DE4411577A1 - Verfahren und elektrische Versorgungseinheit zum Betäuben eines Schlachttieres - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betäuben eines Schlachttieres durch zwischen zwei Kontaktelektroden fließenden elektrischen Strom. Des weiteren betrifft die Erfindung eine elektrische Versorgungseinheit mit einer Stromquelle, die An­ schlußpole für zwei Kontaktelektroden hat, zwischen denen eine Betäubungsspannung anliegt und ein elektrischer Betäubungsstrom fließt.

Die elektrische Betäubung von Schlachttieren wird üblicherweise durch Anlegen elektrischer Wechselspannung oder pulsierender elektrischer Gleichspannung mit Netzspannung 250 V durchgeführt, d. h. mit sinusförmiger Wechselspannung einer Frequenz von 50 s^-1 (Einheit s^-1 ist gleich Hz) oder mit durch deren Zweiweg­ gleichrichtung erhaltener sinusförmig pulsierender Gleich­ spannung einer Frequenz von 100 s^-1. Das Ziel eines schnellen Bewußtseinsverlustes des zu betäubenden Schlachttieres bei geringer Muskelkontraktion und minimaler Beeinträchtigung der Fleischqualität wird so nicht immer in befriedigender Weise erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine elektrische Versorgungseinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, das/die eine schnelle, sichere Betäubung eines Schlachttieres und eine gute Fleischqualität gleichermaßen gewährleistet.

Zur verfahrensmäßigen Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß bei einer Betäubungsspannung von 250 V bis 350 V Wechsel­ strom mit einer Frequenz höher als 50 s^-1 und niedriger als 1.500 s^-1 oder pulsierender Gleichstrom mit einer Frequenz höher als 100 s^-1 und niedriger als 1.500 s^-1 an den Kontakt­ elektroden angelegt wird.

Die die Aufgabe lösende elektrische Versorgungseinheit liefert bei einer Betäubungsspannung von 250 V bis 350 V Wechselstrom mit einer Frequenz höher als 50 s^-1 und niedriger als 1.500 s^-1 oder pulsierenden Gleichstrom mit einer Frequenz höher als 100 s^-1 und niedriger als 1.500 s^-1.

Versuche der Anmelderin haben ergeben, daß bei Betäubung mit elektrischem Wechselstrom von höherer Frequenz als der Netzfre­ quenz 50 s^-1 die Fleischqualität weniger beeinträchtigt wird als bei der üblichen Betäubung mit elektrischem Wechselstrom von Netzfrequenz 50 s^-1. Dasselbe gilt für die Betäubung mit elektrischem Gleichstrom von höherer Frequenz als der durch Zweiweggleichrichtung des Netzstroms erhaltenen doppelten Netz­ frequenz 100 s^-1. Der höherfrequente Betäubungsstrom löst bei dem Schlachttier weniger Muskelkontraktionen aus.

Unter dem Gesichtspunkt des Tierschutzes ist anzustreben, bei der Betäubung einen epileptiformen Anfall auszulösen, d. h. eine generalisierte Entladung aller Neuronen herbeizuführen, um in kürzester Zeit eine vollständige Bewußtseinsauslöschung zu erreichen. Dazu muß eine Depolarisierung an den Zellmembranen der Neuronen erreicht werden, die eine bestimmte Schwelle über­ schreitet. Nur dann entsteht ein Aktionspotential, das die generalisierte Entladung auslöst. Aus der Medizin ist bekannt, daß es zum Aufbau dieses Aktionspotentials einer elektrischen Einwirkungszeit von mindestens 0,5 ms bedarf, was für die Fre­ quenz des elektrischen Betäubungsstroms eine Obergrenze von 2000 s^-1 setzt. Oberhalb davon mögen andere Einwirkungen auf das Gehirn eines zu betäubenden Schlachttieres bestehen; die sichere Auslösung eines epileptiformen Anfalls ist aber nicht gewährleistet. Im Interesse des Tierschutzes sollte die Frequenz des Betäubungsstroms tatsächlich deutlich niedriger liegen als 2.000 s^-1 und 1.500 s^-1, besser sogar 1.000 s^-1 nicht über­ schreiten. Der Frequenzbereich zwischen 500 s^-1 und 800 s^-1 ist bevorzugt.

