Til innholdet

Prosjektnummer

901007

Prosjektinformasjon

Prosjektnummer: 901007
Status: Avsluttet
Startdato: 01.05.2014
Sluttdato: 31.03.2015

Optimalisering av slakteprosessen for laksefisk: Ny teknologi for trenging i ventemerd, bløgging og kjøling (TekSlakt)

Trengeoperasjoner er en av de mest kritiske operasjonene i dagens oppdrettsnæring, både med tanke på fiskevelferd, tap av vekst, dødelighet, kvalitet og rømmingsfare. I dette prosjektet har en fremskaffet kompetanse som kan være grunnlag for utvikling av nye løsninger for trenging av laks og ørret i slaktemerd og sikre lavt nok stressnivå til at en kan produsere en godt utblødd laks med god kvalitet. Det ble også utviklet en modell for kjøling av laks i nedkjølt sjøvann (refrigerated sea water (RSW)).

Optimalisering av slakteprosessen i lakseindustrien er en sammensatt operasjon av trenging, pumping og avliving uten at fisken er utsatt for høy aktivitets- eller stressbelastning kombinert med en rask nedkjøling. Anbefalinger for en mer automatisert slakteprosess med kontrollert stressbelastning er utarbeidet med hensyn på forbedret produktkvalitet.
 
I prosjektet ble ulike tiltak for forbedring og optimalisering av dagens slakteprosess evaluert og forskerne har identifisert følgende forbedringspotensial i dagens prosess:

1. Automatisert slakteprosess som er mindre personavhengig som sikrer jevn flyt av fisk med mulighet for størrelsessortering og temperaturkontroll gjennom hele prosessen.

2. Forsøkene viste at høy temperatur, stress og aktivitet under håndtering førte til at lakseblod koaguler raskere og ga mer restblod i filét. Bløggemetoder og utblødning i luft eller vann er mindre viktig for utblødning dersom korrekt bløgging utføres. Forskerne anbefaler å stresse fisken minst mulig før slakting og gjennomføre bedøvelse og avblødning nærmest mulig merdkanten.

3. En dynamisk modell for nedkjøling av laks har blitt utviklet og verifisert. Resultatene viste at ved seksjonering av kjøleprosessen i forskjellige tanker er det mulig å redusere den effektive kjøletiden ved å utnytte effekten av termisk utjevning og at den aktive kjøletiden kan bli redusert mellom 30 % og 40 %. Modellen kan brukes for evaluering av kjøleprosesser og for å finne optimale kjølebetingelser tilpasset spesifikke anlegg.

4. Skånsom håndtering av fisken frem til avliving er viktig for å oppnå lengst mulig pre-rigortid og høy produktkvalitet. Trenging i avkast, og spesielt operasjonen trykk/vakuum-pumping inn til slaktelinjen øker stressbelastningen for slaktelaks. Ved en gunstig plassering av ventemerd/tank kan en for eksempel utnytte gravitasjon under flytting av fisk. Dette vil gjøre det mulig å flytte bedøvning og avlivningsprosess og transportere død fisk frem til slakt.

I tillegg til sluttrapporten har prosjektet levert 4 delrapporter som hver for seg gir nyttig informasjon på utfordringer med trengeprosess i ventemerd og en status oppdatering for praksis med drift av ventemerder, en status oppdatering på kjøling av laks og en delrapport som beskriver modell for kjøling av laks i RSW. 
Trengeoperasjoner som foregår i ventemerd for å pumpe fisken inn på prosesslinjen vil være en betydelig stressfaktor som kan redusere fiskens pre-rigortid med flere timer. I dialog med næringen er følgende relevante problemstillinger definert når det gjelder trengeproblematikken i ventemerd:
• lite kontroll med kondisjon av fisken i/fra brønnbåt
• ofte lange avstander fra ventemerd til slaktelinje – stressproblematikk/kort pre-rigor tid
• mangelfull kommunikasjon mellom operatører på merd og ved avliving
• ujevn strøm av fisk inn til bløgging/avlivning
• sortering av levendefisk (små fisk kan flyte oppå storfisk ved støtvis innmating til sorterer)
• fisken er trengt i for lang tid

Flere laksebedrifter har valgt som strategi å satse på filetering og uttrekk av tykkfiskbein pre rigor. I denne sammenheng er det ønskelig å redusere stress ved slakting slik at pre-rigortiden blir lengst mulig.

