Bestimmung des intramuskulären Fettgehalts im M. longissimus von Schweinen mittels Ultraschall-Spektralanalyse

39. Kulmbacher Woche

Der intramuskuläre Fettgehalt (IMF) wird als wichtiges Qualitätsmerkmal für den Genusswert von Schweinefleisch angesehen. Sowohl die züchterische Bearbeitung des IMF als auch dessen monetäre Bewertung im Rahmen von Qualitätsfleischprogrammen setzen eine schnelle, kostengünstige und reproduzierbare Gehaltsbestimmung voraus - einer möglichen Integration des Verfahrens in den Schlacht- und Zerlegeprozess kommt dabei besondere Bedeutung zu.

An 115 kommerziell erzeugten Schlachthälften gleicher Herkunft (DE*DL-Sau x Du*Ha-Eber) wurde die Eignung der Spektralanalyse von Ultraschallechosignalen zur Bestimmung des intramuskulären Fettgehaltes im Kotelettmuskel (M. longissimus) untersucht. Die Messungen wurden in Anlehnung an die übliche Schlachtkörperklassifizierung in Höhe der 2./3.-letzten Rippe mit einem klinischen B-Bild-Diagnostik-Gerät an schlachtwarmen bzw. gekühlten unzerlegten Hälften bzw. am gekühlten Lachs (d.h. ohne Speckauflage) durchgeführt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bildanalyseverfahren gelangen die unverarbeiteten, digitalisierten Rohdaten (d. h. Spannungssignale) des rückgestreuten Ultraschalls zur weiteren Auswertung; dabei werden insgesamt 60 akustische Parameter wie Dämpfung und Rückstreuung berechnet. Systemspezifische Übertragungseigenschaften des B-Bild-Gerätes werden vor der Parameterberechnung korrigiert.

Die Ultraschallparameter sind durch niedrige bis mittlere Korrelationen zum IMF und hohe Autokorrelationen gekennzeichnet. Über alle untersuchten Schlachtkörper ergeben sich mit multiplen linearen Regressionsmodellen bei Verwendung von Einzelmesswerten Bestimmtheitsmaße bis maximal R² = 0,36.  Parametermittelwerten aus mehrfach wiederholten Messungen je Tier erlauben Bestimmtheitsmaße bis R² = 0,60 bei einem minimalen Schätzfehler von 0,36 % IMF. Weitaus engere Zusammenhänge zwischen IMF und Ultraschallparametern bei ausschließlicher Einbeziehung von Schlachtkörpern mit einem IMF-Gehalt von mehr als 2 % (R² bis 0,99) deuten auf eine Detektionsschwelle hin, die an unabhängigem Datenmaterial zu prüfen ist. Diskriminanzanalytisch lassen sich die untersuchten Schlachtkörper anhand der akustischen Parameter bestenfalls mit einem Fehler von knapp über 20 % korrekt einer von 2 Fettgehaltsklassen bei einer Klassengrenze von 2,0 % IMF zuordnen. Bezüglich der untersuchten Messzeitpunkte lässt sich weiterhin eine deutliche Unterlegenheit der IMF-Schätzung aus Datenaufnahmen am Lachs feststellen; die Messungen am Schlachtkörper mit Speckauflage gewährleisten am ehesten, dass die ROI (= Bildausschnitt) zur Parameterberechnung mit der Fokuszone des verwendeten Ultraschallwandlers übereinstimmt; dies ist eine Voraussetzung für die Exaktheit der Parameterberechnung.

Über die vorgestellten Ergebnisse hinaus geben die durchgeführten Arbeiten zur Korrektur der systemspezifischen Eigenschaften des verwendeten Ultraschallsystems weitere Aufschlüsse über die notwendige Beschaffenheit der Geräte, um das Potential der Spektralanalyse von Ultraschallechosignalen zur Gewebecharakterisierung besser ausschöpfen zu können. Die Anwendung des Verfahrens erscheint insbesondere Erfolg versprechend zur Schätzung des IMF am Rinderschlachtkörper aufgrund höherer IMF-Gehalte und der größeren Merkmalsvariation im Vergleich zum Schwein.

Quelle: Kulmbach [ MÖRLEIN, D. [1] [2], , ROSNER, F. [2], BRAND, S. [1], JENDERKA, K.-V. [3], WICKE, M. [1] ]