöst bzw. dispergiert sind, können gewisse Stoffe an den Eisstücken kleben bleiben, gefrieren und dabei ihre Wirkung verlieren (Literatur). Welche Menge an Lake eingespritzt wird, hängt unter anderem davon ab, welche Art von Folien (dampfdurchlässig/nicht dampfdurchlässig) gebraucht wird oder welches Kochprogramm angewendet wird. In der Schweiz wird bis ca. 12% Lake eingespritzt. Ausschlaggebend ist der Q2-Wert. Im Ausland darf mehr Lake eingespritzt werden. Je mehr Lake eingespritzt wird, desto einfacher ist es, Schinken zu produzieren, die beim Schneiden nicht reissen (Literatur). Mehr ab Seite 132 und 143 Mechanische Bearbeitung: Die verschiedenen Teilstücke, die für die Schinkenverarbeitung herangezogen werden, haben unterschiedliche Faserzusammensetzungen und Bindegewebsgehalte. Das heisst, sie reagieren unterschiedlich empfindlich auf mechanische Bearbeitung und Drücke (Literatur). Die separate Verarbeitung von Teilstücken (Nuss, Eckstück, Unterspälte) kann helfen, die Belastung einzelner Teilstücke zu reduzieren (Literatur, Umfrage Technologie). Eine zu intensive mechanische Bearbeitung kann dazu führen, dass die Muskelstruktur nicht mehr erkennbar ist. Zu starke mechanische Bearbeitung kann für Destrukturierungen verantwortlich sein (Literatur, Umfrage Technologie). Mehr ab Seite 138 und

26 Tumbeln: Der Kühlung beim Tumbeln wird eine sehr grosse Bedeutung beigemessen (Literatur, Umfrage Technologie). Fleisch aus Tumblern (ohne integriertes Kühlsystem), die direkt unter einem Kühlaggregat stehen, weisen oft bessere Qualität auf (Umfrage Technologie). Mit modernen Massiermaschinen (stehender Behälter mit Paddelrührwerk) wurden bis jetzt gute Erfahrungen gemacht. Sie haben eine integrierte Kühlung und brauchen für das Einmassieren der Lake weniger lange als ein herkömmlicher Trommeltumbler. Auch scheint die Füllmenge bei diesen Geräten kaum einen Einfluss auf die Qualität auszuüben. Da die Massiermaschinen das Rohmaterial deutlich heftiger bearbeiten, muss darauf geachtet werden, dass das Fleisch nicht überstrapaziert wird (Umfrage Technologie). Mehr ab Seite 136 und 143 Abfüllen der Schinkenformen: Das Beachten der Faserrichtung beim Abfüllen kann helfen, die Ausschüsse zu vermindern, da sich möglicherweise vorhandene Destrukturierungen dann weniger stark auswirken (Umfrage Technologie, TP3). Mehr ab Seite 139 und 143 Zeit zwischen Tumbeln und Kochen: Kochen: Die Zeit zwischen dem Tumbeln und dem Kochen kann einen positiven Einfluss auf die Qualität der Schinken haben. Die Erfahrungen zeigen, dass vor allem der Scheibenzusammenhalt besser wird, je länger die Zeit dazwischen ist (Umfrage Technologie). Auf die Destrukturierungen hat das Stehenlassen vermutlich keinen grossen Einfluss. Beachtet werden muss, dass getumbeltes Fleisch so schnell wie möglich in die Formen gefüllt wird und erst dann ruhen gelassen wird. Gespritztes und getumbeltes Fleisch, das zu lange steht, wird hart und kann kaum mehr in die Form eingefüllt werden. Mehr ab Seite 139 und 143 Erste Untersuchungen zeigen, dass die Temperaturen in den Kochkammern je nach Messort (Boden, Decke, Seitenwände etc.) schwanken können. Dass heisst, dass die Stangen innerhalb einer Kammer unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt sein können. Bei Problemen mit der Kochschinkenqualität sollte untersucht werden, wie der Temperaturverlauf in der Kochkammer ist und ob gewisse Stangen zu viel Hitze abbekommen und andere zu wenig (TP3). Stufenkochen/Delta-T/einstufiges Kochen: Praktisch jeder Betrieb hat eine eigene Philosophie, was das Kochprogramm angeht. Dabei spielen auch die eingesetzten Hilfsstoffe eine Rolle. Schnelle oder langsame Erhitzung: Da gibt es zwei Ansichten. Die eine Ansicht besagt: Das Fleisch muss langsam erhitzt werden. Das ist schonender für die Aussenseite des Schinkens und besser für den Geschmack. Die andere Ansicht ist: In langsam erhitztem Fleisch herrschen lange Bruttemperaturen, bei denen sich Bakterien optimal vermehren können. Erfahrungen zeigen, dass ein langes Halten auf einer hohen End-Temperatur (Betriebstemperatur ca. 71 C), einen negativen Einfluss auf Destrukturierungen haben kann. Mehr ab Seite 139 und