Flere lakseslakterier har rapportert om utfordringer rundt utblødning og kjøling av fisken. Det er fare for at nytt utstyr for avliving og bløgging har blitt implementert i eksisterende slaktelinjer, uten at en har tatt behørig hensyn til dette i resten av linjen. Som en konsekvens av forbudet mot å benytte CO₂ til bedøvelse av laksefisk har de fleste lakseslakterier endret teknologien. De har gått bort fra CO₂, over til strøm- eller slagbedøving. I tillegg har de fleste slakteriene faset ut levendekjølingstankene. All nedkjøling av fisk før pakking må dermed foregå i utblødningstanken, eventuelt i en egen kjøletank etter sløying.

I forbindelse med FHF prosjektet “Bedøvelse av laksefisk: Status i forhold til forskrift og produktfeil” (FHF-900697) ble det gjennomført intervju av personell ved lakseslakterier. Utblødning og kjøling av laksen ble da ved flere anledninger bragt opp som økende utfordringer. I samme prosjekt ble det også gjennomført intervju med personell ved filétanlegg og røykerier, hvor økende mengde blod i filétene ble sagt å være en utfordring. Blodet kommer ikke til syne før den ferdigrøkte laksen blir vakuumpakket, noe som kan resultere i at produktet må nedklassifiseres.

Det blir pekt på at blod som koagulerer i gjellene fører til dårligere utblødning, tilsmussing av gjellene, osv. Restblod i gjellene gir dårlig lukt og redusert holdbarhet (dårlig QIM-score). Laks som blir bedøvet/avlivet med strøm eller slag beveger seg ikke like mye i blødetanken som den gjorde når den ble bedøvet med CO₂. Fisken synker til bunn av tankene og ligger stille, samtidig som gjellelokkene ligger helt inntil hodet. Dette kan være en årsak til at blod koagulerer i gjellene og hindrer utblødning. Nyfanget torsk har tilsvarende atferd og ligger urørlig på bunnen av transporttanken de første timene etter fangst. For 20 år siden ble det utviklet et eget “oppstrømssystem” som tok hensyn til dette. Perforert dobbel-bunn med svært liten lysåpning (< 1 %) gir hundre små fontener per kvadratmeter. På denne måten får hvilende fisk tilgang på oksygenrikt vann selv om tettheten nå kan være 6–700 kg/m3. Det er sannsynlig at dette vannfordelingsprinsippet også kan brukes til å fjerne blod og senke temperaturen effektivt.

Krav til nedkjøling av laksen før pakking eller videre bearbeiding er sentralt for å oppnå nødvendig holdbarhet, redusert isbehov og mindre avrenning av blodvann under transport. I tillegg møter næringen skjerpede krav i fra markedet når det gjelder kjøling. Sirkulasjon og jevn strømning av kaldt sjøvann gjennom og mellom enkeltfiskene vil sannsynligvis være gunstig for å få en mer effektiv kjøling. I tillegg antar man at økt vannsirkulasjon i kjøletankene vil føre til en vaskeeffekt hvor blodrester i gjellene sannsynligvis vil reduseres.
Å utvikle teknologi og prosedyrer for skånsom trenging, forbedret utblødning og effektiv kjøling av laks.
 
