STUDIE VAN HET ELEKTRONARCOSEPROCES BĲ HET - Lirias

Contractueel OnderzoekZelfbestuurstraat 4,1070 Brussel

STUDIE VAN HETELEKTRONARCOSEPROCES BĲHET SLACHTEN VAN VARKENS:

effecten op vleeskwaliteit

P. Dupuis, V. Lammens, G. Van de Water, J. Coenegrachts

R. Belmans, J. Driesen, en R. Geers

Katholieke Universiteit LeuvenCOVAVEE cvba

2005

Katholieke Universiteit Leuven

Faculteit Bio-ingenieurswetenschappenDepartement BiosystemenAfdeling Dier–Voeding–KwaliteitZoötechnisch CentrumBĳzondere Weg 12,B-3360 Lovenjoel

Faculteit Toegepaste WetenschappenDepartement ElektrotechniekAfdeling ESAT/ElectaKasteelPark Arenberg 10,B-3001 Heverlee

COVAVEE cvbaMinderbroederstraat 8,B-3001 Leuven

Deze publicatie werd opgesteld in opdracht van:

FODVolksgezondheid, Veiligheid van de Voedselketen en LeefmilieuDienst Contractueel OnderzoekZelfbestuurstraat 4,1070 Brussel

ISBN 90-809968-1-5Overname van gegevens van deze publicatie voor persoonlĳk gebruik istoegestaan mits duidelĳke bronvermelding. Elk ander gebruik valt onder debeperkingen van het auteursrecht en hiervoor is de schriftelĳke toestemmingvan de auteurs vereist.

The in-depth study of Nature is the most fecundsource of mathematical discoveries

Joseph Fourier

Voorwoord

In deze brochure wordt een synthese gegeven van de resultaten die verkre-

gen zĳn in het kader van een studie naar het elektronarcoseproces bĳ het

slachten van varkens. De achterliggende bedoeling was om door aangepas-

te sturing van de toegevoerde elektrische energie het lĳden van de dieren

minimaal te houden (aandacht voor dierenwelzĳn) en de slachtverliezen te

beperken.

Deze studie houdt verband met de EU-richtlĳn 93/119/C met betrek-

king tot de bescherming van slachtdieren waarbĳ het doden van dieren op

een dusdanige wĳze dient te gebeuren dat pĳn en lĳden maximaal dienen

vermeden te worden.

De huidig toegepaste bedwelmingsmethode via elektronarcose bĳ het

slachten van varkens berust op een vrĳ empirische kennis van de bio-

elektrische geleidbaarheid van het varkensweefsel. Mogelĳke negatieve ge-

volgen hiervan zĳn pĳn, stress en slachtverliezen als gevolgen van breuken,

puntbloedingen of PSE vlees.

In dit onderzoek werd een poging ondernomen om, onder experimentele

omstandigheden, meer inzicht te verkrĳgen in de stuurbaarheid van elektri-

sche energie doorheen varkensweefsel. Het opstellen van een betrouwbaar

Informatiebrochure S-6125 i

Voorwoord

impedantiemodel van de varkenskop binnen het gegeven tĳdsbestek werd

echter gedwarsboomd door de grote spreiding die werd vastgesteld in de

meetresultaten.

In een tweede gedeelte van het project werden een groot aantal obser-

vaties gedaan tĳdens het slachtproces van varkens met de bedoeling na te

gaan of er een correlatie is tussen stroomeigenschappen, toegepast tĳdens

de elektronarcose, en karkaskwaliteit. Er werd een verband vastgesteld

tussen het optreden van puntbloedingen en diergebonden eigenschappen

zoals lichaamsgewicht, vetgehalte en comformatie die een rol spelen bĳ het

bepalen van de energiesterkte die door de kop stroomt tĳdens het elektro-

narcoseproces.

Het is duidelĳk dat deze studie slechts een eerste aanzet is geweest voor

het mogelĳks optimaliseren van het verdovingsproces van slachtvarkens en

dat de resultaten vooral wĳzen op de grote moeilĳkheidsgraad om de indi-

viduele biologische variabiliteit te overbruggen.

Dr. X. VAN HUFFEL, Ph.D.

WETENSCHAPPELĲK ADVISEUR

FOD Volksgezondheid, Veiligheid van de Voedselketen en Leefmilieu

Dienst Contractueel Onderzoek

BRUSSEL

ii Informatiebrochure S-6125

Voorwoord

Informatiebrochure S-6125 iii

Voorwoord

iv Informatiebrochure S-6125

Inhoudsopgave

Dankwoord ix

Inleiding xi

I. Impedantiemetingen met een proefopstelling 1

1. Materiaal en methode 31.1. Inleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2. Impedantiemetingen op levende varkens . . . . . . . . . . . 31.3. Impedantiemetingen op varkenskoppen . . . . . . . . . . . . 5

2. Meten van de impedantie 72.1. Het probleem van contactimpedantie . . . . . . . . . . . . . 72.2. Manuele meetopstelling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.3. Geautomatiseerde meetopstelling . . . . . . . . . . . . . . . 82.4. Ijking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3. Numerieke verwerking van de data 113.1. Inleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.2. Robuste verwerking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.3. Correctie van de data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.4. Statistische verwerking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4. Resultaten 134.1. Impedantiemetingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134.2. Het effect van transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Informatiebrochure S-6125 v

Inhoudsopgave

4.3. Optimalisatie van de berekeningsmethode . . . . . . . . . . 204.4. Besluit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

II. Metingen in het slachthuis 23

1. Opvolging in het slachthuis 251.1. Inleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251.2. Bepalen van de kopstroom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251.3. Karkasbeschadigingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261.4. Vleeskwaliteit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261.5. Statistische verwerking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2. Resultaten 292.1. Algemene gegevens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.2. Effecten op puntbloedingen in de ham . . . . . . . . . . . . 302.3. Effecten op de stroom doorheen de varkenskop . . . . . . . 312.4. Effect van de kopstroom op de vleeskwaliteit . . . . . . . . 34

3. Besluit 35

Algemen besluit 39

Samenvatting 41

Résumé 45

Summary 49

Bibliografie 53

vi Informatiebrochure S-6125

Inhoudsopgave

Bĳlagen 61

A. Data processing 63A.1. Robust numerical processing . . . . . . . . . . . . . . . . . 63A.2. Further processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64A.3. Databases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64A.4. Databases structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

B. Relationship head resistivity – measured resistance 67B.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67B.2. Basic geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69B.3. Resistance computation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71B.4. Electrode approximation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

C. Optimised impedance computation 77C.1. Identification procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77C.2. Simple model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78C.3. Two-cells linear model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79C.4. Warburg-effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

D. Figures 85

E. Software environment and Colophon 97

Index 99

Informatiebrochure S-6125 vii

viii Informatiebrochure S-6125

Dankwoord

Dit onderzoek werd gefinancierd door de Federale Overheidsdienst “Volks-gezondheid, Voedselveiligheid en Leefmilieu”. Verder worden het manage-ment en het personeel van de slachthuizen COMECO (Meer) en COVA-MEAT (Wĳtschate) bedankt voor hun medewerking tĳdens opvolging inhet slachthuis. Ook het management van het distributiecentrum van Car-refour te Sint-Katelĳne-Waver wordt bedankt voor hun medewerking bĳvleeskwaliteitsmetingen.

Dit onderzoek kwam tot stand door de medewerking van Prof. Dr.K. Vermeyen, ir P. Vermeyen, D. Henot en thesisstudenten J. Magnus enJ. Gommers, die een deel van dit onderzoek voor hun rekening namen,waarvoor dank.

Tot slot willen we een woord van dank richten tot de collega’s van Dier,Voeding en Kwaliteit - Zootechnisch Centrum voor hun hulp gedurende heelhet project alsook het personeel van het Zootechnisch Centrum dat instondvoor de dagelĳkse verzoring van de varkens.

Informatiebrochure S-6125 ix

x Informatiebrochure S-6125

Inleiding

De Europese richtlĳn van december 1993 (93/119/EC) betreffende de be-scherming van slachtdieren, stelt dat de dieren geen pĳn of lĳden mogenervaren tĳdens het slachten. De verdoving, voorafgaand aan het slachtenmoet het dier onmiddellĳk bewusteloos maken en de dood moet ingetre-den zĳn voor het dier opnieuw bĳ bewustzĳn komt. In commerciële var-kensslachthuizen worden twee methoden van verdoving toegepast, waarvanelektronarcose meer voorkomt dan gasverdoving.

Elektronarcose zorgt voor een bewustzĳnsverlies door toediening van eenstroom door het hoofd met een typische grootte van 1,5 A en een frequentievan 400 Hz gedurende 2,5 s, wat leidt tot bewusteloosheid (“head-only”methoden) (Lopes da Silva 1983). Bĳ de “head-to-chest” methode wordtdeze stap een kwart seconde later gevolgd door een stroom door het hartin de grootteorde van 0,9 A en een frequentie van 50 Hz. Deze stroomveroorzaakt een ventriculaire fibrillatie gevolgd door een hartstilstand.

Het nadeel van elektronarcose is echter dat een niet correct toedienenvan de stroom nadelig is voor het welzĳn van het dier en de vleeskwaliteit(PSE, puntbloedingen en breuken) (Warriss 2000). Tot 20 % van de PSE-gevallen wordt verklaard door een ondeskundig uitgevoerde elektronarcose(Barton-Gade 1993). Door spierspasmen kunnen ook kleine bloedvaatjesscheuren en leiden tot puntbloedingen in het spierweefsel (Grandin 1985).Naast het correct plaatsen van de elektroden op de kop van de dieren,hangt het uiteindelĳke resultaat ook af van de stroomsterkte, duur van deverdoving, oscillatiefrequentie, golfpatroon en energieniveau en vervuilingvan de elektroden (Hoenderken 1983).

Ter optimalisatie van het electronarcoseproces werd getracht in deze stu-die de stroomverdeling in de varkenskop te modelleren via impedantieme-tingen. Het doel was de ontwikkeling van een sturingssysteem van de toege-

Informatiebrochure S-6125 xi

Inleiding

voerde elektrische energie in plaats van de constante spanningsbron waar-mee traditioneel gewerkt wordt. Deze geïndividualiseerde benadering zouzowel het dierenwelzĳn als de vleeskwaliteit ten goede komen. Dit themawordt verder uitgelegd in het eerste deel van deze tekst.

Parallel werd een studie uitgevoerd waarbĳ, gedurende 2003 en 2004,2035 varkens, afkomstig van het Zoötechnisch Centrum van de K.U.Leuven,opgevolgd werden bĳ het slachten in het COMECO-slachthuis te Meer.Tĳdens deze studie werd gezocht naar mogelĳke correlaties tussen de toe-gediende stroom en karkaseigenschappen en naar karkaseigenschappen dieeen rol spelen bĳ het optreden van puntbloedingen. Deze studie wordtbesproken in het tweede deel van deze tekst.

xii Informatiebrochure S-6125

Deel I.

Impedantiemetingen met eenproefopstelling

Informatiebrochure S-6125 1

Hoofdstuk 1.

Materiaal en methode

1.1. Inleiding

In dit experimenteel gedeelte werd de impedantie doorheen de varkens-kop onderzocht bĳ chemische verdoofde dieren door toedienen van lagestromen (tot 10 mA). Simultaan werden andere fysieke kenmerken van dedieren, zoals geslacht, gewicht, vetpercentage, botdensiteit en mager vlees-aandeel bepaald. Onderzoek van de correlatie tussen deze dierspecifiekeeigenschappen van lichaamssamenstelling en de impedantie kan leiden totde ontwikkeling van een model dat toelaat de impedantie van een dier tevoorspellen aan de hand van zĳn lichaamssamenstelling. Ook de invloedvan transport werd onderzocht.

In het slachthuis wordt echter gebruik gemaakt van een stroom in degrootte-orde van 1,25 A. Daarom is extrapolatie van lage naar hoge stroomnodig. Gezien de weefselweerstand niet significant verandert tot 2 uur postmortem (Wotton & O’Callaghan 2002), werd geopteerd om proefmetingenuit te voeren op varkenskoppen 30 minuten post mortem met een stroomvan ongeveer 1 A.

Dit kan leiden tot de ontwikkeling van een systeem dat de juiste spanningaanbrengt op basis van de impedantie die via dit model bepaald wordt, omde optimale stroom te voorzien voor de verdoving van de dieren.

1.2. Impedantiemetingen op levende varkens

Impedantiemetingen werden uitgevoerd op hybride vleesvarkens (kruisingtussen Piétrain beer en Hypor zeug) met een minimaal levend gewicht van


Impedantiemetingen met een proefopstelling

70 kg, gehuisvest in het Zootechnisch Centrum – K.U.Leuven R&D. Dit mi-nimumgewicht werd genomen opdat de lichaamssamenstelling van varkenstĳdens de proef vergelĳkbaar zou zĳn met de varkens in het slachthuis, meteen gewicht rond 100 kg.

1.2.1. Voorbereiding

Voor aanvang van het experiment werden de varkens gewogen en door eendierenarts verdoofd met een intramusculaire injectie van xylazine (3 mg/kilolichaamsgewicht, XYL-M, V.M.D. Arendonk, België) en een combinatie vanzolazepam en tiletamine (5,5 mg/kg lichaamsgewicht, Zoletil100, Virbac La-boratories, Carros, Frankrĳk).