27 Kühlen: Ungenügende Kühlung kann für die Entstehung von Destrukturierungen im Kochschinken verantwortlich sein (TP7, Literatur). Warme Schinkenstangen sollten noch nicht ausgeformt werden. Auch sollten Schinkenstangen nicht im Tiefkühler gekühlt werden. Das ist schlecht für den Scheibenzusammenhalt (Literatur). Mehr ab Seite 140 und 143 Schneiden: Untersuchungen in diesem Projekt haben darauf hingewiesen, dass beim Schneiden zum Teil noch Optimierungspotential herrscht (TP3). Die Profile der Messer, die in Schinken-Slicern eingebaut sind, könnten eine wichtige Rolle spielen. Beobachtungen aus Frankreich besagen, dass mit involut blades (neue Generation) sehr tiefe Schneideverluste, sogar beim Schneiden von stark destrukturierten Schinken realisiert werden können. Dies im Gegensatz zu circular blades (Literatur, Umfrage Technologie). Das Anfrieren der Stangen vor dem Schneiden kann Vor- und Nachteile haben. Einerseits kann die Aussenseite der Stange stabilisiert werden. Andererseits kann gefrierendes Wasser die anfälligen Stellen durch Eiskristalle noch mehr zerstören (Literatur, Umfrage Technologie). Mehr ab Seite 141 Offene Fragen/ Forschungsbedarf Welche Rolle spielt der Kochprozess bei der Entstehung von Destrukturierungen? Welche Rollen spielen Bakterien bei der Entstehung von Destrukturierungen? Wie beeinflusst der Schneideprozess die Destrukturierungen im Kochschinken? Welche Rolle spielen dabei die verschiedenen Messertypen? Welche Rolle spielen die proteolytischen Enzyme Cathepsine und Calpaine und die Hitzeschockproteine in den Eckstücken kurz nach der Schlachtung und später bei der Verarbeitung zu Kochschinken? Welchen Einfluss hat der Phosphorgehalt im Futter auf die Fleischqualität? Könnte NP-reduzierte Fütterung einen negativen Einfluss auf die Fleischqualität haben? Hat das Verbot der Tiermehlverfütterung einen Einfluss auf die Fleischqualität? Können tierische Proteine die Pufferkapazität in den Muskeln erhöhen? Welche Rolle spielt die Mastintensität (Masttageszunahmen) bei der Entstehung von PSE-artigen Zonen im Muskel? 27

28 Abkürzungen p.m. post mortem nach dem Tod AD Musculus adductoris BF Musculus biceps femoris SM Musculus semimembranosus LD Musculus longissimus dorsi ph 45min SM Der ph-wert nach 45 Minuten im SM ph 3h SM Der ph-wert nach 3 Stunden im Musculus semimembranosus ph 24h SM Der ph-wert nach 24 Stunden im Musculus semimembranosus ph 45min LD Der ph-wert nach 45 Minuten im LD ph 3h LD Der ph-wert nach 3 Stunden im Musculus longissimus dorsi ph 24h LD Der ph-wert nach 24 Stunden im Musculus longissimus dorsi Temp 45min SM Die Temperatur nach 45 Minuten im Musculus semimembranosus L*1.5 L-Wert an der Stelle 1.5 im SM (Details siehe 44) a*1.5 a-wert an der Stelle 1.5 im SM (Details siehe 44) AwF Anteil wertvoller Fleischstücke DL Drip Loss (Tropfsaftverlust) MTZ Masttageszunahmen FV Futterverwertung IMF intramuskulärer Fettgehalt 28

