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在肉類食品的質(zhì)量評價(jià)體系中,嫩度是影響消費(fèi)者接受度的核心感官指標(biāo),直接關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的市場價(jià)值與品牌溢價(jià)能力。傳統(tǒng)的感官評價(jià)受主觀性、疲勞效應(yīng)和環(huán)境因素干擾,難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與數(shù)據(jù)化。剪切力測定法通過模擬人類咀嚼過程,將主觀口感轉(zhuǎn)化為可量化、可追溯的客觀數(shù)據(jù),已成為現(xiàn)代肉品工業(yè)質(zhì)量控制與產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵手段。中國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1180-2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》與國際通用的Warner-Bratzler(W-B)剪切法是這一領(lǐng)域的核心方法。本文對兩種方法的技術(shù)要點(diǎn)、應(yīng)用差異及儀器選型進(jìn)行全面對比分析,幫助肉品生產(chǎn)企業(yè)、質(zhì)檢機(jī)構(gòu)和科研院校建立科學(xué)規(guī)范的嫩度檢測體系。
1. 標(biāo)準(zhǔn)基本信息
NY/T 1180-2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》是由中華人民共和國農(nóng)業(yè)部發(fā)布的中國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),適用于豬、牛、羊、雞肉的肉嫩度測定。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定肉嫩度的測定原理為:通過測試儀器的傳感器記錄刀具切割肉樣時(shí)的用力情況,并把測試結(jié)果中的力量峰值(力的最大值)作為試樣嫩度值。嫩度是指肉在切割時(shí)所需的剪切力,剪切力是指測試儀器的刀具切斷被測肉樣時(shí)所用的力。
2. 標(biāo)準(zhǔn)的地位與作用
NY/T 1180-2006是目前國內(nèi)畜禽肉嫩度檢測的依據(jù)。在肉品行業(yè)中,它也是客觀評價(jià)肉品嫩度、指導(dǎo)育種和肉品分級的重要客觀指標(biāo)。通過標(biāo)準(zhǔn)測試方法,使用測定儀器記錄刀具切割肉樣時(shí)的用力情況,并把測定的剪切力峰值作為肉樣嫩度值。
1. W-B剪切法的起源與定義
Warner-Bratzler剪切法是國際上廣泛應(yīng)用的肉嫩度測定方法。通過模擬人類的咀嚼作用,以恒速垂直切割肌纖維,記錄切割過程中的最大剪切力值(單位:牛頓,N)。該力值反映肌纖維、結(jié)締組織及肌內(nèi)脂肪對剪切作用的綜合阻力,數(shù)值越小表明肉質(zhì)越嫩。
2. W-B剪切法的國際應(yīng)用
W-B剪切法是美國肉類協(xié)會制定的肉類剪切力值測定標(biāo)準(zhǔn),對肉樣大小等做了詳細(xì)規(guī)定。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、美國分析化學(xué)家協(xié)會(AOAC)及中國農(nóng)業(yè)部(NY/T 1180-2006)均將剪切力法作為肉品嫩度測定的核心標(biāo)準(zhǔn)。
在肉類加工中,Warner-Bratzler剪切測試通常用于確定嫩度水平,優(yōu)質(zhì)牛肉的峰值力通常在20到60N之間。
1. 剪切力測定的核心原理
兩種方法均基于Warner-Bratzler剪切原理,通過測定儀器傳感器記錄刀具切割肉樣時(shí)的用力情況,把測定的剪切力峰值(力的最大值)作為肉樣嫩度值。嫩度是指肉在切割時(shí)所需的剪切力。剪切力是指測試儀器的刀具切斷被測肉樣時(shí)所用的力。