1.2.2. Bepalen van de lichaamssamenstelling

Om de lichaamssamenstelling van een varken te bepalen werd gebruik ge-maakt van dubbele energie X-straal absorptiometrie (DEXA) (Mitchell etal. 1996), met behulp van de scanner (LUNAR DPX, Madison, USA) enbĳhorend programma. Op die manier werden meer specifiek het vetgehal-te, het vetpercentage, de botdensiteit van de kop, de totale botdensiteiten de spierhoeveelheid verkregen. Met behulp van de echograaf (ToshibaSonolayer-V sal-38B) werden de rugspierdikte en de rugspekdikte gemeten.Ook de omtrek van de kop van het varken werd bepaald.

1.2.3. Elektrische contacten

De plaats waar de elektroden aangebracht werden, werd geschoren en pro-per gemaakt met aceton. Eén paar elektroden werd aangebracht aan weers-zĳde van de kop tussen de ogen en de oren en een tweede paar 2 centimeterboven de eerste, zodanig dat een 4-puntsmeting kon uitgevoerd wordenwaardoor de contactweerstand omzeild werd.

Bĳ een 6-puntsmeting werd een extra paar elektroden ter hoogte vande kaken van het varken geplaatst. Tussen de buitenste elektroden werdeen spanning en een stroom aangelegd. Op de binnenste elektroden werd

4 Informatiebrochure S-6125

Materiaal en methode

de geïnduceerde spanning gemeten. De afstand tussen de buitenste en debinnenste elektroden werd gemeten met behulp van een schuifpasser.

De gebruikte elektroden zĳn Ag/AgCl kleefelektroden van het medischetype die in de pediatrie gebruikt worden omwille van hun kleine grootte.Figuur 1.1 toont de positionering van de elektroden op een verdoofd varken.

Figuur 1.1.: Positionering van de elektroden

Om het dierenwelzĳn te kunnen garanderen werd de hartslag van deverdoofde varkens opgevolgd gedurende de proef zodat bĳ problemen on-middellĳk kon ingegrepen worden.

1.3. Impedantiemetingen op varkenskoppen

Voor de proefmetingen met hoge stroom op varkenskoppen werden 4 var-kenskoppen genomen op het einde van de slachtlĳn (ongeveer 30 minutenpost mortem) in het slachthuis van Covameat in Wĳtschate. De testmetin-gen met levende varkens waren beperkt tot stromen van 12 mA, aangezienbĳ hogere stromen de spieren gaan samentrekken en de varkens van positieveranderden waardoor de bedrading loskwam. Tĳdens de metingen op devarkenskoppen konden we de stroom opdrĳven. Aangezien medische kleef-elektroden ongeschikt zĳn voor hoge stromen, werden de buitenste kleef-



Figuur 1.2.: Positionering van elektroden bĳ testmetingen op varkenskop-pen

elektroden vervangen door metalen elektroden bevestigd met een rubberenband (zie foto’s 1.2).

Op het einde van de slachtlĳn (30 minuten post mortem) werd de kop vanhet varkenslichaam gescheiden. Volgens Wotton & O’Callaghan (2002) zĳnde elektrische weefselweerstanden binnen dit tĳdsbestek vergelĳkbaar metdeze van levende varkens. De koppen werden op een isolerende PVC plaatgelegd en de elektroden werden bevestigd. De gebruikte toestellen wareneen signaalbron (Hameg Function Generator) en een versterker (Spitzen-berger vermogen versterker met hoge uitgangsspanning). Er werd een si-nusoïdale spanning met een frequentie van 400, 800, en 2000 Hz aangelegd.De stroom werd in stappen manueel opgevoerd tot 2 A. De spanning werdgemeten aan de binnenste elektroden en de weerstand werd berekend alshet quotiënt van de RMS waarde van de aangelegde stroom en de RMSwaarde van de gemeten spanning.


Hoofdstuk 2.

Meten van de impedantie

2.1. Het probleem van contactimpedantie

Om het probleem van de contactweerstand van de elektroden te omzeilenmaakten we gebruik van een 4-puntsmeting. Het probleem van de contact-weerstand wordt verduidelĳkt in figuur 2.1.

Door de weerstand te meten met een tweepuntsmeting, zit ook de con-tactweerstand Rs1 en Rs2 vervat in de onderzochte weerstand. Deze kunnenechter niet vooraf bepaald worden en afgetrokken worden van de gemetenweerstand. Met een vierpuntsmeting zĳn de bĳkomende contactweerstan-den Rs3 en Rs4 in serie geschakeld met een hoge weerstand en beïnvloedenaldus niet de weerstand die gemeten wordt.

2.2. Manuele meetopstelling

In eerste instantie werden de metingen, zoals hierboven beschreven, manu-eel uitgevoerd. De vereiste waarden werden geëvalueerd met een true-RMSmultimeter, terwĳl de toegediende spanning door de onderzoeker gekozenwerd.

De meetopstelling is weergegeven in figuur 2.2. Deze stuurt een stroomdoor het varken die evenredig is met de uitgangsspanning van de signaal-bron.

Uitleg bĳ figuur 2.2 :

• Vin : Signaalbron : wisselspanning met instelbare frequentie en am-plitude (manual control)



Rs1

R

Rs2

Vin

(a) 2 punten

Rs2

Rs3

Rs1

RRs4

Vin

(b) 4 punten

Figuur 2.1.: Tweepunts- en vierpuntsmeting : schakeling waardoor de con-tactweerstand van de elektroden omzeild wordt

• 741CN : operationele versterker

• Metingen :

– A : spanningsmeting– B : spanningsmeting over een weerstand in serie met het varken

om de stroom te bepalen

2.3. Geautomatiseerde meetopstelling

Elk varken werd onderworpen aan meerdere reeksen volledig geautomati-seerde metingen (2.3).

Toestellen :

1. signaalgeneratie : HAMEG 8131-2 15 MHz programmeerbare functie-generator


Meten van de impedantie

varken

Vin

R 1 kΩ

_ +

A

I

B

I = Vin / R

Figuur 2.2.: Meetschakeling

2. signaalversterking : BMA10L 100 W audio lineaire versterker

3. signaal acquisitie : Le Croy 9304 quad 175 MHz oscilloscoop

4. conditionering van de geïnduceerde spanning : AD 622 verschilver-sterker

5. stroomsensor met OP 07 en 1 kW terugkoppelweerstand

Het aantal reeksen was afhankelĳk van de tĳdsduur dat het varken ver-doofd bleef. Eén reeks bestond uit weerstandsmetingen bĳ 9 verschillende,met logaritmische afstand, frequenties (100, 400, 600, 900, 1200, 1400, 2000,2600, en 4000 Hz), waarbĳ de spanning in 10 stappen systematisch opge-dreven werd van 1 tot 15 V, wat resulteert in een stroom van 0,01 tot 3 à4 mA.

Elke reeks bestond dus uiteindelĳk uit 90 metingen. De impedantie werdberekend als het quotiënt van de gemeten stroomamplitude en gemetenspanningsamplitude bĳ de aangelegde frequentie.

2.4. Ijking

Teneinde een correcte werking van het acquisatieproces te verkrĳgen, werdbĳ de start van de metingen elke dag een ĳking met twee precisieweerstan-den van 10 kW en 10 W respectievelĳk uitgevoerd. Deze procedure laat toe



Current

1k

E1

Head

E2

OP07OP. Ampl.

Electrodes

Amplifier

Generator

Le Croy 9304

GPIB BUS

Quad 175 Mhz Oscilloscope

GPIB BUS

Hameg 8131−2

15 Mhz Prog.Func. Gener.

AD 622x10 Diff. Ampl

GPIB BUS

Figuur 2.3.: Geautomatiseerde meetopstelling

om problemen vast te stellen die gekoppeld zĳn met het schakelen binnende bereiken van de functiegenerator.


Hoofdstuk 3.

Numerieke verwerking van de data

3.1. Inleiding

Gezien dat de gemeten golfvormen niet alleen het gewenste signaal maar ookruis bevatten, was het noodzakelĳk een robuste verwerking toe te passenom de invloed van die ruis te verminderen. Deze verwerking is uitgelegd inde volgende secties.

3.2. Robuste verwerking

De numerieke verwerking omvat eerst het beschrĳven van de golfvormenals de som van een constante term (offset), sinus en cosinus aan de fre-quentie van de signaalbron, en ruis. Gezien de geregistreerde tĳdsperiodeniet noodzakelĳk een geheel aantal periodes van het signaal bevat, wordt deFourier methode niet toegepast maar werd een eenvoudige correlatieanalyseuitgevoerd.

Op deze manier de standaarddeviatie van de coëfficiënten bepaald. Ge-bruik makend van de foutenspreidingsmethode, werd de impedantiefout be-paald en niet correcte waarden verwĳderd. De stappen van deze verwerkingzĳn terug te vinden in bĳlage A.

3.3. Correctie van de data

Voor statistische analyse kon uitgevoerd worden dienden de data gecorri-geerd te worden voor de kopgeometrie van het varken en de afstand tussen



de elektroden (Dupuis et al., 2004). Dit gebeurde door middel van eenpotentiaalfactor en een geometrische factor (zie bĳlage B).

3.4. Statistische verwerking

De gecorrigeerde gegevens worden verder geanalyseerd, gebruik makend vanSAS software V8 (Statistical Analysis System; SAS Institute Inc.), waarbĳde correlatieprocedure en de logistische regressie toegepast worden om derelaties tussen de verschillende variabelen na te gaan.


Hoofdstuk 4.

Resultaten

4.1. Impedantiemetingen

4.1.1. Inleidend onderzoek

Omwille van dierenwelzĳn en om gebruik te kunnen maken van medischekleefelektroden, werden de metingen op verdoofde varkens uitgevoerd bĳeen stroom kleiner dan 12 mA. Gezien in het slachthuis echter met eenstroomsterkte van ongeveer 2 A gewerkt wordt is extrapolatie van de resul-taten van lage stroom naar hoge stroom noodzakelĳk. Professor Silny inAken (Forschungszentrum für Elektro-Magnetische Umweltverträglichkeit,RWTH) stelde in een bespreking vooraf dat de stroomafhankelĳkheid vande weerstand in levende weefsels niet lineair verloopt. Om deze hypothesete verifiëren werden proefmetingen uitgevoerd. Enerzĳds werd een reeksproefmetingen bĳ lage stroom uitgevoerd op chemisch verdoofde varkensen anderzĳds werd een reeks proefmetingen uitgevoerd bĳ hoge stroom opvarkenskoppen 30 minuten post mortem, gezien de weefselweerstand nietsignificant verandert tot 2 uur post mortem (Wotton & O’Callaghan 2002).

Bĳ de proefmetingen op chemisch verdoofde varkens werden sinusoïdalespanningsgolven met verschillende frequenties aangelegd (100, 400, 600,900, 1200, 1400, 2000, 2600, en 4000 Hz). Zoals weergegeven in figuur 4.1 isbĳ lage stroom (< 12 mA) de impedantie in functie van de stroom nagenoegconstant bĳ verschillende frequenties.

Proefmetingen op de varkenskoppen 30 minuten post mortem bĳ 2 Adienen te gebeuren met metalen elektroden, vastgemaakt door een rubberen



35

40

45

50

55

60

65

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

stroomsterkte (mA)

Impe

dant

ie (O

hm)

10040060090012001400200026004000

Figuur 4.1.: Stroomafhankelĳkheid van de weefselimpedantie gemeten bĳverschillende frequenties op levende varkens

band. Figuur 4.2 toont aan dat ook bĳ deze stroomsterkte de impedantienagenoeg constant bleef bĳ de 3 frequenties (400, 800, en 1200 Hz).

Uit dit inleidend onderzoek kan dus besloten worden dat binnen hetgeplande stroominterval de impedantie van een varkenskop nagenoeg con-stant bleef in tegenstelling tot de Silny-these, waardoor de vooropgesteldemeetmethode niet moest aangepast worden.

4.1.2. Eerste reeks impedantiemetingen

Een eerste reeks metingen werd uitgevoerd op 50 chemisch verdoofde dierendoor middel van een 4-puntsmeting. Van deze dieren werd de lichaamssa-menstelling bepaald aan de hand van de DEXA en de echograaf.

Statistische verwerking van de meetresultaten toonde een correlatie tus-sen

• de impedantie van de varkenskop en het vetpercentage (R = 0, 27 enP < 0, 01);


Resultaten

35

40

45

50

55

60

65

0 0.5 1 1.5 2

stroomsterkte (A)

Impe

dant

ie (O

hm) 400 Hz 1 L-->H

400 Hz 1 H-->L400 Hz 2 L-->H400 Hz 2 H-->L2000 Hz 1 L-->H2000 Hz 1 H-->L

Figuur 4.2.: Stroomafhankelĳkheid van de impedantie gemeten bĳ verschil-lende frequenties op varkenskoppen 30 minuten post mortem

• het botweefsel (gram) (R = 0, 18 en P < 0, 1);

• de totale botdensiteit (R = 0, 16 en P < 0, 1).

Verdere verwerking van de resultaten door middel van een logistischeregressie leverde R2-waarden van respectievelĳk 0,098; 0,0427; en 0,0309.Gezien de te lage R2-waarden werd geopteerd enkel de 19 dieren met eenvetpercentage van meer dan 10 % in het onderzoek te betrekken gezien dezevarkens de lichaamssamenstelling van slachtdieren het best benaderen.

