Vaihtoehtoisten jäähdytysmenetelmien selvitys kalkkunanruhojen jäähdytyksessä
Kalkkunanruhojen jäähdytyksessä käytetään vesiallas- ja ilmajäähdytystä. Vesialtaan tärkein tehtävä on jäähdyttää ruhoja sekä minimoida ruhoihin aiheutuva painohävikki ilmajäähdytyksen aikana. Vesiallas kuluttaa kuitenkin paljon vettä ja mikrobiologisesti se ei ole kaikkein paras vaihtoehto. Vuonna 2024 julkaistussa opinnäytetyössä selvitettiin neljän tutkimuksen avulla, onko nykyiselle jäähdytysmenetelmällä mahdollista saada korvaava vaihtoehto, joka on tehokas, hygieeninen, kustannuksia säästävä ja lihan laadun takaava.
Euroopan parlamentin ja neuvoston asetus (2004/853) määrittelee, että tarkastuksen ja sisäelinten poistamisen jälkeen teurastetut eläimet on puhdistettava ja jäähdytettävä enintään 4 °C:n lämpötilaan niin pian kuin mahdollista.
Teurastamon on taattava, että asiat, jotka vaikuttavat lihan laatuun on pystyttävä säätelemään ennen ja jälkeen teurastuksen. Yksi tärkeimmistä vaikutuskeinoista on tehokas jäähdytys. Teurastetun eläimen biokemialliset prosessit ruhossa eivät pysähdy kuolemaan, vaan jatkuvat vielä tunteja teurastuksen jälkeen. Eläimen verenkierto pysähtyy ja lihakset menettävät happivarastonsa, minkä seurauksena lihas käynnistää anaerobisen glykolyysin. Anaerobinen glykolyysi tuottaa maitohappoa, mikä laskee lihasten pH:ta. (Feiner, 2006.) Lihaksen happamuudella on suuri vaikutus lihan laatuun ja vedensidontakykyyn. Normaalin lihan pH on 5,6–5,8. Lihasten maitohappopitoisuuteen vaikuttaa myös teuraseläimen olot ennen teurastusta. Esimerkiksi stressaantunut eläin ponnistelee voimakkaasti ennen teurastusta, jolloin lihasten glykogeenivarastot ehtyvät eikä teurastetun eläimen lihasten pH laske vuorokaudessa alle kuuden. Tällöin puhutaan niin sanotusta DFD-lihasta (dark, firm, dry), jolla on hyvä vedensidontakyky, mutta säilyvyys on huono. (Leino, et al., 2007.) Jos teuraseläin ponnistelee voimakkaasti juuri ennen teurastusta, on seurauksena liian nopea pH:n laskeminen. Tällöin lihan pH on 45 minuuttia teurastuksen jälkeen alle 5,8 ja vuorokauden jälkeen vielä alhaisempi. Liha on tässä tapauksessa vaaleaa, pehmeää ja vetistä, koska liian alhainen pH tuhoaa lihaksen rakenteita, jolloin lihas päästää vettä enemmän pois myofibriilirakenteistaan ja liuottaa samalla lihaksen pigmentin myoglobinin, joka on vesiliukoinen. Alhaisen pH:n omaavaa lihaa kutsutaan PSE-lihaksi (pale, soft, exudative). (Kerth, 2013.) Hyvin kohdelluilla eläimillä pH laskee sopivan hitaasti ja ruho ehtii jäähtymään ennen kriittisen pH-arvon saavuttamista. Jäähtymisellä on pH:n laskemiseen hidastava vaikutus.
Jäähdytys ei myöskään saa olla liian nopeaa, koska jos lihan lämpötila laskee alle 10 °C asteen, ja lihan pH on vielä yli 6,2, lihakset supistuvat. Ilmiötä kutsutaan kylmäsupistumiseksi, jolloin liha muuttuu sitkeäksi.
Vaihtoehtoiset jäähdytysmenetelmät
Opinnäytetyössä tutkittiin neljää erilaista menetelmää, joita verrattiin nykyiseen menetelmään, ja joilla olisi mahdollista korvata nykyiset vesijäähdytysaltaat.
- Vesiallas- ja shokkijäähdytys: vesialtaassa 5 minuuttia ja 30 minuuttia pakastuskontissa ennen ilmajäähdytykseen siirtämistä.
- Kaksivaiheinen vesisuihkujäähdytys: 20 minuuttia vesisuihkutuksessa, jonka jälkeen viisi tuntia ilmajäähdytyksessä ja jälleen vesisuihkutus 10 minuuttia. Vesimäärä pienempi kuin yksivaiheisessa vesisuihkujäähdytyksessä.
- Yksivaiheinen vesisuihkujäähdytys: 30 minuuttia vesisuihkutuksessa isommalla vesimäärällä, jonka jälkeen ilmajäähdyttämöön.
- Shokkijäähdytys: 45 minuuttia pakastuskontissa, jonka jälkeen ilmajäähdyttämöön.