Die Reizstromstärke zum Aufbau des Aktionspotentials für die generalisierte Entladung der Neuronen steigt zu höheren Fre­ quenzen hin an. Für die Betäubung von Schweinen mit Wechselstrom bei Netzfrequenz kann als anerkannter Erfahrungswert gelten, daß der Betäubungsstrom innerhalb der ersten Sekunde des Be­ täubungsvorgangs auf 1,3 A ansteigen sollte, damit in weiten Bereichen des Gehirns die gewünschte Reizstromstärke erreicht wird. Wegen des Anstiegs des Reizstrombedarfs mit der Frequenz ist bei der erfindungsgemäßen Betäubung mit höherfrequentem Strom in der ersten Sekunde des Betäubungsvorgangs ein Anstieg auf eine höhere Stromstärke, bei 500 s^-1 bis 800 s^-1 beispiels­ weise ein Anstieg auf ca. 1,5 A bis ca. 1,8 A anzustreben. Dazu bedarf es einer Betäubungsspannung, die jedenfalls nicht nie­ driger als die herkömmlicherweise angelegte Netzspannung sein darf. Erfindungsgemäß wird mit einer Betäubungsspannung zwischen 250 V und 350 V gearbeitet. Eine so hohe Betäubungsspannung bietet ausreichende Reserven auch für den Fall, daß die Elektro­ den einmal nicht optimal angesetzt werden, durch Verschleiß einen hohen Kontaktwiderstand haben oder das Schlachttier nicht ordnungsgemäß befeuchtet wurde.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante erfolgt die erfindungs­ gemäße Betäubung mit Wechselstrom oder pulsierendem Gleichstrom variabler geregelter Frequenz. Vorzugsweise wird zu Beginn eines Betäubungsvorgangs Wechselstrom oder pulsierender Gleichstrom mit hoher Frequenz an den Kontaktelektroden angelegt und die Frequenz über die Dauer des Betäubungsvorgangs abgesenkt.

Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Wellenformen des Wechsel­ stroms oder pulsierenden Gleichstroms beschränkt. Sinus-, Drei­ eck- und Rechteckwellenformen wurden in Versuchen als gleicher­ maßen wirksam befunden.

Als Stromquelle der erfindungsgemäßen Versorgungseinheit kommt insbesondere ein Frequenzumrichter in Betracht, der einen Netz­ anschluß, einen die anliegende Netzspannung gleichrichtenden Gleichrichter, einen Gleichspannungs-Zwischenkreis und einen die Anschlußpole für die Kontaktelektroden speisenden Wechsel­ richter hat. Es sind aber auch vielfältige andere Quellen höher als netzfrequenten Wechselstroms oder höher als doppelt netz­ frequenten pulsierenden Gleichstroms denkbar, beispielsweise Schaltnetzteile (SNT) und sonstige getakte Stromversorgungen.

Wie W. Woltersdorf in seinem Artikel "Mängel der manuellen Elektrobetäubung beim Schwein", Mitteilungsblatt der Bundesan­ stalt für Fleischforschung Kulmbach, 31. Jahrgang, Nr. 116, Juni 1992, Seite 136 bis 148 aufzeigt, beeinflußt die bei einem Betäubungsvorgang fließende Elektrizitätsmenge die Fleisch­ qualität. Die Elektrizitätsmenge hat über den Betäubungsstreß eine direkte glykolytische Wirkung und sollte deshalb nicht zu groß sein, wenn eine akzeptable Fleischqualität gewährleistet sein soll. Des weiteren gibt es eine indirekte glykolytische Wirkung aufgrund einer nicht ausreichenden Ruhigstellung des Tieres durch die Betäubung, weil unwillkürliche Bewegungen (Muskelkrämpfe/Exzitationen) ebenfalls die Glykolyse beein­ flussen. Um eine ausreichende Ruhigstellung zu gewährleisten, darf nach W. Woltersdorf die Elektrizitätsmenge nicht zu gering sein. Der Spielraum für die Durchführung einer optimalen Be­ täubung ist schmal, und er wird in der Praxis oft nicht einge­ halten, da der Betäuber die geflossene Elektrizitätsmenge nicht kontrollieren kann.