Statistische analyse van deze resultaten leverde een hogere R2-waardevoor de correlatie tussen de impedantie en het vetpercentage (R2 = 0, 3586)en de impedantie en de totale botdensiteit (R2 = 0, 3116) op zoals weerge-geven in figuur 4.3(a) en figuur 4.3(b). Er is echter een grote variatie vande impedantie bĳ een gegeven vetpercentage of totale botdensiteit.

Gezien het in praktĳkomstandigheden onmogelĳk is om op een snelle ma-nier het vetpercentage van het varken te bepalen voor het in de MIDAS-verdover gaat, werd de correlatie tussen het vetgehalte en het lichaamsge-wicht weergegeven voor bargen en zeugen (figuur 4.4).



y = 2,58 x + 5,91R2 = 0,3586

20

25

30

35

40

45

50

55

8 10 12 14 16 18

Vetpercentage (%)

Impe

dant

ie (

Ohm

)

(a) Impedantie in functie van het vetpercentage

y = 96,85 x − 57,52R2 = 0,3116

20

25

30

35

40

45

50

55

0.8 0.9 1 1.1 1.2

Totale botdensiteit (g/cm )

Impe

dant

ie (

Ohm

)

2

(b) Impedantie in functie van de totale botdensiteit

Figuur 4.3.: Relatie Impedantie – Lichaamsamenstelling


Resultaten

y = 663 e 0,028x

R2 = 0,2187

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

60 65 70 75 80 85 90 95 100

Vet

geha

lte

[gra

m]

Lichaamsgewicht [kg]

(a) Zeugen

y = 668,8 e0.0305x

R2 = 0,2243

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

60 65 70 75 80 85 90 95 100

Vet

geha

lte

[gra

m]

Lichaamsgewicht [kg]

(b) Bargen

Figuur 4.4.: Vetgehalte in functie van het lichaamsgewicht voor zeugen enbargen



V etgehalte(gram) = 662, 9 exp(0, 028 gewicht [kilo])(zeug)

(4.1)

V etgehalte(gram) = 668, 8 exp(0, 0305 gewicht [kilo])(barg)

(4.2)

Hierdoor kan de impedantie van een varken berekend worden via eentwee-stapsprocedure, waarbĳ eerst het vetgehalte bepaald wordt aan dehand van het lichaamsgewicht, waarmee vervolgens de impedantie berekendkan worden. In praktĳk kan dit gerealiseerd worden door een weegeenheidin het verdovings-apparaat te plaatsen.

4.1.3. Validatie van het model

Ter validatie van het voorgestelde model werd een tweede reeks metingenuitgevoerd via een 6-puntsmeting met 17 dieren met een minimaal levendgewicht van 70 kg zoals weergegeven in figuur 4.5. Opnieuw werd enkelstatistische analyse uitgevoerd op dieren met een vetpercentage boven de10 %. Gezien van deze dieren echter geen DEXA genomen werd, werdhet vetgehalte geschat aan de hand van de opgestelde vergelĳking voor derelatie tussen het lichaamsgewicht en het vetgehalte.

Analyse van deze resultaten toont significante verschillen met de eerstereeks metingen. Om na te gaan of deze verschillen te wĳten zĳn aan deschatting van het vetgehalte in functie van het gewicht of aan de variatievan de impedantie, werd een derde reeks metingen uitgevoerd op 20 dierenwaarvan opnieuw een DEXA genomen werd. Opnieuw verschilden deze re-sultaten significant van de vorige metingen zoals weergegeven in figuur 4.6.

4.2. Het effect van transport

Het effect van transport op de impedantie werd nagegaan door eerst 2 uurrond te rĳden met de dieren en vervolgens de impedantie te bepalen door


Resultaten

y = 2,75 x + 102R2 = 0,0661

100

120

140

160

180

200

10 11 12 13 14 15 16

Vetpercentage (%)

Impe

dant

ie (

Ohm

)

Figuur 4.5.: Impedantie, in functie van het vetpercentage, voor dieren metmeer dan 10 % vet : eerste reeks

y = 0,264 x + 72R2 = 0,0094

60

65

70

75

80

85

90

10 11 12 13 14 15

Vetpercentage (%)

Impe

dant

ie (

Ohm

)

Figuur 4.6.: Impedantie, in functie van het vetpercentage, voor dieren metmeer dan 10 % vet : tweede reeks



y = 1,06 x + 67R2 = 0,0569

60

70

80

90

100

110

120

10 12 14 16 18 20 22

Vetpercentage (%)

Impe

dant

ie (

Ohm

)

Figuur 4.7.: Invloed van transport : Impedantie in functie van het vetper-centage voor dieren met meer dan 10 % vet

middel van een 6-puntsmeting (figuur 4.7). Gezien echter de verschillen in-zake impedantie groter zĳn tussen dieren die geen transport gehad hadden,dan de transportvariatie kan over een invloed van transport geen uitsluitselgegeven worden.

Optimalisatie van de berekeningsmethode is dus vereist voor verdere op-timalisatie van de elektronarcose.

4.3. Optimalisatie van de berekeningsmethode

Ter optimalisatie van de modellering werden verschillende elektrodenmodel-len uitgetest met toenemende complexiteit. De twee eerste waren lineairemodellen, terwĳl een deerde probeerde het transport en de diffusie van


Resultaten

de elektrolyten in de elektrode in rekening te brengen. Dit leidt tot hetWarburg-model (bĳlage C).

Toepassing van dit model op de impedantiegegevens levert een significan-te correlatie (R2-waarde=0,51) tussen de weerstand Rs en het vetgehalte,zoals weergegeven in figuur 4.8.

y = −0,037 x + 1537R2 = 0,5147

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

6000 8000 10000 12000 14000 16000

Vetgehalte (gram)

Wee

rsta

nd (

Ohm

)

Figuur 4.8.: Weerstand Rs in functie van het vetgehalte

4.4. Besluit

Uit de onderzoeksresultaten kan besloten worden dat er een grote sprei-ding op de totale impedantie optreedt ten gevolge van de huid en de huid-toestand. Ook spiercontracties geven aanleiding tot grote variaties in degemeten impedantie. Gebruik maken van een naaldelektrode die door dehuid gaat en daardoor deze probleemzone omzeilt, is geen optie aangezien



dan spiercontracties optreden, wat een mogelĳke pĳnindicatie voor het dieris en anderzĳds opnieuw de metingen verstoord worden.

Om het beschikbare model, dat een correlatie weergeeft tussen het vet-gehalte en een weefselweerstand te optimaliseren werd er onderzocht of hetin rekening brengen van het Warburg-effect hiertoe kon bĳdragen.

Warburg-verwerking toont evenwel een daling van de impedantie in dekop bĳ een stĳging van het vetgehalte in het lichaam. Dit is in tegenstellingmet de algemeen aanvaarde kennis. Zo stellen Geddes en Baker Geddes &Baker (1967) dat de impedantie van vetweefsel groter is dan de impedantievan spierweefsel. Tot op heden werd geen verklaring hieromtrent gevonden,wat de correctie via toepassing van het Warburg-effect in vraag stelt.


Deel II.

Metingen in het slachthuis


Hoofdstuk 1.

Opvolging van de verdoving en devleeskwaliteit in het slachthuis

1.1. Inleiding

Gedurende 2003 en 2004 werden 2035 varkens (Piétrain beer x Hypor zeug),opgegroeid in het Zoötechnisch Centrum van de K.U.Leuven te Lovenjoel,opgevolgd tĳdens het slachten in het slachthuis COMECO te Meer. De dagvoor het slachten werden enkel de dieren in voederproeven gewogen, zodatenkel van deze varkens het exacte eindgewicht gekend is.

Verdoving in het slachthuis gebeurt volgens de “head-to-chest” methode(MIDAS, Duitsland, 240 V met een frequentie van 800 Hz door de kop en125 V met een frequentie van 50 Hz door het hart). Hierbĳ zĳn de elektro-den zo ontworpen dat ze doorheen de huid van het varken gaan om zo deelektrode-huidimpedantie te minimaliseren en een optimale stroom toe tedienen.

1.2. Bepalen van de kopstroom

Gedurende verdoving werd zowel het tĳdstip van verdoving, de volgordevan de varkens in het MIDAS-apparaat als onregelmatigheden tĳdens ver-doving genoteerd, zodat aan de hand van de elektronarcosegegevens vanhet MIDAS-apparaat de hoeveelheid stroom en duur van de toegediendestroom in de kop en het hart van elk varken bepaald kon worden.



1.3. Karkasbeschadigingen

Karkasbeschadigingen (puntbloedingen, gebroken wervels en breuken terhoogte van het bekken en de achterpoten) werden in de slachtlĳn voor elkdier genoteerd.

1.4. Vleeskwaliteit

Van de opgevolgde dieren werd in de slachtlĳn een aantal slachtlĳngegevensverzameld (koud karkasgewicht (n = 2024), vleespercentage (n = 1987), ty-pegetal (n = 1987) en karkasconformatie (n = 1869)). Van elk transport(n = 24) werden vervolgens op basis van het gewicht 20 karkassen geselec-teerd, waarvan 45 minuten post mortem de pH (n = 334) en de tempera-tuur (n = 334) in de musculus Longissimus thoracis gemeten werden. Deze20 karkassen werden aangekocht door Carrefour, zodat 48 uur post mortemopnieuw metingen gedaan konden worden in het verdeelcentrum van Car-refour te Sint-Katelĳne-Waver. Deze metingen omvatten het meten van depH (n = 248) (PH/PT-STAR, R. Matthäus, Pöttmes, Germany), de tem-peratuur (n = 248) (PH/PT-STAR, R. Matthäus, Pöttmes, Germany), deelektrische geleidbaarheid (Pork Quality Meter, Intek Klassifizierungstech-nik, Aichbach, Germany) (n = 328), de waterhoudende capaciteit (volgensKauffman et al., 1986) (n = 292) en de vleeskleur (Japanse kleurschaal(n = 304) en Chromameter: Minolta CR200, Japan (n = 303)) tussen devierde en vĳfde rib van de m. Longissimus thoracis.

1.5. Statistische verwerking

De volledige statistische verwerking werd uitgevoerd gebruik makend vanSAS software V8 (Statistical Analysis System, SAS Institute Inc).

Het voorkomen van puntbloedingen werd geanalyseerd, met behulp vande frequentieprocedure en de logistische regressie.

Om het effect van de karkaseigenschappen op de kopstroom na te gaan,werd gebruik gemaakt van de correlatieprocedure en het algemeen lineair


Opvolging in het slachthuis

model (glm-procedure), waarbĳ het individuele varken de experimenteleeenheid is.

Voor de verwerking werden de continue variabelen ingedeeld volgens dekwantielen, zodat gelĳke groepen verkregen werden. Vervolgens werd voorelke parameter een frequentie-analyse met bĳhorende chi-kwadraattest uit-gevoerd.

Indien de frequentie-analyse een significant verschil suggereerde (P <0, 05), werd een logistische regressie uitgevoerd.

Hierbĳ geldt een odds ratio = 1 als referentie. Een odds ratio kleiner dan(groter dan) 1 betekent dat de kans op puntbloedingen daalt (toeneemt)als de variabele stĳgt.

De data van de vleeskwaliteit werden statistisch geanalyseerd gebruikmakend van de correlatieprocedure.


Hoofdstuk 2.

Resultaten

2.1. Algemene gegevens

Een overzicht van alle variabelen met gemiddelde, standaarddeviatie, mi-nimum en maximum wordt gegeven in tabel 2.1.

aantal gemid. stdev min maxDier 2035

Gewicht [kg] 1550 107,7 10,15 46,5 144Gewicht barg 732 109,5 9,67 78,1 144Gewicht zeug 818 106 10,19 46,5 140,4

Koud 2024 83,25 8,77 37,1 114Karkasgewicht[kg]

Vleespercentage[%] 1987 59,17 2,54 44,7 67,8Vleespercentage barg 897 58,03 2,57 44,7 67,8Vleespercentage zeug 1056 60,12 2,09 51,7 66,7

Tabel 2.1.: Overzichtstabel met de resultaten van de beschrĳvendestatistiek

Statistische verwerking van de gegevens toont aan dat het gewicht, hetvleespercentage en het typegetal1 onderling sterk gecorreleerd zĳn en ookafhankelĳk van het geslacht. Zo is het gemiddeld gewicht van de bargensignificant hoger (P < 0, 0001) dan het gewicht van de zeugen. Ook is hetgemiddeld vleespercentage significant lager (P < 0, 0001) bĳ bargen danbĳ zeugen.

1maat voor de conformatie van een karkas



2.2. Effecten op puntbloedingen in de ham

In eerste instantie werd nagegaan welke factoren een rol spelen in het voor-komen van puntbloedingen in de ham. Hiervoor werd de invloed van hetgeslacht, het vleespercentage, het typegetal en de karkasconformatie (SEU-ROP) op de incidentie van puntbloedingen in de ham statistisch bepaald(tabel 2.2, figuren: zie bĳlage D).