29 Einleitende Literatur Geschichte des destrukturierten Schinken Anfangs 1993 informiert die Bell AG die Arbeitsgruppe Schweinefleischqualität der Suisseporcs erstmals über die Probleme bei der Herstellung von Kochpökelwaren: Dabei kam es beim maschinellen Schneiden von Kochpökelwaren, insbesondere aus Stotzenmaterial, in unregelmässigen Perioden zu Produktionsausschüssen (Schwörer et al. 1996). Bei der Micarna Bazenheid konnte der Fehler erstmals gehäuft im Jahre 1994 beobachtet werden. In der rohen Muskulatur fällt nach der Zerlegung eine abgegrenzte Aufhellung auf. Die Veränderungen zeigten sich in der Mitte der Eckstück-Innenseite sowie in der Unterspälte und im Fischli. Das Fleisch wirkt an dieser Stelle wie gekocht. Im Endprodukt zeigt sich beim Schneiden des Schinkens auf dem Slicerautomat Muskelzerfall (Schwörer et al. 1996). Hansjörg Häni (Institut für Pathologie des Tierspitals, Bern) wurde mit einem Gutachten bei vier unbehandelten Schinkenstücken (Stotzen) und zwei Packungen mit geschnittenem Schinken beauftragt. In seinem Gutachten kam er zum Schluss: Bei den beschriebenen Muskelveränderungen handelt es sich mit grosser Wahrscheinlichkeit um postmortale Prozesse (Eiweissdenaturierung und mechanische Gefügetrennung). Eine vitale Abwehrfunktion fehlt und die Veränderungen sind nicht vergleichbar mit dem Reaktionsmuster bei einer intravitalen Muskeldegeneration. PSE ist als Ursache des beschriebenen Fleischqualitätsmangels wenig wahrscheinlich, sind dabei keine ausgeprägten histologischen Veränderungen fassbar (lediglich Auftreten von segmentalen Hyperkontraktionen / Bänderung). Als Ursache kommen wohl am ehesten physikalisch-chemische Einflüsse in Frage. Er beschrieb die zu untersuchenden Stellen als blass, trocken und mürbe. Die Muskelstruktur sei nicht mehr erkennbar. Die Veränderungen scheinen sich entlang von Septen (Perimysium) auszubreiten. Im geschnittenen Schinken seien die Veränderungen wesentlich stärker ausgeprägt (Häni 1994). Ein weiteres Gutachten machte Ilse Fiedler (Forschungsinstitut für die Biologie landwirtschaftlicher Nutztiere, Dummerstorf, De). Sie war der Ansicht, dass die geschädigten Areale im Fleisch nicht durch physikalische Einflüsse entstanden sind. Das Bild entspräche einer hyalinen Muskeldegeneration. Das ist das Endstadium einer latenten subklinischen Myopathie, die bei Schweinerassen mit einem hohen Muskelfleischanteil auftritt, lokalisiert vor allem in der Rücken- und Oberschenkelmuskulatur (Fiedler 1994). Für die hyaline Muskeldegeneration ist zellphysiologisch eine drastische Auslenkung des Energiestoffwechsels in Richtung anaerobe Glykolyse charakteristisch. Durch erhöhte Laktaktbildung kommt es zu einer Azidose und zur Zerstörung empfindlicher Faserstrukturen (Fiedler 1994) (Schwörer 1999) kam eine Studie zum Schluss, dass sowohl tierindividuelle Einflüsse wie auch die Verarbeitungstechnologie eine Rolle bei diesem Problem spielen. Eine Untersuchung im Jahr 2007 in sieben Schweizer Fleischverarbeitungsbetrieben zeigte, dass diese Strukturfehler in ca. 8% der Kochschinkenscheiben auftraten und bis zu einem Drittel der Verluste bei der Kochschinkenproduktion verursachten (Hugenschmidt 2007). Eine Umfrage aus dem Jahr 2006 (Hugenschmidt 2009a) bei insgesamt 10 grösseren und kleineren Betrieben ergab, dass die Verluste aufgrund von Destrukturierungen zwischen 5 bis 10% betrugen. Chargenweise konnten die Verluste aber bis 50% betragen. Das Problem der destrukturierten Schinkenscheiben kennt man aber vor allem aus Frankreich. Dass die destrukturierten Schinkenscheiben in Frankreich mehr Aufsehen erregen, könnte gemäss 29

30 Franck (Franck et al. 2002) daran liegen, dass in Frankreich vor allem "jambon supérieur" produziert wird. Das heisst, gekochter Schinken, welcher ohne Zusatzstoffe (v.a. Phosphate) hergestellt wird, welche Wasser zurück halten oder die Textur verbessern/verändern können. Im September 2009 erteilte die Kommission Märkte und Handelsusanzen der Proviande einer Arbeitsgruppe den Auftrag, den Ursachen dieses Problems auf den Grund zu gehen. Das von Proviande initiierte und koordinierte Forschungsprojekt wird von der SHL geleitet und von Agroscope AGROSCOPE, Suisseporcs, SUISAG, dem Handel und den Verarbeitern unterstützt. Die Finanzierung erfolgt durch die KTI (Förderagentur für Innovation des Bundes) und durch die Fleischbranche (Projektpartner). Vorbemerkung Die meisten Untersuchungen wurden vermutlich mit ungleicherbigen stress-stabilen Tieren gemacht. Gleicherbig stress-anfällige oder ungleicherbig stress-stabile Tiere reagieren in der Regel extremer auf Stress, Futterumstellungen etc. Das heisst, dass sich Erkenntnisse, die mit ungleicherbigen stress-stabilen Tieren gemacht wurden nicht 1:1 auf die Schweizer Schweine, die praktisch alle reinerbig stress-stabil sind, übertragen lassen. Fleischfehler Auf der Suche nach Ursachen für die destrukturierten Kochschinken hat man als erstes das Rohmaterial - sprich die Muskeln, aus denen man die Schinken produziert - genauer betrachtet. Hierbei ist aufgefallen, dass vor allem im Eckstück oft helle, z.t. weiche Stellen vorkommen. Diese Stellen sehen aus wie PSE-Fleisch. Nur das der PSE-Fehler in diesem Fall mehr oder weniger lokal begrenzt ist. Man glaubte, den Sünder gefunden zu haben: Das Schwein, das schlechtes Fleisch liefert. Hugenschmidt hat in seinen Untersuchungen (Hugenschmidt 2009a) in einigen Fällen einen Zusammenhang zwischen der Qualität des Rohmaterials und der Qualität der Kochschinken aufzeigen können. PSE Der Muskel-pH im lebenden Tier hat einen Wert um 7.0. Die Körpertemperatur beim Schwein beträgt 38 bis 39 C und kann bei Stress leicht erhöht sein. Der ausgeruhte Organismus befindet sich durch ausreichende Energiereserven mit ausgeglichener Zu- und Abfuhr im Gleichgewicht. Mit der Betäubung kippt dieses Gleichgewicht. Der Energieumsatz wird durch Stresshormone erhöht. Ein Teil der Energie wird in Wärme umgewandelt, die zur Erhöhung der Körpertemperatur führt (Honikel und Schwägele 2007a). In einem normalen Muskel (in der Regel wird im LD gemessen) sinkt die Temperatur nach dem Schlachten des Schweines in einem Zeitraum von 45 Minuten auf Werte zwischen 38 und 36 C ab. Nun sind nicht alle Muskeln normal. Es gibt Muskeln, die bleich, weich und wässerig werden. Dieser Defekt wird als PSE (pale, soft, exudative) bezeichnet. Eine erhöhte Muskeltemperatur und ein schneller ph-abfall führen zu einer erhöhten Abbaurate von Glykogen. Bei Tieren mit Neigung zur Ausprägung von PSE-Fleisch steigt die Temperatur aufgrund des erhöhten Stoffwechsels auf 40 bis 41 C an. In Extremfällen misst man in der Schinkenmuskulatur Werte von über 42.5 C. Der gemessene ph nach 45 Minuten liegt dann oft schon bei Werten unterhalb von 5.6 (Honikel und Schwägele 2007a). 30

31 Treffen kurz nach dem Schlachten ein niedriger ph-wert und eine hohe Temperatur zusammen, so kommt es zu einer partiellen Denaturierung von Muskelproteinen (Honikel und Schwägele 2007a). Diese Denaturierung wird angezeigt durch eine tiefe Löslichkeit von sarkoplasmatischen und myofibrillären Proteinen (Wismer-Pedersen, 1959; Bendall & Wismer-Pedersen, 1962; Sayre & Briskey, 1963; in Warner et al. 1997). Speziell Myosin (Penny 1967 in Warner et al. 1997) und die sarkoplasmatischen Proteine Phosphorylase und Creatin-Kinase (Fischer et al in Warner et al.1997) sind in PSE-Fleisch denaturiert. Die Myosin-Denaturierung wurde als Grund für die hohen Tropfsaftverluste und das allgemein schlechte Wasserbindungsvermögen bei PSE-Fleisch vorgeschlagen (Offer 1991 in Warner et al. 1997). Die Proteinveränderungen führen zu einer hellen Farbe. Die Muskelfarbstoffmenge ist dabei üblicherweise nicht vermindert, sondern die hellere Farbe ist die Folge einer veränderten Oberflächenreflektion ( offene Struktur und wässerige Beschaffenheit) (Müller 2007). MHS. Die PSE-Fleischbildung beruht auf einer genetischen Disposition, für die es offenbar verschiedene Erklärungen gibt. Schweine mit sehr hohem Magerfleischanteil weisen häufiger Abweichungen in der Fleischqualität mit PSE-Eigenschaften auf (Schwägele 