Wie geht man mit der Totenstarre bei der Geflügelverarbeitung um?

Was ist Leichenstarre?

Die Leichenstarre ist die natürliche Versteifung der Muskeln, die nach dem Tod sowohl bei Tieren als auch bei Menschen eintritt. Sie wird durch chemische Veränderungen in den Muskeln verursacht, sobald das Herz aufhört zu schlagen und das Blut nicht mehr zirkuliert. Wenn ein Tier oder ein Mensch stirbt, hört das Herz auf zu pumpen. Sauerstoff und Nährstoffe werden nicht mehr zu den Zellen transportiert. Den Zellen geht die Energie (Adenosintriphosphat, ATP) aus, die die Muskeln benötigen, um sich zu entspannen und zusammenzuziehen. Ohne ATP „rasten“ die winzigen Strukturen in den Muskelfasern ein, wodurch diese steif werden und sich der Körper anfühlt, als sei er erstarrt. Diese Steifheit bezeichnen wir als Leichenstarre. Sie tritt auf, erreicht ihren Höhepunkt und lässt dann nach, während der Körper zerfällt. Der Prozess ist bei Tieren und Menschen im Wesentlichen derselbe, bei Tieren ist er jedoch besonders wichtig für die Fleischqualität.

Leichenstarre bei Hühnern

Der Zeitpunkt des Einsetzens der Leichenstarre hängt von der Temperatur, der Körpergröße und dem Zustand des Tierkörpers ab. Bei Masthühnern dauert die Vorstarrephase in der Regel etwa 30 Minuten nach dem Tod. Während dieser Phase sind die Muskeln noch relativ weich und geschmeidig, und in den Muskeln ist noch ATP (Energie) vorhanden. Der Beginn der Leichenstarre tritt in der Regel zwischen 30 und 120 Minuten nach dem Tod ein, wenn der ATP-Spiegel sinkt und die Muskeln zu erstarren beginnen. Die vollständige Leichenstarre setzt oft nach etwa drei Stunden ein; zu diesem Zeitpunkt erreichen die Muskeln ihre maximale Steifigkeit. Es ist daher sinnvoll, die Kühlung in diesem Zeitraum zu planen.
 
Die Leichenstarre hält nicht ewig an. Sie hört je nach den Umständen nach etwa 4 bis 24+ Stunden auf. Die Steifheit nimmt allmählich ab, da Enzyme die Muskelproteine abbauen, das Gewebe zu zerfallen beginnt (Reifung) und das Fleisch zarter und geschmackvoller wird. 

Warum die Leichenstarre bei der Geflügelverarbeitung eine Rolle spielt

Der Zeitpunkt und der Verlauf der Leichenstarre sind in modernen Geflügelverarbeitungsbetrieben besonders wichtig, wo die Verarbeitungslinien mit hoher Geschwindigkeit laufen und das Entbeinen oft kurz nach der Kühlung erfolgt. Verarbeiter sind bestrebt, Brustfilets so bald wie möglich nach der Kühlung zu entbeinen, um die Effizienz zu steigern und die Verarbeitungszeit zu verkürzen. Wird das Brustfleisch jedoch entbeint, bevor die Leichenstarre ausreichend fortgeschritten ist, kann sich der Muskel übermäßig zusammenziehen, was zu verkürzten Fasern und spürbar zäherem Fleisch führt. Darüber hinaus kann die Qualität des Produkts uneinheitlich werden. Die Steuerung der Leichenstarre in der Geflügelverarbeitung ist daher nicht nur ein biologisches Anliegen, sondern vor allem eine Herausforderung für die Prozesssteuerung.

Wartezeit im Offline-Modus?

Traditionell bestand die wichtigste Methode zur Bewältigung der Leichenstarre darin, einfach genügend Zeit verstreichen zu lassen, damit der Prozess auf natürliche Weise ablaufen konnte. Die Schlachtkörper wurden mehrere Stunden lang, oft über Nacht, beiseitegestellt, bevor das Entbeinen erfolgte. Dieser Ansatz reduzierte zwar wirksam das Risiko einer Verhärtung, verlängerte jedoch auch die Verarbeitungszeit, erforderte zusätzlichen Platz, machte manuelle Handhabung notwendig, barg das Risiko von Produktverformungen und schränkte die Flexibilität bei der Anlagenplanung und Logistik ein. Als sich die Geflügelverarbeitung in Richtung höherer Durchsätze und stärker integrierter Linien entwickelte, wurde der „Abwarten“-Ansatz immer unpraktischer.