Delmål
• Å skaffe ny kunnskap som bidrar til å løse problem knyttet til trenging av fisk i vente-/slaktemerd.
• Å utvikle og teste teknologi for forbedret overføring av levende fisk, som kan gi lengre pre-rigortid og bedre utblødning.
• Å definere målbare styringsparametere og terskelverdier som sikrer mer skånsom håndtering av fisk og kan være et redskap for å sikre optimale forhold ved trenging og slakting.
• Å skaffe ny kunnskap om forhold og faktorer som særlig påvirker optimal blodtapping og kjøling av oppdrettslaks/-ørret.
• Å beskrive og prøve ut tiltak i slakteprosessen som kan sikre god blodtapping av fisken.
• Å utvikle modellberegninger for optimal kjøling av oppdrettslaks/-ørret, som starter når fisken tas inn i brønnbåt.
Resultatene fra prosjektet i 2014 forventes å gi grunnlag for:
• Definerte styringsparametere og nye teknologikonsept for trenging av laks, som skal gi mindre stressing/utmatting av fisken og dermed lengere pre-rigortid. Dette er nyttig kunnskap både for slakteriene i den daglige driften og for utstyrsprodusenter som utvikler ny trengeteknologi.
• Basiskunnskap om hvordan utmatting av laks under trenging/pumping, temperatur under utblødning og plassering av bløggekuttet påvirker muligheten for å oppnå god blodtapping. Denne kunnskapen er et nyttig grunnlag for utstyrsprodusenter og slakteri i forbindelse med utvikling av teknologi og optimalisering av rutiner for trenging, pumping, bløgging og kjøling av oppdrettslaks. 
• Modellverktøy for kjøling av laks, fra fisken tas inn i brønnbåt frem til pakking av slaktet fisk. Det vil danne grunnlaget for nye kjølekonsepter.
 
For at slakteriene skal ha god nytte av resultatene er det viktig at resultatene presenteres og gjennomføres hos utstyrsprodusentene. Det er planlagt arbeidsmøter med leverandører hvor resultater presenteres og mulig implementering blir diskutert.

For slakteriene betyr lengere pre-rigortid mulighet til å få en høyere kvalitet på salgsproduktet. Bedre utblødning vil gi færre reklamasjoner og lengere holdbarhet. En mer effektiv kjøling vil foruten lengere holdbarhet også kunne gi et høyere utbytte dersom videreforedling skjer i samme bedrift.
Teknologi for stressreduksjon under trenging av fisk i merd, samt forbedret utblødning og god kjøling vil vektlegges spesielt i dette prosjektet. Prosjektet omfatter prosessen fra laksen overføres til ventemerd og til den er ferdig nedkjølt - klar for pakking. Kjøling skal imidlertid utredes fra fisk tas ombord ved oppdrettsmerd.
 
Prosjektet består av følgende arbeidspakker med tilhørende aktiviteter:
 
Arbeidspakke 1: Nye teknologiske konsepter
Arbeidet med trenging og pumping, utblødning og kjøling er delt inn i ulike aktiviteter som er spesifisert nedenfor.
 
Aktivitet 1.1: Kunnskapsstatus
Det vil bli utarbeidet en oversikt over eksisterende kunnskap om forhold ved trenging og transport av levende fisk når det gjelder fiskevelferd (velferdskriterier) og kvalitet. Dette vil i stor grad være basert på arbeid utført  med støtte fra FHF og Norges forskningsråd regi. Erfaringer fra tidligere arbeider innenfor området vil bli diskutert for å snevre inn problemstillingene. Ressursgruppen vil innvolveres i diskusjoner i prosjektet. 
 
Aktivitet 1.2: Nye teknologiske konsepter for trenging
Det er behov for å definere målbare styringsparametere og terskelverdier som sikrer mer skånsom håndtering av fisk og som kan være et redskap for å sikre optimale forhold ved trenging og slakting.

Dette skal gjøres med bakgrunn i aktivitet 1.1, samt et eventuelt studie der en kartlegger årsakene til basisproblemene for trengeprosessen i ventemerd, inkludert pumpeprosessen, herunder tetthetskontroll, antallskontroll, kontroll av pumperate, oksygenmetningen under trengeprosessen, stress (der ulike stressindikatorer som blodlaktat, pH i blod og muskel er relevante analyser), og håndteringsskader samt operasjonelle problemstillinger. Med bakgrunn i dette skal prosjektet komme med forslag til bedre trengeprosedyrer som bygger på målbare kriterier og gir tilstrekkelig mulighet til regulering under produksjon. Det vil bli utarbeidet en sjekkliste med definerte styringsparametere som operatørene kan bruke før en trengeoperasjon for å avgjøre om trenging kan gjennomføres.