2003). Die Zucht auf immer mehr Fleischansatz hat bei einigen Schweinerassen zu einer Verbreitung des Malignen- Hyperthermie-Syndrom (MHS) geführt. Bei Schweinerassen mit starker Muskelhypertrophie (Dickenwachstum der Muskelfaser) ist die genetische Veranlagung zu MHS in der Regel mit hoher Frequenz vertreten. MHS wird unter anderem mit einer Punktmutation im Gen des Ryanodin- Rezeptors, einem Calcium-Kanal des sarkoplasmatischen Reticulums der Muskelzelle, in Zusammenhang gebracht. Wird im Ryanodin-Rezeptor-Locus in Position 1843 Cytidin durch Thymidin ersetzt, wird ein Protein exprimiert, das in Position 615 anstelle der Aminosäure Arginin ein Cystein aufweist. Diese Punktmutation hat Auswirkungen auf die Regulation des Calcium-Haushalts in den Muskelzellen und bedingt beim Schwein eine hohe Stressanfälligkeit in Verbindung mit der Ausbildung von PSE-Fleisch. Tiere, welche diese Punktmutation ( Halothan-Gen ) homozygot tragen, zeigen bei einer Halothannarkose einen allgemeinen Muskelkrampf. Heterozygote Tiere zeigen keinen Muskelkrampf und werden als stressunempfindlich bezeichnet (Schwägele 2003). Mit Halothantests und MHS-Gentests konnten MHS-positive Tiere in der Schweiz eliminiert werden. Doch obwohl praktisch keine MHS-positiven Schweine mehr in der Schweizer Schweinepopulation vorkommen, treten weiterhin Probleme in der Fleischqualität auf. Besonders in der Schinkenmuskulatur sind PSE-ähnliche Zonen zu beobachten. 31

32 Abbildung 4: Entwicklung Marktanteil beim Spermaverkauf (Quelle: Suisag) Verschiedene Verarbeiter erklärten im persönlichen Gespräch, dass ca. in den letzten 1 bis 2 Jahren das Rohmaterial besser geworden sei. Ein Schlachtbetrieb (mit integrierter Verarbeitung) hatte während einigen Jahren vor allem mit einem Lieferanten Probleme. Dieser lieferte PiX-Schweine. Das Rohmaterial dieser PiX-Tiere zeigte mehr PSE-ähnliche Stellen als das Rohmaterial andere Posten (Firma B 2010). Ausserdem war der Ausschuss in den Schinken, die aus diesem Rohmaterial gefertigt wurden, deutlich höher. Gemäss den Angaben der Firma B (Firma B 2010) soll seit 2009/2010 das Rohmaterial dieses Problem-Lieferanten aber deutlich besser sein. Die Firma hat dies systematisch untersucht. Die Firma (Firma B 2010) selber will nichts an der Schlachttechnologie verändert haben. Eine Erklärung für die Verbesserung im Rohmaterial in den letzten beiden Jahren könnte sein, dass die Anzahl MHS-heterozygoter Mastschweine weiter verringert wurde. Hugenschmidt (Hugenschmidt, 2009a) konnte in seinen Untersuchungen (2007/2008) MHS-heterozygote Tiere nachweisen: von 10 Schinken, die einen mittleren oder starken Destrukturierungsgrad im Rohmaterial aufwiesen, waren vier allesamt mit starken Destrukturierungen - heterozygote Träger des Halothangens ein weit überproportionaler Anteil im Vergleich zur Auftretenswahrscheinlichkeit heterozygoter Tiere anhand der Besamungszahlen. Die untersuchten Tiere waren Piétrain- Kreuzungstiere. Drei weitere der 10 untersuchten Schinken zeigten ebenfalls starke Destrukturierungen im Rohmaterial, waren aber nicht Träger des Halothangens (Hugenschmidt und Scheeder 2008). Hinsichtlich des MHS-Status wurden seitens der Zucht (SUISAG) Konsequenzen gezogen, indem MHS-heterozygote Eber unverzüglich aus dem KB-Einsatz gezogen wurden (Hugenschmidt und Scheeder 2008). Zur weiteren Verringerung der Frequenz des Halothangens dürfte der Rückgang und schliesslich die Eliminierung von Piétrain x Duroc Kreuzungseber aus dem Besamungseinsatz beigetragen haben (Abbildung 4). Ein Teil dieser Eber waren ebenfalls heterozygote Träger des Halothangens. In Untersuchungen von Bärlocher (Bärlocher et al. 2008) konnte dementsprechend gezeigt werden, dass die PSE-Frequenz bei Nachkommen dieser Eber (Duca) deutlich über derjenigen anderer Herkünfte lag. 32