2. 剪切過程中的力學(xué)行為
剪切測試是食品質(zhì)構(gòu)分析的核心方法,用于測量切割、咬合或使食品樣品變形所需的力。它復(fù)制了現(xiàn)實(shí)生活中的動作,如用刀切片、用牙齒咀嚼或?qū)⑹澄镪_,為評估抗剪切力和質(zhì)構(gòu)質(zhì)量提供了一種可量化的方法。國際標(biāo)準(zhǔn)對樣品處理流程有嚴(yán)格規(guī)定:選取代表性肌肉部位,剔除筋膜與脂肪;水浴加熱至中心溫度70±1℃,模擬烹飪條件;切割為規(guī)定尺寸樣條;刀具以恒定速度垂直切斷樣條;記錄最大剪切力;剔除異常值后取平均值。
1. 核心儀器配置
兩種方法均采用配有WBS(Warner-Bratzler Shear)刀具的相關(guān)剪切力測定儀(質(zhì)構(gòu)儀、國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀),并需配備圓形鉆孔取樣器(直徑1.27cm)、恒溫水浴鍋、熱電偶測溫儀和真空包裝機(jī)。主要設(shè)備差異在于:專用肌肉嫩度儀一般功能單一、操作簡便、針對性強(qiáng),適用于企業(yè)質(zhì)量控制和研發(fā);而多功能質(zhì)構(gòu)儀則功能更強(qiáng),適用于科研和教學(xué)。
2. 刀具規(guī)格參數(shù)
兩種方法的刀具規(guī)格要求基本一致:
| 參數(shù)項(xiàng)目 | NY/T 1180-2006要求 | W-B剪切法要求 | 一致性 |
|---|---|---|---|
| 刀具厚度 | 3.0mm±0.2mm | 3.0mm±0.2mm | 一致 |
| 刃口內(nèi)角度 | 60° | 60° | 一致 |
| 內(nèi)三角切口高度 | ≥35mm | ≥35mm | 一致 |
| 砧床口寬 | 4.0mm±0.2mm | 4.0mm±0.2mm | 一致 |
| 剪切速度 | 1mm/s | 1-5mm/s | 可調(diào) |
| 力量感應(yīng)元量程 | ≥49N | ≥49N | 一致 |
| 儀器精度 | ≤0.02% | ≤0.02% | 一致 |
NY/T 1180-2006標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:刀具厚度3.0mm±0.2mm,刃口內(nèi)角度60°,內(nèi)三角切口的高度≥35mm,砧床口寬4.0mm±0.2mm。測定儀器最大量程≥49N,低作用力感應(yīng)值≤0.0098N,儀器精度≤0.02%。
3. 儀器精度驗(yàn)證要求
兩種方法對儀器精度有嚴(yán)格要求,要求使用國家法定計(jì)量單位認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)砝碼測試校正,測定儀器的測定值與檢測標(biāo)準(zhǔn)砝碼的準(zhǔn)確值的誤差范圍應(yīng)在±0.1%以內(nèi),測定儀器具有校正能力。使用精度至少優(yōu)于千分之一的標(biāo)準(zhǔn)量值體系(國家計(jì)量單位認(rèn)可)的砝碼,通過力量校準(zhǔn)程序使得儀器測試精度達(dá)到試驗(yàn)要求。
1. 取樣要求
兩種方法均要求取無筋、腱、膜及脂肪并可滿足測定低用量的熟化后的整塊肉樣。取肉樣長×寬×高不少于6cm×3cm×3cm的整塊肉樣,剔除肉表面的筋、腱、膜及脂肪。
2. 熟化處理
將熟化后的肉樣從0℃-4℃冰箱中取出,在室溫下靜置1小時(shí)后,放入80℃恒溫水浴鍋中加熱,并用熱電耦測溫儀測量肉樣中心溫度,待肉樣中心溫度達(dá)到70℃時(shí),將肉樣取出冷卻到室溫20℃。
3. 鉆取肉樣
用直徑為1.27cm的圓形取樣器沿與肌纖維平行的方向鉆切肉樣,孔樣長度不少于2.5cm,取樣位置應(yīng)距離樣品邊緣不少于5mm,兩個(gè)取樣的邊緣間距不少于5mm,剔除有明顯缺陷的孔樣。從與肌纖維的垂直方向切取寬度為1.5cm的肉片。
1. 儀器互通性驗(yàn)證
