在畜禽屠宰过程中,致昏、致晕、击昏、击晕等说法意思相同。宰前击晕,是指通过人为或机器的方式损伤动物脑部,使其处于无意识的昏迷状态直至死亡,这能够减少肉鸡的宰前应激反应,有助于提高鸡肉品质、改善动物福利。若不进行击晕直接屠宰,畜禽神经会受到惊恐、紧张、愤怒和痛苦等一系列情绪刺激,容易引起其内脏的收缩,导致血液剧烈集流于肌肉内,造成放血不完全、肉品质降低的情况,且不符合肉鸡的人道屠宰要求。
击晕方式可分为四大类:机械击晕、电击晕、气体击晕和电磁力击晕。
● 机械击晕
机械击晕,是肉鸡屠宰中最早使用的击晕方式,包括传统的棒打击晕、针刺击晕(用针刺入脑部击晕)、气动击晕、枪击晕等。具体操作为用坚硬的物体,在动物的头部施加一个强大的作用力(敲击、捶打等),使动物脑部剧烈损伤,从而造成动物昏迷。该操作不确定性因素较大,且无法满足动物福利和流水线生产需求,未得到广泛应用。
(1)电击晕原理
电击晕是让足够的电流通过动物体内,使其发生脑部癫痫和心室颤动,令大脑丧失正常功能并使动物即刻丧失意识(电麻),从而在死亡前无法感知疼痛。
(2)电击晕方式
肉鸡常用的电击晕方式有头部电击晕和头胸电击晕。头部电击晕通常采用手持电击晕枪,不适于流水线生产。头胸电击晕是目前肉鸡屠宰中应用的击晕方式,主要通过水浴电麻实现。故又称水浴电击晕。在这个过程中,肉鸡用金属挂钩倒挂在移动的生产线上,通过一个通电的水槽装置,电流通过鸡的身体向上流过金属挂钩,从而使鸡的心脏骤停并失去意识,导致不可逆转的昏迷。该方式能够增加鸡在链条上的静置时间,有利于放血。
(3)影响电击晕的因素
影响电击晕的参数主要包括电流、电阻、电压、频率、链条速度、水浴槽长度等,合适的击晕参数能够减轻胴体损伤、提高放血率、改善肉质。电流过小时起不到击晕的效果,电流过大则会造成心脏停跳不利于放血,最低电流强度标准为100毫安。根据欧姆定律,电压一定时,电阻越小电流越大,屠宰线上鸡只在水浴槽中形成并联电阻,腿和挂钩的接触面会影响电阻大小,通常会喷洒盐水来减小电阻。电阻一定时,电压越大电流越大,可以通过调整电压控制鸡只电流。频率不同击晕效果不同,相同电压下。频率越高、击晕效果越好,因此可采用高频低压击晕降低次鸡率和胴体损伤。链条速度和水浴槽长度决定了击晕的时间,击晕时间越长,击晕越充分,但胴体损伤也会随之增加,目前常见的参数为链条速率5800-7200只/小时,水浴槽长2.5-3.0米,击晕时间5-10s。
(4)击晕状态检测
目前,主要通过人工检测肉鸡的击晕状态,但人工视觉判定方法主观性较强,判定效果取决于判定人员的感观和经验,且检测速度慢。与人工检验相比,机器视觉技术具有非破坏性、成本低、速度快等特点。前人提出了基于快速区域的卷积神经网络(Faster-RCNN)的肉鸡击晕状态检测方法,能够准确识别屠宰加工中肉鸡的击晕状态;此外,还成功构建了基于错层残差模块(MRM)的回归的卷积神经网络(YOLO)模型。
电击晕设备构造图 (家禽的电动水浴击晕法)
Faster-RCNN网络结构示意图
● 气体击晕(CAS)
(1)二氧化碳
二氧化碳会直接作用于神经系统,导致呼吸停止,还会阻断氧气的供应。二氧化碳的主要使用方式有单阶段二氧化碳系统、两阶段系统,如将鸡连续暴露于含40%二氧化碳的气体混合物中致昏,后将它们暴露于更高浓度的二氧化碳(>55%)中致其死亡等。二氧化碳浓度不能太低,否则会降致晕率,缩短家禽苏醒时间从而影响宰前福利。
(2)惰性气体
用于击晕的惰性气体包括氩和氮,他们无毒、无不良刺激,会导致肉鸡缺氧而死亡,此方法比二氧化碳系统需要更长的时间,但产生的应激更小,动物福利水平更高,但是惰性气体较为昂贵,且鸡只失去意识一段时间后会出现剧烈拍打翅膀的现象,易造成胴体损伤。
(3)低气压致昏系统
该方法利用真空泵将气室中的空气缓慢抽出,直至气压降到环境正常大气压的25%(最低设计压力为20%),该过程中家禽因为逐步缺氧而致晕。其是否在不引起可避免的疼痛下修道家禽失去意识以及能否规避拍打翅膀造成的胴体损伤仍有待研究。
● 电磁能量击晕
电磁能量击晕的方法目前有两种:经颅磁刺激技术和微波致昏法,后者目前尚未在家禽中有所研究。经颅磁刺激后肉鸡可持续昏迷的时间在15-20s,该方法具有一定的应用潜力,尚处于研究阶段。
击晕对鸡肉品质的影响主要集中在胴体损伤、色泽、保水性、嫩度、pH等方面。胴体损伤是击晕处理后表征应激程度的指标,应激反应越大,胴体损伤越强烈,升高电压易导致淤血率和段翅率上升,低压高频则有助于减轻胴体损伤。不同的击晕方式会导致宰后pH下降速率不同,进而影响宰后成熟过程,pH下降过快易引发PSE肉,下降过慢则会引起冷收缩降低保水性。此外低压高频的击晕方式可以降低鸡肉的剪切力,提高嫩度。