Die Leichenstarre kontrollieren

Heutzutage steuern Verarbeitungsbetriebe die Leichenstarre zunehmend aktiv, anstatt abzuwarten, bis sie auf natürliche Weise eintritt. Dies wird erreicht, indem die Stoffwechselprozesse nach dem Tod kontrolliert beschleunigt werden, wodurch die Muskeln früher im Verlauf einen starren Zustand erreichen. Eine der wirksamsten Methoden hierfür ist die elektrische Stimulation. Durch die Anwendung kontrollierter elektrischer Impulse auf den Schlachtkörper kurz nach der Schlachtung werden Muskelkontraktionen ausgelöst, Restenergie wird schneller abgebaut, was den Beginn der Leichenstarre beschleunigt. Bei korrekter Anwendung ermöglicht dies ein früheres Entbeinen des Brustfleisches, ohne die Zartheit zu beeinträchtigen.

Elektrostimulation

JBT Marel bekämpft die Leichenstarre im Rahmen einer integrierten Strategie zum Zartheitsmanagement, beginnend mit der RapidRigor-Elektrostimulation. Das RapidRigor-System gibt nach dem Rupfen präzise gesteuerte elektrische Impulse an den Schlachtkörper ab. In diesem Stadium verbessert das Fehlen von Federn die elektrische Leitfähigkeit erheblich, sodass der Strom effektiver über den Schlachtkörper geleitet werden kann. Durch die Entfernung von Restenergie aus den Brustmuskeln nach dem Tod beschleunigt RapidRigor die Entwicklung der Leichenstarre auf vorhersehbare und wiederholbare Weise. Das System wird direkt in die Schlachtlinie integriert und ist so konzipiert, dass es weder die Effizienz der Rupfung noch die Ausblutungsleistung beeinträchtigt. Es eignet sich für alle Hühnerarten, einschließlich langsam wachsender Sorten, und kann sowohl nach der Elektrik-Betäubung als auch nach der Betäubung mittels Kontrollierter Atmosphäre eingesetzt werden. Durch die kontrollierte Beschleunigung der Rigor-Entwicklung sorgt das RapidRigor-System für gleichbleibende Zartheitsergebnisse, ohne den Prozessablauf zu beeinträchtigen.

Zärtlichkeit

Neben der elektrischen Stimulation spielen auch Luftkühlung und Reifung eine wichtige Rolle bei der Steuerung der Leichenstarre. Ein gutes Beispiel hierfür ist das Luftkühlungssystem „Shock Maturation“ von JBT Marel. Eine sorgfältig gesteuerte Kühlung beeinflusst die Enzymaktivität und den Proteinabbau (Proteolyse). Beides trägt zur Zartheit des Fleisches bei. Zusammen ermöglichen diese Maßnahmen den Verarbeitern, die Gesamtverarbeitungszeit zu verkürzen und gleichzeitig eine gleichmäßige Entwicklung der Leichenstarre zu gewährleisten sowie eine hohe Produktqualität sicherzustellen.

Reifekühlung

Das Zartheitsmanagementsystem von JBT Marel umfasst auch die „Shock Maturation Chilling“-Technologie. Während RapidRigor darauf abzielt, die Leichenstarre durch elektrische Stimulation zu beschleunigen, wendet „Shock Maturation Chilling“ ein zweistufiges Luftkühlungsverfahren an, das zur Zartheit des Fleisches beiträgt. Die erste, kurze Stufe umfasst die Zirkulation von Kaltluft (-1 °C) durch Ventilatoren mit hoher Ausströmungsgeschwindigkeit. In der zweiten Reifungsphase wird das Produkt langsamer mit einem sanften Luftstrom aus weniger kalter Luft bei geringerer Ausströmungsgeschwindigkeit gekühlt. In dieser Phase wird das Produkt so lange wie möglich bei Temperaturen gehalten, bei denen der Proteinabbau am stärksten ist, wodurch dieser beschleunigt wird. Zusammen ermöglichen diese Technologien den Verarbeitern, die Leichenstarre proaktiv statt reaktiv zu steuern. Je nach Produktgewicht kann eine dreistündige Reifung eine Filetzartigkeit erzielen, die der nach vielen Stunden Offline-Lagerung entspricht oder diese sogar übertrifft, wodurch sich die Haltbarkeit für den Kunden verlängert. 

Die Dinge selbst in die Hand nehmen, statt abzuwarten

Durch die aktive Steuerung der Leichenstarre, anstatt abzuwarten, bis diese auf natürliche Weise abläuft, gewinnen Geflügelverarbeiter mehr Flexibilität bei der Gestaltung der Produktionslinien und der Terminplanung. Zartes Brustfleisch kann kurz nach der Kühlung entnommen werden, die Verarbeitungszeiten verkürzen sich und die Produktqualität wird gleichmäßiger. In der modernen Geflügelverarbeitung geht es beim Umgang mit der Leichenstarre nicht mehr um Verzögerung, sondern um Kontrolle – darum, biologisches Wissen in einen gut gesteuerten, effizienten Prozess zu integrieren.