研究表明,國產(chǎn)嫩度儀與質(zhì)構(gòu)儀測定的肌肉剪切力值極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)達(dá)0.688(P<0.01),而且二者間線性關(guān)系良好,國產(chǎn)嫩度儀可與質(zhì)構(gòu)儀互相替代,進(jìn)行肌肉嫩度評定。這意味著企業(yè)在儀器選型時(shí)可根據(jù)實(shí)際需求和預(yù)算靈活選擇,兩種儀器均可滿足NY/T 1180-2006標(biāo)準(zhǔn)要求。
2. 質(zhì)量控制體系中的應(yīng)用
兩種方法在肉品質(zhì)量控制體系中的應(yīng)用框架基本一致:
來料檢驗(yàn)階段:對每批次原料肉進(jìn)行嫩度抽檢,確保原料品質(zhì)穩(wěn)定。優(yōu)質(zhì)牛肉的剪切力值應(yīng)低于35N,而老韌肉可能超過60N。
過程控制階段:可用于優(yōu)化排酸工藝和熟化條件,監(jiān)控加工過程對肉品嫩度的影響。研究表明,宰后24小時(shí)冷卻肉剪切力值與72小時(shí)熟肉剪切力值呈顯著線性相關(guān),生產(chǎn)中24小時(shí)排酸后可直接橫切取背最長肌進(jìn)行剪切力值測定。
產(chǎn)品研發(fā)階段:在植物肉和替代蛋白產(chǎn)品開發(fā)中,穩(wěn)定的剪切阻力對于匹配動物蛋白的口感至關(guān)重要。
問:NY/T 1180-2006與Warner-Bratzler剪切法的核心區(qū)別是什么?
答:兩種方法在測試原理上本質(zhì)相同,均基于Warner-Bratzler剪切原理,采用相同的WBS刀具規(guī)格(厚度3.0mm、刃口60°)和剪切速度(1mm/s)。核心區(qū)別在于標(biāo)準(zhǔn)和適用范圍:NY/T 1180-2006是中國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),適用于豬、牛、羊、雞肉的嫩度測定,是中國肉品行業(yè)嫩度檢測的依據(jù);Warner-Bratzler法則是國際通用的方法,被ISO、AOAC等國際組織采納,是肉品嫩度國際對比的基礎(chǔ)。在選擇時(shí),針對國內(nèi)市場的產(chǎn)品建議依據(jù)NY/T 1180-2006,出口產(chǎn)品則需滿足W-B剪切法的國際要求。
問:如何選擇合適的嫩度測定儀器?質(zhì)構(gòu)儀與專用嫩度儀有何區(qū)別?
答:兩者均可用于嫩度測定,選擇取決于具體需求。專用肉嫩度測定儀(如RHN50型)具有測試模式固定、專一性強(qiáng)、操作簡便(無需復(fù)雜培訓(xùn),一鍵操作,結(jié)果實(shí)時(shí)自動顯示)、可便攜等優(yōu)點(diǎn),非常適合于企業(yè)用于產(chǎn)品的質(zhì)量控制及產(chǎn)品的研發(fā)。多功能質(zhì)構(gòu)儀則在實(shí)驗(yàn)過程中測試距離、測試速度、測試模式等高度可調(diào),探頭多套可選,可以獲得多個(gè)產(chǎn)品的多個(gè)指標(biāo),功能強(qiáng),適合食品類科研院所和高校的物性研究和教學(xué)應(yīng)用。研究表明,兩種儀器測定的肌肉剪切力值極顯著正相關(guān),可互相替代。
問:NY/T 1180-2006標(biāo)準(zhǔn)中嫩度值的允差范圍是多少?
答:根據(jù)NY/T 1180-2006標(biāo)準(zhǔn),在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10%。不同肉類的嫩度參考范圍:優(yōu)質(zhì)牛肉的剪切力通常低于35N,而老韌肉可能超過60N;優(yōu)質(zhì)牛肉的峰值力通常在20到60N之間。具體嫩度合格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品類型和目標(biāo)市場確定。在嫩度計(jì)算時(shí),應(yīng)將各孔樣剪切力測定值的平均值扣除空載運(yùn)行的最大剪切力,得到肉樣的嫩度值。
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