Geen Puntbloedingpuntbloeding

GeslachtZeug 76,81 % 23,19 %Barg 92,48 % 7,53 %

Gewicht[ 46,5-101,2 [ 80,59 % 19,41 %[ 101,2-106,8 [ 81,61 % 18,39 %[ 106,8-113,4 [ 85,97 % 14,03 %[ 113,4-144 [ 91,33 % 8,67 %Vleespercentage[ 44,7-57,6 [ 92,02 % 7,98 %[ 57,6-59,3 [ 83,30 % 16,70 %[ 59,3-61 [ 83,13 % 16,87 %[ 61-67,8 [ 78,69 % 21,31 %

Typegetal[ 0,43-1,88 [ 79,54 % 20,46 %[ 1,88-2,18 [ 85,29 % 14,71 %[ 2,18-2,47 [ 81,02 % 18,98 %[ 2,47-4,67 [ 90,69 % 9,31 %

SEUROPS 79,82 % 20,18 %E 86,04 % 13,96 %U 90,11 % 9,89 %

Tabel 2.2.: Overzichtstabel voorkomen van puntbloedingen


Resultaten

Uit de frequentie-analyse en logistische regressie blĳkt dat puntbloedin-gen in ham voornamelĳk voorkomen bĳ zeugen (P < 0, 0001; figuur D.1),bĳ varkens met een lager gewicht (P < 0, 0001; figuur D.2), bĳ varkensmet een hoger vleespercentage (P < 0, 0001; figuur D.3), bĳ varkens meteen lager typegetal (P < 0, 0001; figuur D.4) en bĳ varkens met een beterekarkasconformatie (P < 0, 003; figuur D.5).

Gezien het significante verschil in het voorkomen van puntbloedingen inde ham tussen bargen en zeugen, werden de verschillende parameters op-nieuw statistisch geanalyseerd, waarbĳ een opsplitsing per geslacht (figuurD.6 en D.10) werd doorgevoerd. Hierbĳ werden de continue variabelenin nieuwe kwantielen per geslacht opgedeeld, zodat opnieuw groepen metgelĳke aantallen verkregen werden.

Logistische regressie voor elke parameter met geslacht als afhankelĳkvariabele toont aan dat de kans op puntbloedingen daalt bĳ zeugen meteen hoger gewicht (P = 0, 003; odds ratio = 0, 976), stĳgt bĳ zeugen meteen hoger vleespercentage (P = 0, 0028; odds ratio = 1, 114) en daalt bĳzeugen met een hoger typegetal (P = 0, 0074; odds ratio = 0, 635). Voorbargen wordt via logistische regressie geen significante factor gevonden.

2.3. Effecten op de stroom doorheen de varkenskop

Statistische verwerking van de gegevens toont aan dat belangrĳke correla-ties bestaan tussen de kopstroom en het levend gewicht (r = −0, 274 enP < 0, 0001), het koud karkasgewicht (r = −0, 268 en P < 0, 0001) en hetvleespercentage (r = 0, 14 en P < 0, 0001).

ANOVA-analyse van de gegevens toont aan dat de kopstroom door eenvarken lager is bĳ varkens met een hoger levend gewicht (figuur 2.1(a)), bĳvarkens met een hoger koud karkasgewicht (figuur 2.1(b)), en bĳ varkensmet een lager vleespercentage (figuur 2.2). Gezien zeugen gemiddeld eenlager levend gewicht en een hoger vleespercentage dan de bargen hebben,hebben ze gemiddeld ook een significant (P < 0, 0001) hogere kopstroom.

Opnieuw werden analyses uitgevoerd waarbĳ de varkens opgedeeld wer-den volgens hun geslacht en werden nieuwe kwantielen per geslacht ge-



Gewicht

1.900

2.000

2.100

2.200

2.300

[46.5-101.2[ [101.2-107[ [107-113[ [113-144]

Kop

stro

om [A

]

abb

c

a

(a) levend gewicht

Koud karkasgewicht

1.900

2.000

2.100

2.200

2.300

[37.1-78.2[ [78.2-83.0[ [83.0-88.5[ [88.5-114.1]

Kop

stro

om [A

]

a a

b

c

(b) koud karkasgwicht

Figuur 2.1.: Effect van het levend gewicht (a) en het koud karkasgewicht(b) op de kopstroom bĳ eenzelfde aangelegde spanning


Resultaten

Vleespercentage

1.900

2.000

2.100

2.200

2.300

[44.7-57.6[ [57.6-59.3[ [59.3-61[ [61-67.8]

Kop

stro

om [A

]

ab

cbc

Figuur 2.2.: Effect van het vleespercentage op de kopstroom

vormd. Dit leverde geen significante verschillen op tussen bargen en zeugen(figuur D.14). Voor het levend gewicht en het koud karkasgewicht, is zowelbĳ de bargen als bĳ de zeugen enkel de hoogste gewichtsklasse significantverschillend van de lagere gewichtsklassen. Hieruit kan besloten wordendat de trend voor beide geslachten dezelfde is.

Statistische analyse van de kopstroom met behoud van de oorspronkelĳkekwantielen toont echter aan dat zowel wat betreft het vleespercentage alshet gewicht, de kopstoom doorheen de bargen significant (P < 0, 05) lageris dan de kopstroom doorheen de zeugen behorende tot het zelfde quantiel.



2.4. Effect van de kopstroom op de vleeskwaliteit

Per transport werden 20 karkassen geselecteerd waarvan de vleeskwaliteitbepaald werd, zowel 45 minuten post mortem als 48 uur post mortem. Tech-nische problemen met apparatuur maakt dat niet bĳ elk transport alle pa-rameters bepaald konden worden.

aantal gemid. stdev min maxKopstroom [A] 1939 2,126 0,23 1,10 2,50pH 45 min 334 5,93 0,28 5,23 7,02

Temp. 45 min [°C] 334 37,16 2,02 25,40 41,70pH 48 uur 248 5,52 0,12 5,32 6,28

Temp. 48 uur [°C] 248 3,03 1,37 1,00 12,90Japanse kleurschaal 304 3,145 1,39 1,00 8,10

Kauffman [mg] 292 44,11 36,32 1,50 323,00PQM 328 6,85 1,73 1,50 10,40

L* 303 53,92 4,63 30,93 67,81A* 303 7,52 9,14 0,58 129,52B* 303 5,02 6,69 0,13 80,88

Legende: L*: helderheid van het vlees, A*: roodheid vanhet vlees, B*: geelheid van het vlees

Tabel 2.3.: Overzichtstabel met de vleeskwaliteitsparameters

Een overzicht van de beschrĳvende statistiek wordt gegeven in tabel 2.3.Via de correlatieprocedure werd enkel een positieve betrouwbare correlatie(r = 0, 27) gevonden tussen de kopstroom en de PQM, die de geleidbaarheidvan het vlees meet tussen de 4de en de 5de rib in de m. Longissimus thora-cis, zĳnde een indicatie voor PSE-vlees. Andere vleeskwaliteitsparameterslĳken niet gecorreleerd met de grootte van de kopstroom.


Hoofdstuk 3.

Besluit

Volgend op het in gebruik name van het MIDAS-verdovingsapparaat bleekdat breuken ter hoogte van de ruggengraat en het bekken bĳ de varkenslager werden. Deze vaststelling door het personeel van het COMECO-slachthuis in 2003 en 2004 bevestigt de resultaten van von Wenzlawowiczet al. (1998). Dit wordt verklaard door de vervanging van de V-type fixeer-der door de centrale transportband onder de buik van de varkens, wat zorgtvoor het verminderen van trekkrachten op de huid en de spieren en op diemanier het scheuren van haarvaten voorkomt (Grandin 1985). Een ande-re verbetering bĳ introductie van het MIDAS-verdovingsapparaat was devervanging van de “head-only” door de “head-to-chest”-methode, waardoorten gevolge van de geïnduceerde hartstilstand de druk op de haarvaten sterkafneemt en zo ook het aantal puntbloedingen reduceert (Gregory 1991).

Echter verschillend met genoemde studies is het frequent voorkomen vanpuntbloedingen (15, 72 %) in deze studie. Dit kan verklaard worden doorhet feit dat dieren met een hoog percentage mager vlees (> 53 %) significantmeer puntbloedingen oplopen dan dieren met een lager percentage magervlees (von Wenzlawowicz et al. 1998). Ook Grandin & Smith (2000) stellendat de selectie naar een hoger percentage mager vlees een belangrĳke factoris in het optreden van puntbloedingen aangezien mager vlees mogelĳk ge-associeerd is met minder sterke bloedhaarvaten en dus een verhoogd risicoop puntbloedingen.

94,8 % van de dieren die in 2003 en 2004 voor dit onderzoek opgevolgdwerden behoren tot de S- of E-klasse wat betreft hun karkasconformatie enhebben dus een mager vleesaandeel hoger dan 55 %. Dit betekent dat de



in dit onderzoek opgevolgde dieren dus voornamelĳk tot de risicogroep oppuntbloedingen van von Wenzlawowicz et al. (1998) behoren.

Daarnaast werd in dit onderzoek ook vastgesteld dat het optreden vanpuntbloedingen in de ham sterk afhankelĳk is van het geslacht. Zo is hetaantal puntbloedingen in de ham significant hoger bĳ zeugen dan bĳ bargen,zelfs voor bargen en zeugen die tot een zelfde SEUROP-klasse behoren. Bĳde head-only verdoving vonden Burson et al. (1983) geen significant verschiltussen zeugen en bargen. Mogelĳk ligt dit aan het feit dat puntbloedingenvooral een probleem vormen bĳ de head-only verdoving, waardoor dezeverdoving mogelĳk andere effecten, zoals geslacht, overheerst.

Ook valt niet uit te sluiten dat niet-diereigen factoren een belangrĳkeinvloed hebben op het voorkomen van puntbloedingen. Zo stelt van derWal et al. (1997) dat de wachttĳd een belangrĳke factor kan zĳn, maarook natuurlĳke oorzaken, zoals het weer, kunnen belangrĳk zĳn in hetvoorkomen van puntbloedingen in de ham (Grandin 1988). De invloedvan deze factoren werd in dit onderzoek opgevolgd, maar toonden geensignificante factoren aan, mogelĳk omwille van de beperkte variatie binnenhet kleine aantal transporten (n = 24).

Naast het voorkomen van puntbloedingen in de ham werden ook de ef-fecten op de grootte van de stroom doorheen de varkenskop nagegaan. Sta-tistische analyse van de gegevens van de in 2003 en 2004 opgevolgde dierentoont aan dat dieren met een lager levend gewicht, een lager koud karkasge-wicht en een hoger vleespercentage een hogere stroom krĳgen bĳ een zelfdespanning. Deze resultaten komen overeen met de bevindingen van Geddes& Baker (1967), aangezien ze besloten dat de impedantie van vetweefselgroter is dan de impedantie van skeletspieren. De impedantie doorheende varkenskop kan berekend worden volgens de wet van Ohm (impedan-tie=spanning/stroom), waaruit volgt dat de stroom door de varkenskopomgekeerd evenredig is met de impedantie (Warriss 2000).

De grootte van de kopstroom lĳkt echter op zich geen invloed te hebbenop de vleeskwaliteit. Ook in de literatuur blĳkt de invloed van de kop-stroom op de vleeskwaliteit zeer beperkt (von Wenzlawowicz et al. 1998).Hevige spiercontracties ten gevolge van onvoldoende verdoving of een telange toediening van de elektrische stroom (Warriss 2000) kunnen de vlees-


Besluit

kwaliteit wel negatief beïnvloeden (van der Wal et al. 1997). Ook stress,wat leidt tot een verhoogde melkzuurproductie en dus een pH-daling, beïn-vloedt de vleeskwaliteit negatief (van der Wal et al. 1997). Deze stress kanveroorzaakt worden door het niet respecteren van de aanbevolen wachttĳd(van der Wal et al. 1997), het opjagen van de varkens naar de verdover(Grandin 1985) of het gebruik van een elektrische prikkelaar (Faucitano etal. 1998a).


Algemeen besluit

De resultaten tonen een verband aan tussen enerzĳds het optreden vanpuntbloedingen, met een vermindering van vleeskwaliteit tot gevolg en mo-gelĳk gerelateerd aan pĳn, en anderzĳds diergebonden eigenschappen zo-als lichaamsgewicht, vetgehalte of mager vleespercentage en conformatie.Deze eigenschappen bepalen de energiesterkte, die door de kop stroomttĳdens het elektronarcoseproces. De variatie in stroomsterkte vanuit eenspanningsgecontroleerde bron wordt verklaard door een door het vetgehaltebepaalde weefselweerstand of impedantie.

Optimalisatie van het elektronarcoseproces om het aantal puntbloedin-gen te verminderen kan door middel van een stroom-gecontroleerde bron.Hierbĳ wordt gewerkt met een terugkoppelingsmechanisme, zodat elk var-ken een geïndividualiseerde constante, op basis van diergebonden eigen-schappen voorafbepaalde stroom toegediend krĳgt, onafhankelĳke van dedierimpedantie.

De opgevolgde varkens kregen een gemiddelde stroom van 2,16 A (zeugen)en 2,09 A (bargen), wat vooral bĳ zeugen leidde tot een hoge incidentie vanpuntbloedingen. De optimale stroomhoeveelheid, welke het dierenwelzĳngarandeert en tevens het voorkomen van puntbloedingen significant kandoen dalen, dient experimenteel vastgesteld te worden.

Toch dient rekening gehouden te worden met een aantal beperkingen. Zostelt Hoenderken (1983) dat de minimale stroom van 1,25 mA in optimaleomstandigheden voldoende is voor volledige bewusteloosheid van het var-ken. Om deze stroom te leveren moet een voldoende hoeveelheid spanning,minimaal 250 V, toegediend worden om de minimale stroomsterkte te leve-ren en zeker te zĳn dat de varkens bewusteloos zĳn (Troeger & Woltersdorf1989).