Tutkimuksissa verrattiin testi- sekä verrokkiryhmien ruhoja jäähtymisnopeuden, pH:n ja painohävikin suhteen. Jäähtymisnopeutta seurattiin loggerimittauksilla, joissa loggeri rekisteröi 15 minuutin välein ruhon lämpötilan. pH-mittaus tehtiin käsin 4–5 kertaa jäähdytysprosessin aikana. Painohävikki todettiin punnitsemalla teurasruhot teurastamossa ja seuraavana päivänä jäähdytysprosessin päätyttyä tehdyn loppupunnituksen avulla. Tutkimus toteutettiin kalkkunakukkojen ruhoille. Tutkimuksissa valittiin 10 kpl kalkkunakukkoja, joista 5 kpl muodostivat verrokkiryhmän ja 5 kpl testiryhmän. Verrokkiryhmä meni nykyisen jäähdytysprosessin läpi ja testiryhmä vaihtoehtoisen jäähdytysprosessin läpi. Tutkimuksessa 1 käytettiin kaksiosaisen vesijäähdytysallaskompleksin pienempää allasta. Shokkijäähdytyksen simuloimiseen käytettiin pakastuskonttia, jossa lämpötila oli noin – 18 astetta. Vesisuihkujäähdytystä varten teetettiin vesisuihkutuskaappi, jossa ruhoja suihkutettiin kylmällä vedellä. Jokaisesta tutkimuksesta tehtiin rinnakkaistutkimus.
Vedellä tärkeä rooli painohävikin minimoimisen kannalta
Tutkimukset osoittivat, että jokainen tutkittu jäähdytysmenetelmä oli teholtaan yhtä tehokas kuin nykyinen menetelmä, jos vertaa lämpötilan laskua ja pH:ta. Alle 4 °C asteen lämpötila saavutettiin keskimäärin noin seitsemässä tunnissa menetelmästä riippumatta. Loppu-pH-arvot seuraavana päivänä teurastuksesta olivat tutkimuksesta riippumatta 5,6 ja 5,9 välissä. Painohävikin osalta vaihtoehtoiset jäähdytysmenetelmät eivät pärjänneet nykyiselle jäähdytysmenetelmälle. Painohävikki on taloudellisesta näkökulmasta huono asia, ja tutkimus osoitti, että vaihtoehtoisissa menetelmissä hävikki oli 0,4 % ja 1,5 % välissä. Pienin hävikki oli tutkimuksessa 1 ja suurin hävikki tutkimuksessa 4.
Kalkkunakukkoja teurastettiin vuonna 2023 5,69 miljoonaa kiloa. Jos tutkitut jäähdytysmenetelmät olisivat käytössä, olisi hävikki kiloina laskettuna 34–85 tuhatta kiloa vuodessa. Tästä voidaan tulkita, että vesiallasjäähdytyksen rooli myös hävikin vähentämisessä on merkittävä, koska ilmajäähdytys kuivattaa tehokkaasti ruhoja.
Vaihtoehtoisten jäähdytysmenetelmien avulla veden kulutus aisoihin
Tutkimuksissa 1–3, käytettiin vettä jäähdytyksen tehostamiseen ja hävikin minimoimiseen. Tutkimukset osoittivat, että vaihtoehtoiset menetelmät säästävät vedenkulutuksessa huomattavasti. Vesijäähdytysaltaiden vedenkulutus on normaalin kahdeksantuntisen päivän aikana noin 65 m3 ja jokaisessa kolmessa tutkimuksessa, jossa vettä käytettiin, kulutus oli 33–47 % pienempi. Säästö vedenkulutuksessa olisi menetelmästä riippuen 29–37 tuhatta euroa vuodessa. Vedenkulutuksellinen säästö ei kuitenkaan riittäisi kattamaan painohävikin aiheuttamaa menetystä.
Kaksivaiheinen vesisuihkujäähdytys kehitykseen
Vaihtoehtoisista jäähdytysmenetelmistä varteenotettavimmaksi vaihtoehdoksi muodostui kaksivaiheinen vesisuihkujäähdytys. Menetelmässä oli näillä tutkimusvaiheilla toiseksi pienin hävikki (0,8 %), mutta vaihemuutoksilla hävikki voitaisiin saada jopa nollaan. Tutkimuksissa testiryhmien toinen suihkutus tehtiin viiden tunnin ilmajäähdytyksen aika, jolloin ruhojen lämpötila oli laskenut jo lähelle 4 °C astetta. Tässä vaiheessa lihas ei kuitenkaan ole enää kovin vastaanottavainen ulkoapäin tulevalle vesisumulle, koska kylmässä lihassa lihassyiden välit ovat supistuneet jo todella pieniksi. Suihkutusten aikaväliä pienentämällä voidaan tulokset saada huomattavasti paremmaksi. Opinnäytetyössä ei päästy kaikkiin tavoitteisiin, mutta tutkimukset antoivat paljon tietoa ja ideoita kehittää vaihtoehtoista jäähdytysmenetelmää tulevaisuudessa.
Lähteet:
Karjalainen J. 2024. Vaihtoehtoisten jäähdytysmenetelmien selvitys kalkkunanruhojen jäähdytyksessä – Theseus, Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö.
Feiner, G., 2006. Biochemical processes in meat post-slaughter. Teoksessa: Meat Products Handbook. s.l.:Elsevier Science & Technology, pp. 38–40.
Leino, P. ym., 2007. LIHA-ALAN ammattioppi. Toinen Painos toim. Turenki: Opetushallitus.
Kerth, C. R., 2013. Water-Holding Capacity of Meat. Teoksessa: The Science of Meat Quality. sl.:s.n., pp. 119–120.