Nye sensorsystemer og teknologiske konsepter for trenging skal foreslåes. Prosjektet vil være fremtidsrettet ved at en vurderer nye konsepter for ventemerd, lukkede løsninger og bruk av mobile slakte-/bedøvingsenheter. Det vil bli lagt vekt på minst mulig transport og belastning av levende fisk og økt grad av transport/flytting av fisk etter avliving. Her kan man for eksempel tenke seg at bedøving og avliving skjer i ventemerd og/eller ved overføring slakteri.  Konsekvens for kjøling og utblødning skal også vurderes for slike løsninger.
 
Sensorsystemene skal forbedre styring og kontroll av trengeprosessen slik at operatørene kan utføre trengeprosessen på en bedre måte. Konsepter for styringssystemer for stressreduksjon og bedre prosessflyt inn til slakteri skal vurderes. Her er det aktuelt både å forbedre eksisterende teknologi og vurdere nye konsepter.
 
Flere teknologiske konsepter er aktuelle, som f.eks.:
• fleksibelt pumpeinntak, samt pumpesug plassering og utforming
• neste generasjons ventemerd (f.ekss skyveskott, fleksible lukket ventemerd)
• atferdsbasert trenging og pumping: utnytte adferdstrekk hos fisken for mer skånsom trenging og pumping
• instrumentering av avkastnota
• bedøve og eventuelt avlive fisken i trengeprosessen eller ved pumpeinntak
 
Leveranse: Prosjektnotat til felles sluttrapport fra aktivitet “Trenging og pumping”.
 
Aktivitet 1.3: Basiskunnskap for utvikling av nye teknologiske konsepter for utblødning
Det er behov for mer kunnskap om sentrale forhold ved blodtapping som sikrer god fiskevelferd, tilfredsstillende avblødning og derav kvalitet. Hva betyr stresspåvirkning under trenging/pumping?, hvilke snitt er mest effektive for avblødning?, hva betyr oppholdstid i luft og temperatur under avblødning? Her er det avgjørende at det er god sammenheng mellom prosessene, og resultatene må derfor sjekkes opp mot stresspåvirkning før/under trenging/slakting.

Viktige forhold som kan studeres er: Hvor fort levrer blodet seg og har det noe å si for avblødning? Hva er det som fører til at blodet i laksen levrer seg så raskt? Arbeidet vil foregå ved at grunnleggende sammenhenger med hensyn til bløgging og avblødning blir undersøkt i kontrollerte forsøk, som skissert nedenfor:
• Forsøk med hvordan stress/utmatting påvirker blodtappingen, eventuelt i kombinasjon med metoder for bedøving/avliving og bløgging, skal gjennomføres med levende laks i en svømmetunnel som Nofima har bygget opp ved Havbruksstasjonen i Tromsø. I svømmetunnel kan man under kontrollerte betingelser undersøke hvordan stressnivå virker inn på blodinnholdet i muskelen og hvor fort blodet koagulerer.
• Effekter av temperatur i levende fisk, ulike bløggesnitt, hvorvidt fisken er levende eller død når blodtappingen starter, blodtapping i vann/ute av vann og vanntemperatur er også problemstillinger som vil bli undersøkt i kontrollerte småskalaforsøk hos Nofima, med laks fra Havbruksstasjonen i Tromsø.

Leveranse: Prosjektnotat til felles sluttrapport fra aktivitet "Utblødning".
 