Algemeen besluit

Een belangrĳke doelstelling van het project werd gerealiseerd, name-lĳk het aantonen van de relatie diergebonden eigenschappen - toegevoerdeenergie tĳdens elektronarcose - dierenwelzĳn en vleeskwaliteit. Verder on-derzoek zal moeten uitwĳzen in welke mate deze relatie in de praktĳk kangeïmplementeerd worden via toepassing van een voor het individueel varkenstroomsterktegestuurde energiebron ter verbetering van het dierenwelzĳnen de vleeskwaliteit.


Samenvatting

Hoewel de Belgische varkensstapel de laatste jaren afneemt, met in 20046,4 miljoen varkens, blĳft de varkenshouderĳ economisch de belangrĳkstebedrĳfstak van de Belgische land- en tuinbouw met ongeveer 25 % van deproductiewaarde. In 2004 werden in België 11 miljoen vleesvarkens geslacht,wat neerkomt op een productie van 1,054 miljoen ton varkensvlees. (FODEconomie, KMO, Middenstand en Energie, Afdeling Statistiek).

Binnen de sector wordt, naast de noodzakelĳke aandacht voor voedselvei-ligheid en milieu, de laatste jaren ook meer en meer aandacht besteed aan devleeskwaliteit en het dierenwelzĳn. Onderzoek toont aan dat vooral han-delingen die kort voor het slachten plaatsvinden, een belangrĳke invloedhebben op de stress-toestand van het varken en dus op de uiteindelĳkevleeskwaliteit (Warriss 2000).

De Europese richtlĳn van december 1993 (93/119/EC) betreffende debescherming van slachtdieren, stelt dat de dieren geen pĳn of lĳden mogenervaren voor en tĳdens het slachten. De verdoving, voorafgaand aan hetslachten moet het dier onmiddellĳk bewusteloos maken en de dood moetingetreden zĳn voor het dier opnieuw bĳ bewustzĳn komt. In commer-ciële varkensslachthuizen worden twee methoden van verdoving toegepast,namelĳk elektronarcose en CO2-verdoving. Van de Belgische slachthuizen,maken slechts enkele gebruik van CO2 verdoving, zodat de meerderheid vande geslachte varkens (ongeveer 85 %) elektrisch verdoofd wordt.

Het niet correct toedienen van de stroom is nadelig voor het welzĳn vanhet dier en de vleeskwaliteit (PSE, puntbloedingen en beenbreuken) (War-riss 2000). Tot 20 % van de PSE-gevallen (Pale, Soft, and Exudative) wordtverklaard door een ondeskundig uitgevoerde elektronarcose (Barton-Gade1993). Omwille van de optredende spierspasmen kunnen ook kleine bloed-vaatjes scheuren en leiden tot puntbloedingen in het spierweefsel (Grandin


Samenvatting

1985). Naast het correct plaatsen van de elektroden op de kop van de die-ren, hangt het uiteindelĳke resultaat ook af van de stroomsterkte, duurvan de stroomtoediening, oscillatiefrequentie, golfpatroon en energieniveau(Hoenderken 1983).

Ter optimalisatie van het elektronarcoseproces in het slachthuis werd eentweedelige studie uitgevoerd. In het experimenteel gedeelte werd getrachtde stroomverdeling in de varkenskop te modelleren via impedantiemetingen.

Parallel met het experimenteel gedeelte werden varkens, afkomstig vanhet Zoötechnisch Centrum van de K.U.Leuven, opgevolgd bĳ het slachtenin het COMECO-slachthuis te Meer. Tĳdens deze studie werd gezocht naarmogelĳke correlaties tussen de toegediende stroom en karkaseigenschappenen naar karkaseigenschappen die een rol spelen in het optreden van punt-bloedingen.

Het doel van deze studie was te weten of diergebonden eigenschappen eenrol kunnen spelen in het sturingssysteem ter optimalisatie van het elektro-narcoseproces, wat zowel het dierenwelzĳn als de vleeskwaliteit ten goedekomt.

De resultaten tonen een verband aan tussen het optreden van puntbloe-dingen, met een vermindering van vleeskwaliteit tot gevolg en mogelĳks ge-relateerd aan pĳn, en diergebonden eigenschappen zoals lichaamsgewicht,vetgehalte of mager vleespercentage en comformatie. Deze eigenschappenbepalen de energiesterkte, die door de kop stroomt tĳdens het elektronarco-seproces. Zo kregen de opgevolgde varkens via een vaste-spanningsvoedingeen gemiddelde stroom van 2,16 A (zeugen) en 2,09 A (bargen), wat vooralbĳ zeugen leidde tot een hoge incidentie van puntbloedingen. De variatiein stroomsterkte vanuit een spanningsgecontroleerde bron wordt verklaarddoor een door het vetgehalte bepaalde weefselweerstand of impedantie.Optimalisatie van het elektronarcoseproces om het aantal puntbloedingente verminderen kan door middel van een stroom-gecontroleerde bron, inplaats van de vaste-spanningsvoeding waarvan tot op heden gebruik ge-maakt wordt. Hierbĳ wordt gewerkt met een terugkoppelingsmechanisme,zodat elk varken een constante, op basis van diergebonden eigenschappenvoorafbepaalde stroom toegediend krĳgt. Hiertoe werd in het experimen-teel gedeelte een model ontwikkeld met lichaamsgewicht en vetgehalte als


Samenvatting

verklarende variabelen. De optimale stroomhoeveelheid, welke het dieren-welzĳn garandeert en tevens het voorkomen van puntbloedingen significantkan doen dalen, dient experimenteel vastgesteld te worden, waarbĳ even-wel rekening moet gehouden worden met een aantal beperkingen. Zo steltHoenderken (1983), dat de minimale stroom van 1,25 A in optimale om-standigheden voldoende is voor volledige bewusteloosheid van het varken.Om deze stroom te leveren moet een voldoende hoeveelheid spanning, mi-nimaal 250 V, toegediend worden om de minimale stroomsterkte te leverenen zeker te zĳn dat de varkens bewusteloos zĳn (Troeger & Woltersdorf1989).


Résumé

Bien que la filière agricole porcine soit en régression depuis quelques an-nées, avec une production de 6.4 millions de porcs en 2004, la productionporcine reste l’activité industrielle prépondérante d’un point de vue écono-mique dans les domaines agricoles et horticoles belges, avec environ 25 % dela valeur produite. En 2004, 11 millions de porcs charcutiers ont été abat-tus en Belgique et ont servi à produire 1.054 million de tonnes de viandeporcine. (SPF Économie, PME, Classes moyennes et Énergie, division Sta-tistiques)

Ce secteur, après s’être adapté dans le cadre d’une meilleure sécuritéalimentaire et des problèmes environnementaux, consacre son attention de-puis quelques années à la qualité de la viande et au bien-être des animaux.Des recherches ont en effet démontré que les manipulations survenant justeavant l’abattage ont une incidence très marquée sur le niveau de stress duporc et partant, sur la qualité finale de la viande.

La directive du Conseil de l’Europe du 22 décembre 1993 (93/119/EC)relative à la protection des animaux au moment de l’abattage, requiertd’épargner à l’animal toute douleur ou souffrance évitable durant cetteopération. L’étourdissement précédant l’acte doit rendre instantanémentl’animal inconscient, et la mort doit survenir avant la réapparition d’un étatde conscience. Dans les abattoirs commerciaux, deux méthodes d’étourdis-sement sont utilisées, à savoir l’anesthésie électrique (électro-narcose) etl’anesthésie au dioxyde de carbone (CO2). La seconde méthode n’est em-ployée que par quelques abattoirs en Belgique, si bien que la majorité desporcs abattus (environ 85 %) sont anesthésiés par voie électrique.

Une application incorrecte du courant présente des désavantages au ni-veau du bien-être de l’animal et de la qualité de la viande (PSE, pointsde sang, fractures). Jusqu’à 20 % des occurences de PSE (Pale, Molle,


Résumé

et Exudative1) sont provoquées par une mauvaise exécution de l’électro-narcose (Barton-Gade 1993). Sous l’action des spasmes musculaires, lespetits vaisseaux sanguins peuvent se déchirer, entraînant des hématomesdans les fibres musculaires (Grandin 1985). Même en cas d’application cor-recte d’électrodes au niveau de la tête de l’animal, le résultat final dépendégalement de l’intensité du courant électrique, de la fréquence utilisée, dela forme d’onde et du niveau d’énergie (Hoenderken 1983).

Une recherche en deux volets à été menée en vue d’optimiser le processusd’électro-narcose en abattoir. La partie expérimentale a concerné la modé-lisation de la distribution de courant à l’intérieur de la tête d’un porc viades mesures d’impédance.

En parallèle avec ce volet expérimental, des porcs provenant du CentreZootechnique de la K.U.Leuven ont fait l’objet de suivi durant l’abattageà l’abattoir de la COMECO situé à Meer. Au cours de cette étude, descorrélations ont été recherchées entre l’intensité du courant appliquée etles propriétés des carcasses, ainsi que sur les caractéristiques de carcassepouvant jouer un rôle dans les saignements.

Le but de cette étude était de déterminer quels paramètres spécifiques àchaque animal pouvaient être utilisés en temps réel par l’alimentation élec-trique afin d’optimiser ce processus d’étourdissement par voie électrique, cequi aurait amélioré le bien-être des animaux et la qualité de la viande.

Les résultats montrent qu’il existe un lien entre l’apparition de pointsde sang, ce qui entraîne une diminution de la qualité de la viande, commeconséquence, et peut-être avec un lien de causalité avec la douleur, et descaractéristiques spécifiques comme le poids sur pied, la teneur en graisseou le pourcentage de viande maigre, et la conformation. Ces propriétés mo-dulent le niveau d’énergie parcourant la tête pendant l’électro-narcose. Decette façon, les animaux suivis ont reçu, à partir d’une source de tensionà valeur fixée, un courant de 2,16 A pour les femelles et 2,09 A pour lesmâles castrés, ce qui a entraîné, principalement chez les femelles, une inci-dence plus élevée des points de sang. La variation de l’intensité électriquedélivrée par la source de tension est liée à la résistivité ou à l’impédance

1en jargon professionnel, ce dernier terme est traduit par «pisseuse»


Résumé

tissulaire, qui à son tour dépend de la teneur en graisse. L’optimisation del’étourdissement par voie électrique afin de diminuer l’incidence des pointsde sang peut se faire via l’emploi d’une source de courant à la place d’unesource de courant, à l’instar de ce qui est utilisé aujourd’hui. Dans cette hy-pothèse, un mécanisme de couplage détermine pour chaque porc, sur basede ses caractéristiques individuelles, le courant à injecter. Un modèle a étédéveloppé durant le volet expérimental, utilisant le poids sur pied et letaux de graisse comme variables d’entrée. La valeur optimale de l’intensitéélectrique qui, en même temps, garantit le bien-être de l’animal et permetde réduire de façon significative l’incidence des points de sang, doit êtredéterminée expérimentalement, en tenant éventuellement compte d’un cer-tain nombre de limitations. Telle est la conclusion de Hoenderken (1983),qui mentionne qu’un courant minimum de 1,25 A, dans des circonstancesoptimales, est suffisant pour assurer une perte de conscience totale chez leporc. Pour pouvoir injecter ce courant, la tension à appliquer doit être de250 V au minimum, afin de garantir le niveau de courant cité et d’entraînerune perte de conscience chez les porcs (Troeger & Woltersdorf 1989).


Summary

Although the Belgian pig husbandry decreased in the last years, totaling6.4 million pigs in 2004, the pig farming stays the most important industrialactivity from an economic perspective in the Belgian agricultural and horti-cultural domain, with approximately 25 % of the production value. During2004, 11 millions fattening pigs where slaughtered in Belgium, which re-sulted in the production of 1.054 million tons of pig meat. (Federal PublicService Economy, SME, Mid-class and Energy, division Statistics)

Besides food safety and environmental issues, attention is more and morefocused on meat quality and pig welfare too. Research has indeed shownthat manipulations occurring just before slaughter have a marked influenceon the stress level of the pig and on the final meat quality (Warriss 2000).

The EU council directive of 22 December 1993 (93/119/EC) on the pro-tection of animals at the time of slaughter or killing, requires that anypain or suffering should be avoided during slaughter. The stunning pre-ceding the slaughtering must render the animal immediately unconsciousand the death must occur before the animal has regained consciousness.In commercial slaughterhouses, two stunning methods are applied, namelyelectro-narcose and carbon dioxide (CO2) anaesthesia. The latter methodis only used by a few of the belgian slaughter units, resulting in the ma-jority of the slaughtered pigs (approximately 85 %) stunned by electricalway.

A not-correctly applied current is disadvantageous for the well-being ofthe animal and for the meat quality (PSE, point haemorrhages, brokenbones) (Warriss 2000). Up to 20 % of the PSE-occurences (Pale, Soft, andExudative) are due to an inappropriately executed electro-narcose (Barton-Gade 1993). Under the action of muscle spasms, small blood vessels cantear apart and lead to point haemorrhages in the muscular tissues (Grandin


Summary

1985). Even if the electrodes are correctly located on the animal head, thefinal result also depends on the current intensity, duration of the currentapplication, used frequency, waveform and energy level (Hoenderken 1983).

A two-part research has been conducted to optimise the process of electro-narcose in slaughterhouses. The experimental part was about the modellingof the current distribution inside a pig head through impedance measure-ments.