Dem abzuhelfen, wird bei einer bevorzugten Variante der Er­ findung die seit Beginn eines Betäubungsvorgangs geflossene Elektrizitätsmenge erfaßt und zur Anzeige gebracht. Die erfin­ dungsgemäße Versorgungseinheit weist hierfür eine Meß- und An­ zeigeeinrichtung auf. Der Betäuber kann daher anhand der ange­ zeigten Elektrizitätsmenge (Einheit As oder Coulomb) die Dauer des Betäubungsvorgangs bestimmen und sicherstellen, daß das Schlachttier eine zur Ruhigstellung ausreichende Elektrizitäts­ menge erhält und die direkte und indirekte glykolytische Wirkung einer zu hohen oder zu niedrigen Elektrizitätsmenge vermieden wird. Bei der erfindungsgemäßen Versorgungseinheit gehen auch eine anfängliche Stromanstiegsphase und z. B. durch Änderungen des Ansatzes und des Anpreßdrucks der Zange, Änderungen des elektrischen Tierkörperwiderstands u. a. bedingte Schwankungen der Betriebsstromstärke in die Messung der geflossenen Elektri­ zitätsmenge ein.

Vorzugsweise hat die Versorgungseinheit eine automatische Ab­ schaltung, die den Betäubungsvorgang durch Absenken der Be­ täubungsspannung auf Null abbricht, wenn die geflossene Elektri­ zitätsmenge einen vorgegebenen Wert erreicht hat. Dadurch ist sichergestellt, daß die Schlachttiere mit einer im Normalfall optimalen Elektrizitätsmenge betäubt werden.

Vorzugsweise läßt sich die automatische Abschaltung wahlweise aktivieren und außer Funktion setzen. Sie soll im Normalfall wirksam sein und nur ausnahmsweise unwirksam gemacht werden, z. B. für die Betäubung eines besonders großen, schweren Schlachttieres. Das Abbrechen des Betäubungsvorgangs erfolgt dann individuell bei Erreichen einer gewünschten höheren Elektrizitätsmenge, die der Betäuber an der Elektrizitätsmengen­ anzeige abliest.

Bei einer bevorzugten Variante wird nach dem automatischen Abbrechen der Betäubung eine Wiederholsperre wirksam, die si­ cherstellt, daß die Betäubungsspannung erst wieder nach einigen Sekunden an den Anschlußpolen für die Kontaktelektroden anstehen kann. Damit wird einem wiederholten Betäuben desselben Schlacht­ tieres entgegengewirkt. Ist die automatische Abschaltung für ein individuelles Betäuben außer Funktion, so ist die Wiederhol­ sperre unwirksam.

Die Erfindung ist nicht auf die weitverbreitete Hirnbetäubung von Schlachttieren beschränkt. Verfahren und Versorgungseinheit können vielmehr auch für eine Kombination von anfänglicher Hirnbetäubung und nachfolgender Herzbetäubung zum Einsatz kom­ men, die durch Umsetzen einer Kontaktelektrode durchgeführt werden kann. Die bei der Herzbetäubung mit Betäubungsstrom von Netzfrequenz 50 s^-1 zu befürchtenden Muskelkontraktionen treten bei der erfindungsgemäßen Betäubung mit höherfrequentem Strom nicht ein. Für die alleinige Hirnbetäubung sind Ein­ wirkungszeiten von ca. 5 bis ca. 10 s typisch. Für die kombi­ nierte Betäubung sollte eine Einwirkung von ca. 2 s bis ca. 3 s auf das Hirn und anschließend ca. 5 s auf das Herz erfolgen. Damit wird ein Herzkammerflimmern ausgelöst, das über die Unter­ brechung der Blutversorgung zum Tod des Schlachttieres führt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Abbildung zeigt das Prinzipschaltbild einer elektrischen Ver­ sorgungseinheit, die zwei Kontaktelektroden zum Betäuben eines Schlachttieres speist.

Die Versorgungseinheit speist beispielsweise die Kontaktelektro­ den einer Betäubungszange, wie sie bei der weitverbreiteten elektrischen Handbetäubung von Schlachttieren, insbesondere Schweinen, zum Einsatz kommt. Die Erfindung ist aber nicht auf die Handbetäubung beschränkt. Es können vielmehr auch auto­ matische Betäubungsanlagen entsprechend betrieben werden. Neben der üblichen Hirnbetäubung kommt auch eine Kombination von anfänglicher Hirnbetäubung gefolgt von einer Herzbetäubung in Betracht.