Aktivitet 1.4: Teknologiske konsepter for kjøling
Hovedbetingelsen for effektiv kjøling er at varmen i fisken effektivt fjernes og transporteres til kuldesystemet. Den store varmestrømmen fra kjøling av fisken fjernes i dag av sirkulerende kaldt sjøvann og gir rask temperaturstigning i vannet. Alternative systemer, teknologi og utstyr for effektiv sjøvannskjøling med lavt energiforbruk gjennomgås og beste praksis beskrives. I tillegg skal det fastlegges kjøletid for laks avhengig av temperatur, fiskestørrelse, rund/sløyd, sjø-/vanntemperatur og sirkulasjon/varmetransport fra fiskeoverflaten. Dette arbeidet vil baseres på tidligere målinger samt supplerende målinger for relevante vektstørrelser.

Fisk avlivet med slag eller strøm har ingen bevegelse under utblødning og vil raskt synke og pakkes sammen i bunnen av tanker. For å effektivt fjerne varme og blod kreves vannstrøm over hele biomassen. Nødvendig forhold mellom vann og fisk under gitte forhold og betingelser må bestemmes. Tetthetsforskjellen mellom fisk og sjøvann må kompenseres av oppdriftskrefter eller mekanisk påvirkning for å sikre god kontakt mellom kjølemedium og fiskeoverflaten og følgende alternative teknologier vurderes. Primært bør dette løses med oppadgående vannstrømmer i kjøletankene. Krav til strømningsjevnhet og -hastigheter og fiskens “oppførsel” undersøkes og eventuelt kan strømningsforholdene beregnes/simuleres ut fra kravene til væskehastighet. 
 
Området for kjøling er utvidet til å omfatte hele brønnbåttransporten, opphold i ventermerd og slakteprosessen. Det må gjøres en vurdering av energiforbruk og kjøleeffekt ved å utnytte transporttiden, eller deler av denne til kjøling under forutsetning av at det finnes anlegg for å ivareta dette hos mottaker. Det kan være ved direkte levering eller, som det er nevnt, under trenging, ved trenging i lukket anlegg. Målet er som før at fisken skal holde foreskrevet kjernetemperatur ved pakking. Her varierer kravet mellom 2 og 4 °C. 

En modell for kjøling av laks i de mest vanlige størrelsesgrupper skal utarbeides for hel, sløyd laks og levende kjøling.
 
Aktivitet 1.5: Forslag til viderføring
På bakgrunn av resultatene i prosjektet vil det bli utarbeidet et forslag til videreføring som presenteres for styringsgruppen i styringsgruppemøte 2. Det vil også bli invitert til et møte med utstyrsleverandører for å diskutere hvorledes valgte teknologiske konsepter kan videreutvikles til kommersielle produkter og implementeres i havbruksnæringen.
 
Arbeidspakke 2: Prosjektledelse og resultatspredning
Det vitenskapelige arbeidet vil bli gjennomførte av SINTEF Energi AS, Nofima og SINTEF Fiskeri og havbruk AS med Tom Ståle Nordtvedt, SINTEF Energi AS, som prosjektleder.

Resultatene fra prosjektet foreslås spredd så vidt som mulig i tråd med FHFs ønsker, men med respekt for ervervede kommersielle rettigheter og interesser hos partnere. Generiske resultat vil distribueres gjennom presentasjon i Faggruppe kvalitet laks og i arrangerte møter, samt gjennom arbeidsmøter med aktører knyttet til prosjektet.
 
Aktivitet 2.1 Prosjektledelse
Aktiviteter vil være å arrangere styringsmøter med ansvar for kostnader knyttet til dette, rapportere inn til FHF og styringsgruppen og arrangere arbeidsmøter med næringen.

Leveranser vil være styringsgruppemøte referat, årsrapporter, sluttrapporter og presentasjoner.
Generiske resultat vil distribueres gjennom presentasjon i Faggruppe kvalitet laks og i arrangerte møter, samt gjennom arbeidsmøter med aktører knyttet til prosjektet.
 
Det vil også bli formidlet ved arbeidsmøter med leverandørindustrien.
 
Det er planlagt at det i løpet av prosjektperioden skal publiseres populærvitenskapelige artikler samt minst en vitenskapelig artikkel som forklarer de viktigste resultatene fra prosjektet.
keyboard_arrow_up