In parallel with this experimental part, pigs originating from the Zootech-nical Centre of the K.U.Leuven were followed during the slaughtering atthe COMECO-slaughterhouse of Meer. During this study, potential cor-relations have been searched between the applied current and the carcassproperties, as well as over the carcass properties playing a role in the ap-parition of point haemorrhages.

This study goal was to determine which individual animal propertiescould be used on-line by the supply system in order to optimise the electricalstunning process, leading to better animal well-being and meat quality.

The results show that there is a link between the apparition of pointhaemorrhages, with a lowering of the meat quality, as a consequence, andmay be with a causality of pain, and individual animal properties like bodyweight, fat content, lean meat, and conformation. Those properties de-termine the energy level flowing through the head during the electricalstunning process. The observed pigs, being treated with a constant volt-age source, received a current of 2,16 A (sows) and 2,09 A (barrows), whichleaded mainly by sows to a higher occurrence of point haemorrhages. Thevariation of current intensity from a voltage-controlled source is explainedthrough the tissues resistivity or impedance, which is determined by theirfat content. The optimisation of the electrical stunning process in order todiminish the occurrences of point haemorrhages can occur through the useof a current-controlled source, instead of a fixed voltage supply as in use un-til now. In the former case, a feedback mechanism ensures that each pig, onthe basis of its individual properties, receive a predefined current. A modelhas been established in the experimental part, with body weight and fatcontent as explicative variables. The optimal current intensity, at the sametime guaranteeing the animal well-being and significantly reducing the oc-


Summary

currence of blood splashes, must be determined experimentally, eventuallytaking into account a number of limitations. So reports Hoenderken (1983),that the minimum current of 1,25 A, in optimal circumstances, is sufficientfor a total pig unconsciousness. In order to deliver this current, the requiredvoltage to be applied is 250 V minimum, to guarantee the aforementionedcurrent level ensuring that the pigs are unconscious (Troeger & Woltersdorf1989).


Bibliografie

Anil, M. (1991), ‘Studies on the return of physical reflexes in pigs following elec-trical stunning’, Meat Science 30(1), 13–21.

Anil, M. & McKinstry, J. (1992), ‘The effectiveness of high frequency electricalstunning in pigs’, Meat Science 31(4), 481 – 491.

Anil, M. & McKinstry, J. (1998), ‘Variations in electrical stunning tong placementsand relative consequences in slaughter pigs’, Veterinay Journal 155(1), 85–90.

Anil, M., McKinstry, J. & Wotton, S. (1997), ‘Electrical stunning and slaughter ofpigs - guidelines for good welfare assurance’, Fleischwirtschaft 77(7), 632–635.

Barton-Gade, P. (1993), ‘Effect of stunning on pork quality and welfare – Danishexperience’, Danish Meat Research Institute. Roskilde.

Bergaus, A. & Troeger, L. (1998), Electrical stunning of pigs: Minimum currentflow time required to induce epilepsy at various frequencies, in Proceedings 44th

International Congress of Meat Science and Technology Velarde et al. (1998),pp. 1070–1081.

Blackmore, D. & Newhook, J. (1981), ‘Insensibility during slaughter of pigs incomparison to other domestic stock’, New Zealand Veterinary Journal pp. 219–222.

Brown, B., Tidy, J., Boston, K., Blackett, A., Smallwood, R. & Sharp, F. (2000),‘Relation between tissue structure and imposed electrical current flow in cervicalneoplasia’, The Lancet 355, 892–895.

Burson, D., Hunt, M., Schafer, D., Beckwith, D. & Garrison, J. (1983), ‘Effects ofstunning method and time interval from stunning to exsanguinations on bloodsplashing in pork’, Journal of Animal Science 57(4), 918–921.


Bibliografie

Channon, H., Payne, A. & Warner, R. (2002), ‘Comparison of CO2 stunning withmanual electrical stunning (50 Hz) of pigs on carcass and meat quality’, MeatScience 60(1), 63–68.

Channon, H., Payne, A. & Warner, R. (2003), ‘Effect of stun duration and currentlevel applied during head to back and head only electrical stunning of pigs onpork quality compared with pigs stunned with CO2’, Meat Sciences 65, 1325–1333.

Clancy, E., Morin, E. & Merlett, R. (2002), ‘Sampling, noise-reduction and am-plitude estimation issues in surface electromyography’, Journal of Electromyo-graphy and Kinesiology 12(1), 1–16.

Cook, C., Devine, C., Gilbert, K., Smith, D. & Maasland, S. (1995), ‘The effect ofelectrical head-only stun duration on electroencephalographic-measured seizureand brain amino-acid neurotransmitter release’, Meat Science 40(2), 137–147.

Dawkins, M. (1990), ‘From an animals point of view – motivation, fitness, andanimal-welfare’, Behavioral and brain sciences 13(1), 1–16.

Dunne, B. & Williamson, G. (2003), ‘QR-based TLS and mixed LS-TLS algo-rithms with applications to adaptive IIR filtering’, IEEE Transactions on SignalProcessing 51(2), 386–394.

Dupuis, P., Van de Water, G., Vermeyen, P., Driesen, J., Coenegrachts, J., Bel-mans, R. & Geers, R. (2004), Pigs stunning optimisation, in ‘Proceedings of the21st IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference’, Como,Italy, pp. 850 – 853.

EC9 (n.d.), ‘Council Directive 93/119/EC of 22 december 1993 on the protectionof animals at the time of slaughter or killing.’.

Eisele, J., Eger, E. I. & Muallem, M. (1967), ‘Narcotic properties of carbon dioxidein the dog’, Anesthesiology 28, 856–865.

Faucitano, L., Marquardt, L., Oliveira, M., Coelho, H. S. & Terra, N. (1998a), ‘Theeffect of two handling and slaughter systems on skin damage, meat acidificationand colour in pigs’, Meat Science 50(1), 13–19.

Faucitano, L., Velarde, A., Gispert, M., Oliver, M., Manteca, X. & Diestre, A.(1998b), Effects of electrical head-to-chest and carbon dioxide stunning on meat


Bibliografie

quality in slaughter pigs, in Proceedings 44th International Congress of MeatScience and Technology Velarde et al. (1998), pp. 1074–1075.

Fehrenberg, C., von Mickwitz, G. & Reuter, G. (1991), ‘Electrical stunning ofslaughter pigs – the use of synchronized brain heart flow and its effect on meatquality’, Fleischwirtschaft 71(8), 909–913.

Gamry Instruments (n.d.), ‘Electrochemical impedance spectroscopy primer [on-line]’, http://www.gamry.com/App_Notes/EIS_Primer/EIS_Primer.pdf.

Geddes, L. & Baker, L. (1967), ‘The specific resistance of biological material – Acompendium of data for the biomedical engineer and physiologist’, Medical andBiological Engineering 5, 271–293.

Gilbert, K., Devine, C., Hand, R. & Ellery, S. (1984), ‘Electrical stunning andstillness of lambs’, Meat Science 11(1), 45–58.

Grandin, T. (1985), Advances in Animal Welfare Science, M.W. Fox and L.D.Mikley (eds). Martinus Nĳhoff Publishers, Boston (MA), chapter Cardiac arreststunning of livestock and poultry - with 1997 updates, p. 23.

Grandin, T. (1988), Effect of temperature fluctuation on petechial hemorrhages inpig, in ‘Proc. International Congress of Meat Science and Technology’, Vol. 34,Brisbane, Australia, pp. 104–105.

Grandin, T. (1994), ‘Euthanasia and slaughter of livestock’, Journal of the Ame-rican Veterinary Medical Association 204(9), 1354–1360.

Grandin, T. & Smith, G. (2000), ‘Animal welfare and human slaughter [online]’,Colorado State University, Fort Collins, Colorado. http://www/grandin.com/references/humane.slaughter.html.

Gregory, N. (1991), ‘Humane slaughter’, Outlook on Agriculture 20(2), 95–101.

Hannon, J., Bossone, C. & Wade, C. (1990), ‘Normal physiological values for con-scious pigs used in biomedical-research’, Laboratory Animal Science 40(3), 293–298.

Henckel, P., Andersson, M. & Holst, S. (1998), Influence of stunning method onpH-decrease and meat quality, in Proceedings 44th International Congress ofMeat Science and Technology Velarde et al. (1998), pp. 1068–1069.


http://www.gamry.com/App_Notes/EIS_Primer/EIS_Primer.pdf

http://www/grandin.com/references/humane.slaughter.html

http://www/grandin.com/references/humane.slaughter.html

Bibliografie

Hoenderken, R. (1978), Elektrische bedwelming van slachtvarkens, PhD thesis,University of Utrecht, The Netherlands.

Hoenderken, R. (1983), Stunning of Animals for Slaughter, G. Eikelenboom (ed.).Martinus Nĳhoff Publishers, Boston (MA), chapter Electrical and carbon dioxi-de stunning of pigs for slaughter, pp. 59–63.

Ikeda, H., Leyba, L., Bartolo, A., Wang, Y. & Okada, Y. (2002), ‘Synchronizedspikes of thalamocortical axonal terminals and cortical neurons are detectableoutside the pig brain with MEG’, The Journal of Neurophysiology 87(1), 626–630.

Kaufmann, R. G., Eikelenboom, G., van der Wal, P. G., Merkus, G. & Zaar, M.(1986), ‘The use of filter paper to estimate drip loss of porcine musculature’,Meat Science 18, 191–200.

Kérisit, R. (2000), ‘Quelle est l’influence des conditions d’élevage sur la qualité dela viande de porc ?’, Techni-porc 23, 17–21.

Lambooĳ, E. (1994), ‘Electrical stunning by direct brain-stimulation in pigs’, MeatScience 38(3), 433–441.

Lopes da Silva, F. (1983), Stunning of Animals for Slaughter, G. Eikelenboom(ed.). Martinus Nĳhoff Publishers, Boston (MA), chapter The assessment ofunconsciousness: General and practical aspects, pp. 3–12.

Mcadams, E., Lackermeier, A., Mclaughlin, J., Macken, D. & Jossinet, J. (1995),‘The linear and nonlinear electrical-properties of the electrode-electrolyte inter-face’, Biosensors & Bioelectronics 10(1-2), 67–74.

McGlone, J. (1997), ‘Animal handling makes a difference’, Pork’97 p. 27.

Mitchell, A., Conway, J. & Scholz, A. (1996), ‘Incremental changes in total andregional body composition of growing pigs measured by dual-energy x-ray ab-sorptiometry’, Growth development and aging 60(2), 90–105.

Monin, G. (2003), ‘Abattage des porcs et qualités des carcasses et des viandes’,Productions animales, revue éditée par l’INRA 16, 251–262.

Morgan, J., Cannon, J., McKeith, F., Meeker, D. & Smith, G. (1993), Nationalpork chain quality audit (packer-processor-distributor), Final Report to the


Bibliografie

National Pork Producers Council, Colorado State University, Fort Collins, andUniversity of Illinois, Champaign-Urbana.

Okada, Y., Lähteenmäki, A. & Xu, C. (1999a), ‘Comparison of MEG and EEGon the basic of somatic evoked responses elicitied by stimulation of the snout inthe juvenile swine’, Clinical Neurophysiology 110, 214–229.

Okada, Y., Lähteenmäki, A. & Xu, C. (1999b), ‘Experimental analysis of distor-sion of magnetoencephalography signals by the skull’, Clinical Neurophysiology110, 230–238.

Pliquett, F., Pliquett, U., Schöberlein, L. & Freywald, K. (1995), ‘Impedanz-messungen zur Charakterisierung der Fleischbeschaggenheit’, Fleischwirtschaft75(4), 496–498.

Schwan, H. (1957), ‘Electrical properties of tissue and cell suspensions’, Advancesin Biological and Medical Physics 5, 147–209.

Shaw, F. & R.K., T. (1992), ‘The assessment of pre-slaughter and slaughter treat-ments of livestock by measurement of plasma constituents – a review of recentwork’, Meat Science 32, 311–329.

Singer, P. (1990), Animal Liberation: A new ethics for our treatment of animals,Avon, New York.

Sparrey, J. & Wotton, S. (1997), ‘The design of pig stunning tong electrodes – Areview’, Meat Science 47(1–2), 125–133.

Swatland, H., Brogna, R. & Lutte, G. (1984), ‘Electrical activity in the cerebralhemispheres of electrically stunned pigs’, Journal of Animal Science 58(1), 68–74.

Thurai, M., Steel, M., Sheppard, R. & Grant, E. (1985), ‘Dielectric properties ofdeveloping rabbit brain at 37°’, Bioelectromagnetics 6, 235–242.

Tidswell, T., Gibson, A., Bayford, R. & Holder, D. (2001), ‘Three-dimensionalelectrical impedance tomography of human brain activity’, NeuroImage 13, 283– 294.

Troeger, K. & Woltersdorf, W. (1989), ‘Elektrobetaubung und Fleischbeschaffen-heit beim schwein’, Fleischwirtschaft 69, 1210–1218.


Bibliografie

Tsai, J.-Z., Will, J., Stelle, S. H.-V., Cao, H., Tungjitkusolmun, S., Choy, Y.,Haemmerich, D., Vorperian, V. & Webster, J. (2002), ‘Error analysis of tissueresistivity measurement’, IEEE Trans. on Biomed. Engineering 49(5), 484–494.

van der Wal, P., Engel, B. & Hulsegge, B. (1997), ‘Causes for variation in porkquality’, Meat Science 46(4), 319–327.

van der Wal, P., Engel, B. & Reimert, H. (1999), ‘The effect of stress, appliedimmediately before stunning, on pork quality’, Meat Science 53(2), 101–106.