Die Versorgungseinheit hat ein wasserdichtes Gehäuse mit einem Netzanschluß 1 und Anschlußpolen 2 für die Kontaktelektroden. Alle Schalter u. a. Bedienungselemente sind durch eine Folien­ tastatur an der Frontseite des Gehäuses realisiert.

Der an dem Netzanschluß 1 anstehende elektrische Wechselstrom wird mit dem Gleichrichter 3 eines Frequenzumrichters gleichge­ richtet, der Gleichstrom in einem Gleichspannungs-Zwischenkreis 4 des Frequenzumrichters geglättet und mit einem Wechselrichter 5 des Frequenzumrichters in Wechselstrom von höherer Frequenz als der Netzfrequenz umgewandelt. Der Wechselstrom liegt an den Anschlußpolen 2 für die Kontaktelektroden an. Seine Frequenz kann geregelt sein und über die Dauer eines Betäubungsvorgangs variieren.

Die Erfindung ist nicht auf ein Betäuben mit Wechselstrom be­ schränkt. Sie bezieht auch ein Betäuben mit gepulstem Gleich­ strom von höherer Frequenz als der doppelten Netzfrequenz ein.

Ein Betäubungsvorgang setzt automatisch auf ein Startsignal ein, das in an sich bekannter Weise anhand einer Messung des elektrischen Widerstands zwischen den Kontaktelektroden gegeben wird. Auf das Startsignal hin wird die Betriebsspannung an den Anschlußpolen 2 für die Kontaktelektroden angelegt. Zwischen den Kontaktelektroden fließt ein elektrischer Betäubungsstrom über das Gehirn oder Herz des zu betäubenden Schlachttieres. Der Betäubungsstrom fließt, bis eine zu verabreichende Elektri­ zitätsmenge erreicht ist und eine automatische Beendigung des Betäubungsvorgangs oder Beendigung von Hand erfolgt. Die Elektrizitätsmenge ergibt sich als Zeitintegral des zeitlichen Stromverlaufs.

Die Stromstärke des Betäubungsstroms wird über einen Meßwert­ geber 6 erfaßt und in ein dem Betäubungsstrom proportionales analoges Meßsignal umgewandelt. In einem Signalwandler 7 wird dieses Istwert-Signal für den Betäubungsstrom weiterverarbeitet. Das analoge Ausgangssignal des Signalwandlers 7 liegt an dem Eingang eines Analog-Digital-Umsetzers 8 an, der ein dem Be­ täubungsstrom proportionales Ausgangsfrequenzsignal liefert. Dieses Ausgangsfrequenzsignal wird digital weiterverarbeitet. Hierzu dient ein Zähler 9, der mit dem Beginn des Betäubungsvor­ gangs einsetzend die ankommenden Frequenzimpulse zählt. Es wird so das Integral des zeitlichen Stromverlaufs, d. h. die bis zu einem jeweiligen Zeitpunkt des Betäubungsvorgangs geflos­ sene Elektrizitätsmenge erfaßt und an einem Display 10 zur Anzeige gebracht.

Ein Ausgang des Zählers 9 ist mit einem Komparator 11 verbunden, der von einem Sollwerteinsteller 12 einen Sollwert für die maximal zu verabreichende Elektrizitätsmenge erhält. Der Ausgang des Komparators 11 ist mit einer Steuerlogik 13 verbunden, mit der der Frequenzumrichter beschaltet ist. Die Steuerlogik 13 liefert ein Abschaltsignal an den Wechselrichter 5 des Fre­ quenzumrichters, wenn die maximal zu verabreichende Elektrizi­ tätsmenge, beispielsweise 15 As, erreicht ist. Daraufhin wird die Betriebsspannung auf Null Volt gesetzt.

Die automatische Beendigung des Betäubungsvorgangs bei Erreichen einer vorgegebenen Elektrizitätsmenge kann wahlweise wirksam und unwirksam gemacht werden. In letzterem Fall wird der Be­ täubungsvorgang von Hand abgebrochen, wenn die an dem Display 10 angezeigte Elektrizitätsmenge den gewünschten Wert erreicht hat. Nach automatischer Beendigung eines Betäubungsvorgangs, nicht aber Beendigung von Hand, wird für eine geräteintern einstellbare Zeit, z. B. ca. 5 s eine Wiederholsperre wirksam.

Die maximale Betäubungsstromstärke ist durch eine Überstrom­ schutzschaltung begrenzt. Dadurch ist die Versorgungseinheit gegen Kurzschluß gesichert.