Velarde, A., Faucitano, L., Gispert, M., Oliver, M. & Diestre, A. (1998), A sur-vey of the efficacy of electrical and carbon dioxide stunning on insensitivity inslaughter pigs, in ‘Proceedings 44th International Congress of Meat Science andTechnology’, Barcelona, Spain, pp. 1076–1077.

Velarde, A., Gispert, M., Faucitano, L., Alonso, P., Manteca, X. & Diestre, A.(2001), ‘Effects of the stunning procedure and the halothane genotype on meatquality and incidence of haemorrhages in pigs’, Meat Science 58, 313–319.

Velarde, A., Gispert, M., Faucitano, L., Manteca, X. & Diestre, A. (2000), ‘Sur-vey of the effectiveness of stunning procedures used in spanish pig abattoirs’,Veterinary Record 146(3), 65–68.

von Wenzlawowicz, M., Schütte, A., von Holleben, K., von Altrock,A., Bostelmann, N. & Roeb, S. (1998), ‘Felduntersuchung der MIDAS-Schweinebetäubungsanglage mit Inarco-System hinsichtlich Tierschutz undSchlachtköperqualität. 2. Vorbelastung und Schlachtköperqualität’, Fleischwirt-schaft 78(10), 1096–1099.

Warrington, P. (1974), ‘Electrical stunning: A review of literature’, VeterinaryBulletin 44, 617–633.

Warriss, P. (2000), Meat Science: An introductory text, CABI Publishing, CABInternational, Wallingford.

Warriss, P. & Wotton, S. (1981), ‘Effect of cardiac-arrest on exsanguination inpigs’, Research in Veterinary Science 31(1), 82–86.

Weaver, L., Ives, J., Williams, R. & Nies, A. (1977), ‘Comparison of standardalternating-current and low-energy brief-pulse electrotherapy’, Biological Psy-chiatry 12(4), 525–543.


Bibliografie

Wernberg, N. (1957), ‘Anlagen fur die CO2-Betaubung von Schlachtschweinen’,Fleischwirtschaf 37, 752–756.

Woltersdorf, W. & Troeger, K. (1987), ‘Slaughter technique to reduce proportionof PSE pigs’, Fleischwirtschaft 67(10), 1248–1251.

Wotton, S. & O’Callaghan, M. (2002), ‘Electrical stunning of pigs: the effect ofapplied voltage on impedance to current flow and the operation of a fail-safedevice’, Meat Science 60(2), 203–208.

Wotton, S. & Sparrey, J. (2002), ‘Stunning and slaughter of ostriches’, Meat Sci-ence 60, 389 – 394.

Wotton, S., Anil, M., Whittington, P. & McKinstry, J. (1992), ‘Pig slaughteringprocedures – Head-to-back stunning’, Meat Science 32(3), 245–255.

Zywietz, C. (n.d.), ‘A brief history of electrocardiography’, http://www.openecg.net/Tutorials/A_Brief_History_of_Electrocardiography.pdf.


http://www.openecg.net/Tutorials/A_Brief_History_of_Electrocardiography.pdf

http://www.openecg.net/Tutorials/A_Brief_History_of_Electrocardiography.pdf

Bĳlagen


Appendix A.

Data processing

A.1. Robust numerical processing

The following steps have been applied in order to determine the impedancesvalues starting from the raw waveforms:

1. Determination of the quantification step, which depends on the scoperange.

2. Application of a Savitsky-Golay smoothing filter to attenuate thequantification noise.

3. Computing the sine and cosine coefficients using a standard least-square method

4. Computing the residuals standard deviation.

5. Testing for outliers. The criterion used is that there should be nopoint where the absolute value of the residual is greater than 3.9 SD(P = 1e− 4).

6. Outliers, which occur repeatedly at the same numerical code andsignal phase, are considered as an artifact of the quantification processand replaced by the numerical code of the predicted value at thispoint, and iteration is then restarted from step 3. In some cases, thishelped reducing the standard deviation of the residuals up to 30 %.

7. Computing the covariance matrix for the coefficients, and translatingfor a polar representation (magnitude and phase uncertainty).


Bĳlagen

8. Computing the global and skin impedance norm together with theiruncertainty, based upon the uncertainties on the phasor coefficients.

A.2. Further processing

• computation results for one measurement are stored as text file, foreasy interchange with programs like Excell, or for further processing

• results are collated in a database:

– high volume of data

– ability to quickly extract some sub-range matching a specificcriterion

– easy interface within an heterogeneous environment

– central storage

A.3. Databases

Some statistics for the campaign in 2003:

• 174 animals have been stunned

• the raw waveforms filled 5 CD-ROMS;

• processing one day of measurements, i.e. 2200 results, takes 6 hours;

• there are close to 54 000 measurements, and 48 000 don’t suffer fromtriggering problems;

• 2600 Warburg results.

For the second series, September 2004:

• 30 animals have been stunned;

• 7100 measurements performed;


Data processing


For the third series, October–November 2004:

• 25 animals have been used;

• 8140 measurements performed;


A.4. Databases structure

De database structure is illustrated in fig. A.1.

• table Frequencies : list of allowed frequencies;

• table Animals : Date, Hear Number, Sex, Weight, internal and exter-nal electrodes distances;

• table Dexa : Results of the Dexa scans: fat and lean meat absolutecontent en ratio;

• tables Measurements and Calibration: measurement ID, frequency,generator and amplifier voltage, induced electrode voltage, electrodecurrent, global and skin impedance. Each value is characterised by astandard deviation and/of a confidence level.


Bĳlagen

smallint

PK Id

Dexa

int

Frequency foreign

Calib

Frequency foreign

Frequencies

PK Val

Animals

smallint

PK Id

smallint

Foreign

PK Id

Animal

Measurements

Animal foreign

PK Id int

Figure A.1.: A few constraints help ensuring the data integrity


Appendix B.

Relationship head resistivity – measuredresistance

B.1. Introduction

The schematic on fig. B.1 illustrates the basic measurement setup with afrontal view of a pig head. Two electrodes, T1 and T2, are used to applya global voltage and to measure the induced current. A second set ofelectrodes, S1 and S2, give access to the induced voltage along the skin. D isthe head diameter, and L is the distance between the secondary electrodes.

In order to compare results on animals with different head diameters, itis mandatory to translate the resistance value into a resistivity value. Asa first approximation, the internal head structure has been considered asa 2-D cylinder with an homogeneous (averaged) resistivity. Using such atwo dimensional model made of a circular resistor having current flowingthough it from two area located on the extremities of one diameter resultsin a geometry similar to a two wires transmission lines. This way, ananalytical solution can be obtained. The basic setup is made of two smallcircles of diameter d, located on a diameter of a great circle of diameter D.The electrical potential φ obeys the following equation:

∇ · (σ(−∇φ)) = 0, (B.1)

where σ is the conductivity. Once the electrical potential is known, thecomputation of the current and the resistance is straightforward. Thosecomputation are explained in the following sections.


Bĳlagen

T1 T2

S1 S2L

D

Figure B.1.: Basic schematic with electrodes placement


Relationship head resistivity – measured resistance

B.2. Basic geometry

Consider the following: a cylinder of diameter D is centered at (0,0). At(-D/2,0) and (D/2,0) are two electrodes of diameter d (d D). Theelectrical potential is similar to the solution obtained with a two wires line:

φ(x, y) = V0 log((x + .5

√D2 − d2)2 + y2

(x− .5√

D2 − d22+ y2

) [V ] (B.2)

where V0 is some scaling factor.The potential distribution is illustrated in fig. B.2. A few words of ex-

planations:

1. to simplify the computation, only one-quarter of the total structureis illustrated, owing to the symmetry properties.

2. the plane at the left (x = 0) is held at the null potential. In the caseof two conductors, the potential at the mid-distance is null across thenormal plane, so the left part is removed, and this becomes a limitcondition.

3. the x axis is a symmetry axis. Nothing is imposed on this axis, sothe solver implicitly cancel out the normal component of the gradientalong this line.

4. The right electrode is a small cylinder, in this case of diameter onetenth of the main diameter. Only this geometry leads to an analyti-cal solution, so the electrode will have to be approximated by a smallcylinder. In the absence of the small cylinder and by keeping a frac-tion of the outer one at a fixed potential, the solution far from theelectrode is the same.


Bĳlagen

0.000e+00

2.381e-02

4.762e-02

7.143e-02

9.524e-02

1.190e-01

1.429e-01

1.667e-01

1.905e-01

2.143e-01

2.381e-01

2.619e-01

2.857e-01

3.095e-01

3.333e-01

3.571e-01

3.810e-01

4.048e-01

4.286e-01

4.524e-01

4.762e-01

5.000e-01

v

Figure B.2.: Potential Distribution



B.3. Resistance computation

The electrical field in the x direction is given by the potential gradient:

Ex = V0 (− 2(x + .5√

D2 − d2)(x + .5

√D2 − d2)2 + y2

+2(x− .5

√D2 − d2)

(x− .5√

D2 − d2)2 + y2))[V/m]

(B.3)

The (2-D) current density across the plane x=0 is Jx = σEx

Jx = σ V0 (− 2(.5√

D2 − d2)(.5√

D2 − d2)2 + y2

+2(−.5

√D2 − d2)

(.5√

D2 − d2)2 + y2) [A/m]

(B.4)

Jx = −2 σ V0

√D2 − d2

(.5√

D2 − d2)2 + y2(B.5)

where σ units are Ω−1 in the 2-D case.The integral of this quantity from y=-D/2 to y=D/2, gives the total

current:

I = 8 σ V0 atan(D√

D2 − d2) [A] (B.6)

While the potential difference between the two electrodes is given by

V = φ(D/2− d/2, 0)− φ(−D/2 + d/2, 0) (B.7)

= 2 V0 log(D +

√D2 − d2

D −√

D2 + d2) [V ] (B.8)


Bĳlagen

This leads to a resistance value of

R = ρlog(D+

√D2−d2

D−√

D2+d2)

4 atan( D√D2−d2

)[Ω] (B.9)

where the units of ρ are W.

B.4. Electrode approximation

The figure B.3 permits to compute the electrode length, that is, the portionof the small cylinder contained inside the great one.

D d

α

D

Figure B.3.: Electrode length computation

Computation is straightforward:

1. the cosine of α is given by d2D

2. the total arc length is given by 2αd/2 or αd



So, given l, the electrode length, an equivalent diameter can be computedas the solution of l = acos( d

2D )d, such that the cross section are the samein both cases

B.4.1. Corrected voltage

Let’s consider the geometrical framework as sketched in fig. B.4. Only onequarter of a pig head is represented, with two electrodes, one giving accessto the total voltage, the other one giving the potential along the skin.

Eskin

Etot

L/2

D/2

d

Figure B.4.: Simplified geometrical representation

The electrode distances are noted L for the skin and D for the totalresistance. The quantity d is the diameter of the small cylinder.

In order to calculate the internal resistivity, the potential at the applica-tion point of the electrode has to be known. This potential is not equal tothe electrode voltage, as there is a voltage loss across the electrode internalimpedance. The correction can be performed as follows. As the potential


Bĳlagen

is given by B.2, we have:

Vskin = 2 V0 φ(L/2, .5√

D2 − L2) (B.10)Vtot = 2 V0 φ(D/2− d/2, 0) (B.11)

Vtot = Vskinφ(D/2− d/2, 0)

φ(L/2, .5√

D2 − L2)(B.12)

The potential is illustrated as a function of distance on fig. B.5. Thedata are relative to the maximum value, and the head diameter is 16 cm.

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Pot

entia

l rat

io

Skin electrode distance [cm]

Potential distribution

Figure B.5.: Potential attenuation

This relationship has to be inverted to deduce the maximum voltage,given the skin voltage. This is illustrated in fig. B.6.

It may be observed that, around 11 cm, the behaviour is approximatelylinear.

To summarise, the resistivity is computed with the following steps:

1. data: D, Vskin, I



0

1

2

3

4

5

6

7

8

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Pot

entia

l gai

n

Skin electrode distance [cm]

Potential distribution

Figure B.6.: Correction factor

2. compute d such that the length of the small cylinder inside the greatone is equal to the electrode diameter.

3. compute Vtot using B.12

4. invert equation B.9 as

ρ =V

I

4atan( D√D2−d2

)

log(D+√

D2−d2

D−√

D2+d2)

(B.13)

The interpretation is as follows: the left part contain the usual resis-tance definition, while the right part contains a correction taking intoaccount the voltage and current distribution inside the structure.


Appendix C.

Optimised impedance computation

C.1. Identification procedure

After verifying the measurement setup, further attention has been paid toidentification process:

The first step is to find polynomials with constant coefficients in orderto minimise

||B(jω)−A(jω).H(jω)||

where

• H(jω) is the complex measured frequency response

• B(jω) = b0 + b1 jω + . . . + bnb−1(jω)nb−1

• A(jω) = 1 + a1 jω + . . . + ana(jω)na

Solution: solve the overdetermined problem

[1 jω . . . (jω)nb−1 −H.jω . . .−H.(jω)na

]

b0...

bnb−1

a1

ana

=[H

].

Standard solution: use ordinary Least Squares (LS). But the basic hy-pothesis that the columns of the regression matrix are noise-free is notfulfilled, so there is a bias on the obtained solution.


Bĳlagen

Other approach tested: Total Least Square (TLS), based upon the use ofsingular value decomposition. But the basic hypothesis that all the columnsof the regression matrix are noised is not fulfilled, and this approach suffersfrom the same bias problems.

Right approach: obtain a reduced matrix as

[R1a R21a R21b

0 R22a R22b

]b0

bnb−1

a1

ana

−1

= 0

where

• R1a is associated with B (unnoised).

• R21a and R22a are associated with A (noised)

• R21b and R22b are associated with the independent term (noised)

Solve

• R21bA + R22b = 0 using TLS

• R1aB + (R21aA + R21b) = 0 using LS

Computation: the R matrix is obtained by the LAPACK qr() algorithm,the orthogonal-triangular decomposition.

Simulations have shown that this method helps in reducing bias.There was also tried to find a model to better describe the electrodes. To

this aim, various configuration of increasing complexities have been tested(Gamry Instruments, Mcadams et al. 1995).

C.2. Simple model

This model (as given in fig. C.1), as found in bio-engineering textbooks,treats the electrode as the association of a serial resistor, with a dipole



Cp1

Rs

Rp1

Figure C.1.: Simple model

Rs

Cp2

Rp2

Cp1

Rp1

Figure C.2.: Two time constant linear model

accounting for one time constant. The internal impedance is supposed to bepurely resistive, and is combined with the serial resistor. This formulationleads to a direct solution.

C.3. Two-cells linear model

The purpose of an electrode is to convert conduction current to ionic cur-rent. To take into account the reaction rate, a second time constant isadded under the form of another R-C cell, as shown in fig. C.2. This for-mulation is also linear in the parameters. Unfortunately, even with therobust identification procedure, no significant correlation could be found.


Bĳlagen

Rs

Cp1

Rp1 Rw

Figure C.3.: Warburg model

C.4. Warburg-effect

A more sophisticated model takes into account the transport and diffu-sion of electrolytes inside the electrode. This leads to the Warburg model(fig. C.3), which can be modelled by the following elements:

Zw = σ(ω)−0.5(1− j) Infinite, constant phaseZw = σ(ω)−0.5(1− j) tanh(δ

√jω) Finite diffusion layer

σ is a function of

• electrode surface and temperature

• concentration of oxydant and reductant

• diffusion coefficient of oxydant and reductant

Even the simple form is difficult to use in a direct computation, due tothe terms in

√ω

The non-linear problem is solved as :

χ2 =∑||Zw(jω)−H(jω)||2

Jx = −.5∇χ2

Hx = Jx′ ∗ JxXn+1 = Xn −Hx−1 ∗ (Jx ∗ (Zw(Xn)−H))

where

• Zw is a function of [RsRp1Cp1RwDw]′



• χ2 is the norm of the difference between predicted and measured value

• Jx is the gradient of the norm with respect to the optimisation pa-rameters (Rs, . . . )

• Hx is the Jacobian of this norm (first order approximation)

• The last formula is the classical Gauss-Newton iteration process

The search for a global optimum proved to be quite difficult, the iterationbeing sometimes divergent. The following approach permitted to find theoptimum most of the time:

1. select a set of initial values which give the same high frequency be-haviour as the two R-C cells;

2. iterate using the Gauss-Newton method on the Infinite Warburg Model;

3. minimise Rw and Dw with Levenberg-Marquardt;

4. Perform a Gauss-Newton search on the full set of parameters. Applycorrection in case of abnormal values (negative, Dw too high).

Fig. C.4 and C.5 compare both the linear and the Warburg approaches.It has generally be found that the Warburg model achieved better fit atthe low frequencies, where the Warburg effect is more pronounced.

The computed impedance on the basis of this Warburg effect permittedto obtain, for a set of 17 pigs, a significant correlation (R2 − value = 0, 51)between Rs and the fat content, as illustrated in fig. C.6.


Bĳlagen

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Animal 222 Run 1 Switch 1 Span 500

MeasuredLinear

Warburg

Figure C.4.: Comparison between the measured values, the linear and theWarburg approximations

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Animal 222 Run 1 Switch 1 Span 500

LinearWarburg

Figure C.5.: Differences between de predicted values and the measurednorm for the linear and Warburg approximations



y = -0.0372x + 1532.6R2 = 0.5147

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

6000 8000 10000 12000 14000 16000

vetgehalte (gram)

wee

rsta

nd (O

hm)

Figure C.6.: Resistance Rs as a function of the fat content


Appendix D.

Figures

Geslacht

0

200

400

600

800

1000

1200

Barg Zeug

Aan

tal d

iere

n

geen puntbloedingpuntbloeding

7.52%

92.48% 76.81%

23.19%

Figure D.1.: Influence of the sex on the incidence of point haemorrhages inthe ham (P < 0, 0001)


Bĳlagen

Gewicht

0

100

200

300

400

500

[46.5-101.1] [101.2-106.7] [106.8-113.3] [113.4-144]

Aan

tal d

iere

n


91.33%

14.03%

85.97%81.61%80.59%

8.67%19.41% 18.39%

Figure D.2.: Influence of the weight on the incidence of point haemorrhagesin the ham (P < 0, 0001)

Vleespercentage

0

100

200

300

400

500

600

[44.7-57.5] [57.6-59.2] [59.3-60.9] [61-67.8]

Aan

tal d

iere

n


21.31%16.87%16.70%7.98%

78.69%83.13%83.30%92.02%

Figure D.3.: Influence of the lean meat content on the incidence of pointhaemorrhages in the ham (P < 0, 0001)


Figures

Typegetal

0

100

200

300

400

500

600

[0.43-1.87] [1.88-2.17] [2.18-2.46] [2.47-4.67]

Aan

tal d

iere

n


9.31%18.98%14.71%20.46%

90.69%81.02%85.29%79.54%

Figure D.4.: Influence of the type on the incidence of point haemorrhagesin the ham (P < 0, 0001 )

SEUROP

0

200

400

600

800

1000

1200

S E U R O

Aan

tal d

iere

n


90,11%13,96%

86,04%79,82%

20,18%

Figure D.5.: Influence of the carcass conformation on the incidence of pointhaemorrhages in the ham (P < 0, 003)


Bĳlagen

Gewicht

0

50

100

150

200

250

[46.5-99.9] [100.0-105.3] [105.4-111.5] [111.6-140.4]

Aan

tal z

euge

n


14.71%24.02%26.44%27.74%

85.29%75.98%73.56%75.26%

Figure D.6.: Influence of the weight on the incidence of point haemorrhagesin the ham in sows

Vleespercentage

0

50

100

150

200

250

300

[51.7-58.6] [58.7-60.1] [60.2-61.5] [61.6-66.7]

Aan

tal z

euge

n


24.54%26.22%24.90%15.81%

75.46%73.78%75.10%84.19%

Figure D.7.: Influence of the lean meat content on the incidence of pointhaemorrhages in the ham in sows


Figures

Typegetal

0

50

100

150

200

250

300

[0.43-1.78] [1.79-2.07] [2.08-2.38] [2.39-3.99]

Aan

tal z

euge

n


16.15%26.32%24.23%25.10%

83.85%73.68%75.77%74.90%

Figure D.8.: Influence of the type on the incidence of point haemorrhagesin the ham in sows

SEUROP

0

100

200

300

400

500

600

S E U

Aan

tal z

euge

n


25,32%

74,68%

21,94%

78,06%

Figure D.9.: Influence of the carcass conformation on the incidence of pointhaemorrhages in the ham in sows


Bĳlagen

Gewicht

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

[78,1-102,6[ [102,6-108,4[ [108,4-115,2[ [115,2-143,8]

Aan

tal b

arge

n


6,01%

93,99%

4,97%

95,03%

5,52%

94,48%

11,43%

88,57%

Figure D.10.: Influence of the weight on the incidence of point haemor-rhages in the ham in barrows

Vleespercentage

0

50

100

150

200

250

[44,7-56,6[ [56,6-58,1[ [58,1-59,8[ [59,8-67,8]

Aan

tal b

arge

n

geen puntbloedingpuntbloedings

6,31%9,01%7,55%7,27%

93,69%90,99%92,45%92,73%

Figure D.11.: Influence of the lean meat content on the incidence of pointhaemorrhages in the ham in barrows


Figures

Typegetal

0

50

100

150

200

250

[0,58-2,00[ [2,00-2,28[ [2,28-2,56[ [2,56-4,67]

Aan

tal b

arge

n


7,24%7,36%8,88%6,82%

92,76%92,64%91,12%93,18%

Figure D.12.: Influence of the type on the incidence of point haemorrhagesin the ham in barrows

SEUROP

0

100

200

300

400

500

600

S E U R O

Aan

tal b

arge

n


92,41%

92,16%

93,85%

Figure D.13.: Influence of the carcass conformation on the incidence ofpoint haemorrhages in the ham in barrows


Bĳlagen

Gewicht zeugen

1.950

2.000

2.050

2.100

2.150

2.200

2.250

[46.5-100[ [100-105.4[ [105.4-112[ [112-140.4]

Kop

stro

om [

A]

b

aaa

Figure D.14.: Influence of the life weight on the head current in sows

Koud karkasgewicht zeugen

1.950

2.000

2.050

2.100

2.150

2.200

2.250

[37.1-77.6[ [77.6-82.1[ [82.1-87.3[ [87.3-110.6]

Kop

stro

om [A

]

b

a

aa

Figure D.15.: Influence of the carcass weight on the head current in sows


Figures

Vleespercentage zeugen

2.080

2.100

2.120

2.140

2.160

2.180

2.200

[51.7-58.7[ [58.7-60.2[ [60.2-61.6[ [61.6-66.7]

Kop

stro

om [A

]

b ab

ab

a

Figure D.16.: Influence of the lean meat content on the head current insows


Bĳlagen

Gewicht bargen

1.850

1.900

1.950

2.000

2.050

2.100

2.150

2.200

[78.1-103[ [103-108.4[ [108.4-115[ [115-143.8]

Kop

strr

om [A

]

b

a

aa

Figure D.17.: Influence of the life weight on the head current in barrows

Koud karkasgewicht bargen

1.900

1.950

2.000

2.050

2.100

2.150

2.200

[37.1-77.6[ [77.6-82[ [82-87.3[ [87.3-110.6]

Kop

stro

om [A

]

c

b

aba

Figure D.18.: Influence of the carcass weight on the head current in barrows


Figures

Vleespercentage bargen

1.980

2.000

2.020

2.040

2.060

2.080

2.100

2.120

2.140

2.160

[44.7-56.6[ [56.6-58.1[ [58.1-59.8[ [59.8-67.8]

Kop

stro

om [A

]

b

abab

a

Figure D.19.: Influence of the lean meat content on the head current inbarrows


Appendix E.

Software environment and Colophon

The acquisition system software was first designed by T. Sels using Na-tional Instruments LabView graphical development software. The wave-forms produced from the scope capture were saved as ordinary text files,with a header containing various details about the environment.

Those files were later processed using Octave, a MatLab like mathemat-ical environment. The final result was a set of impedances and variousstatistical values. The output was a SQL file, with one line per result.

Those SQL files were later ran by database clients and inserted intovarious database server, a MYSQL based one at ESAT and a MS-SQLbased one at the Zootechnique Centrum. As time passed, some of thedatabase definitions evolved. When the input files required re-working,this was perfomed under PERL scripts.

Results were selected and extracted into Excell worksheet using ODBCconnections. This way, there was only one source of data.

We would like to paraphrase E. Hairer, who wrote in his book “Solvingordinary differential equations. 2 : Stiff and differential-algebraic prob-lems”:

“The marvellous, perfect and never failing TEX program of D. Knuth”We used LATEX with the KOMA-script bundle to produce this booklet.

Excell graphics have been “printed” to pdf files and included into the text,which permits to scale appropriatelly the graphs while keeping a correctrendering of letters and symbols.


Index

elektrode, 13, 25, 78–80

gewichtkarkas, 25, 26, 31–36, 92, 94levend, 3, 15, 17, 18, 29–36,

39, 86, 88, 90, 92, 94

impedantie, 9, 11, 13–16, 18–22,25, 36, 39, 64, 79, 82

Warburg, 21, 22, 80–82impedantiemeting, 3–7, 9, 13, 14,

18, 20

kopstroom, 25–26, 31–36, 92–95

puntbloeding, 26, 27, 30, 31, 34–36, 85–91

SEUROP, 26, 30, 31, 39, 87, 89,91

spanning, 4, 6, 7, 9, 13, 36, 39stroom, 4–9, 13, 14, 39

typegetal, 26, 29–31, 87, 89, 91

verdoving, 20, 25, 35, 36, 40vetgehalte, 4, 15, 17, 18, 20–22,

39, 81, 83

vleeskwaliteit, 26, 27, 34–36, 39percentage, 26, 29–36, 39, 86,

88, 90, 93, 95


Contractueel OnderzoekZelfbestuurstraat 4,

1070 Brussel

Verantwoordelĳke uitgever:Prof. R. Geers, K.U.Leuven, Bĳzondere weg 12, B-3360 Lovenjoel

ISBN 90-809968-1-5

STUDIE VAN HET ELEKTRONARCOSEPROCES BĲ HET - Lirias

Documents

Transcript of STUDIE VAN HET ELEKTRONARCOSEPROCES BĲ HET - Lirias