Bezugszeichenliste

1 Netzanschluß
2 Anschlußpol
3 Gleichrichter
4 Gleichspannungs-Zwischenkreis
5 Wechselrichter
6 Meßwertgeber
7 Signalwandler
8 Analog-Digital-Umsetzer
9 Zähler
10 Display
11 Komparator
12 Sollwerteinsteller
13 Steuerlogik

Claims (17)

1. Verfahren zum Betäuben eines Schlachttieres durch zwischen zwei Kontaktelektroden fließenden elektrischen Strom, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Betäubungsspannung von 250 V bis 350 V Wechselstrom mit einer Frequenz höher als 50 s^-1 und niedriger als 1.500 s^-1 oder pulsierender Gleichstrom mit einer Frequenz höher als 100 s^-1 und nie­ driger als 1.500 s^-1 an den Kontaktelektroden angelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wechselstrom oder pulsierender Gleichstrom mit einer Fre­ quenz zwischen 300 s^-1 und 1.000 s^-1, insbesondere zwischen 500 s^-1 und 800 s^-1 an den Kontaktelektroden angelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wechselstrom oder pulsierender Gleichstrom mit variab­ ler Frequenz an den Kontaktelektroden angelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn eines Betäubungsvorgangs Wechselstrom oder pulsierender Gleichstrom mit hoher Frequenz an den Kontakt­ elektroden angelegt und die Frequenz über die Dauer des Betäubungsvorgangs abgesenkt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die seit Beginn eines Betäubungsvorgangs geflossene Elektrizitätsmenge erfaßt und zur Anzeige (10) gebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Betäubungsvorgang automatisch abgebrochen wird, wenn die geflossene Elektrizitätsmenge einen vorgegebenen Wert erreicht hat.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem automatischen Abbrechen das Einleiten eines neuen Betäubungsvorgangs für einige Zeit verhindert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Hirnbetäubung oder eine Kombination von anfänglicher Hirnbetäubung und nachfolgender Herzbe­ täubung durchgeführt wird.

9. Elektrische Versorgungseinheit mit einer Stromquelle, die Anschlußpole für zwei Kontaktelektroden zum Betäuben eines Schlachttieres hat, zwischen denen eine Betäubungs­ spannung anliegt und ein elektrischer Betäubungsstrom fließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungseinheit bei einer Betäubungsspannung von 250 V bis 350 V Wechsel­ strom mit einer Frequenz höher als 50 s^-1 und niedriger als 1.500 s^-1 oder pulsierenden Gleichstrom mit einer Frequenz höher als 100 s^-1 und niedriger als 1.500 s^-1 liefert.

10. Versorgungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie Wechselstrom oder pulsierenden Gleichstrom mit einer Frequenz zwischen 300 s^-1 und 1.000 s^-1, vorzugsweise zwischen 500 s^-1 und 800 s^-1 liefert.

11. Versorgungseinheit nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie Wechselstrom oder pulsierenden Gleich­ strom regelbarer Frequenz liefert.

12. Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stromquelle Wechselstrom oder pulsierenden Gleichstrom mit Sinus-, Dreieck- oder Rechteckwellenform liefert.

13. Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stromquelle ein Frequenzum­ richter mit einem Netzanschluß (1), mit einem die anliegen­ de Netzspannung gleichrichtenden Gleichrichter (3), mit einem Gleichspannungs-Zwischenkreis (4) und mit einem die Anschlußpole (2) für die Kontaktelektroden speisenden Wechselrichter (5) ist.

14. Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 9 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß sie mit einer Meß- und Anzeige­ einrichtung für die seit Beginn eines Betäubungsvorgangs geflossene Elektrizitätsmenge versehen ist.

15. Versorgungseinheit nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie mit einer automatischen Abschaltung ver­ sehen ist, die den Betäubungsvorgang abbricht, wenn die geflossene Elektrizitätsmenge einen vorgegebenen Wert er­ reicht hat.

16. Versorgungseinheit nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abschaltung wahlweise aktivierbar und außer Funktion setzbar ist.

17. Versorgungseinheit nach Anspruch 15 oder 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie eine Wiederholsperre hat, die nach Abbrechen eines Betäubungsvorgangs durch die automatische Abschaltung das Einleiten eines neuen Betäubungsvorgangs für einige Zeit verhindert.