在肉品質量評價與畜禽育種領域,嫩度是決定消費者接受度的核心感官指標。傳統的感官評價依賴品評師經驗判斷,結果主觀性強、重復性差,導致生產企業難以建立統一的品質控制標準。模擬咀嚼力嫩度檢測儀(剪切力測定儀)通過模擬人類牙齒對肌肉及食品的咀嚼作用,將主觀的“嫩不嫩”轉化為客觀、精確的力學數值,正成為肉品產業鏈從源頭育種到終端消費的質控關鍵。它以“牛頓(N)”或“公斤力(kgf)”為單位的剪切力值,不僅決定了牛肉的等級與售價,更通過標準化的檢測體系,串聯起從基因篩選到屠宰加工的全鏈條質量管理。
中國農業行業標準體系為這一過程提供了科學、統一的依據:NY/T 1180-2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》提供了從取樣到計算的核心測試規程;NY/T 2793-2015《肉的食用品質客觀評價方法》將剪切力納入完整評價框架;而NY/T 2660-2014《肉牛生產性能測定技術規范》則明確要求將其作為肉質性狀育種篩選的核心指標。三者共同構成了“怎么測—評什么—為什么用”的完整邏輯閉環。
1. 原理:模擬咀嚼,量化嫩度
NY/T 1180-2006標準采用了國際通用的Warner-Bratzler剪切力方法作為肉嫩度測定的基本原理。該方法通過模擬人體咀嚼過程中牙齒切割肌肉纖維的力學過程,將嫩度這一感官特性轉化為可量化的力學參數。其核心定義為:嫩度是指肉在切割時所需的剪切力,剪切力則是測試儀器的刀具切斷被測肉樣時所用的力。通過測定儀器傳感器記錄刀具切割肉樣時的用力情況,并把測定的剪切力峰值(力的最大值)作為肉樣嫩度值。
2. 標準檢測流程
根據NY/T 1180-2006標準,完整的檢測流程涵蓋取樣、處理、測定與計算四大環節:
取樣要求: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。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,有效測定樣品數量不少于3個。
樣品處理:取中心溫度為0~4℃的肉樣,放入功率為1500W的恒溫水浴鍋中加熱至80℃,用熱電偶測溫儀測量肉樣中心溫度,待肉樣中心溫度達到70℃時將肉樣取出冷卻至中心溫度為0~4℃,以模擬實際食用時肉類的溫度變化。
測定操作:將處理好的孔樣置于儀器的刀槽上,使肌纖維與刀口走向垂直。啟動儀器剪切肉樣,記錄刀具切割這一用力過程中的最大剪切力值,為孔樣剪切力的測定值。
嫩度計算:嫩度值 = (各有效孔樣剪切力測定值之和 ÷ 有效孔樣數量) - 空載運行最大剪切力,同一肉樣有效數據測量值的允許相對偏差值應≤15%。
3. 設備核心參數
一臺符合NY/T 1180-2006標準的模擬咀嚼力嫩度檢測儀應滿足以下關鍵技術要求:力量感應元量程≥49N,作用力感應值≤0.0098N,儀器精度≤0.02%;刀具規格為厚度3.0mm±0.2mm、刃口內角度60°、砧床口寬4.0mm±0.2mm;剪切速度為1mm/s;儀器空載運行所受到的剪切力應≤0.147N。此外,測定儀器的準確度應使用國家法定計量單位認可的標準砝碼測試校正,測定值與檢測標準砝碼準確值的誤差范圍應在±0.1%以內。
1. 剪切力與顏色的綜合評價模型
NY/T 2793-2015《肉的食用品質客觀評價方法》由南京農業大學周光宏教授牽頭,中國農業科學院農產品加工所等10余家單位聯合研制,于2015年5月21日發布、2015年8月1日正式實施。該標準系統規定了肉的食用品質客觀評價體系,涵蓋四大核心指標:顏色、pH、剪切力和保水性,其中剪切力是直接量化口感的客觀指標。
2. 不同肉類的剪切力正常值范圍
根據NY/T 2793-2015標準規定,生鮮豬肉(宰后48h)剪切力正常范圍≤45N;生鮮牛肉、羊肉(宰后72h)≤60N;生鮮雞肉(宰后24h)≤40N。值得注意的是,嫩度性狀受品種、年齡、飼養方式及宰后排酸工藝的顯著影響。研究表明,特定基因型個體(如CSTB基因AA型)的剪切力值極顯著低于其他基因型。NY/T 2660-2014《肉牛生產性能測定技術規范》進一步明確,剪切力值作為肉質性狀六大核心指標之一,與肉色、脂肪顏色、大理石花紋、肌肉脂肪含量、pH值、滴水損失共同構成完整的肉質評價體系。
1. 育種篩選的量化依據
NY/T 2660-2014標準明確規定了肉牛主要生產性能測定的性狀與方法。在肉質性狀方面,該標準將剪切力值、肉色、脂肪顏色、大理石花紋、肌肉脂肪含量、pH值、滴水損失列為肉質評價的核心指標。通過標準化測定對種畜進行科學選育,提供直接的數據支持,對于提升肉牛生產效率和肉質品質、增強市場競爭力,具有深遠意義。
2. 屠宰加工環節的質控應用
在屠宰加工環節,將嫩度測定引入胴體評價體系,可有效緩解育種工作中肉質性狀選擇滯后的問題。依據剪切力值對胴體進行嫩度等級劃分,指導產品的差異化定價與加工工藝優化;通過檢測不同排酸時間的剪切力值變化曲線,確定最佳排酸周期,避免因排酸不足導致的肉質老化或過度排酸造成的風味損失。屠宰加工企業可結合一豬多吃、一頭牛根據瘦肉率按部位定級,同時根據檢驗結果優化胴體分級和熟化工藝參數。
1. 企業質控的場景化解決方案
在原料驗收環節,對每批次原料肉進行嫩度抽檢,確保原料品質穩定,優質豬肉的剪切力值應低于3.5kgf(約34.3N)。在工藝優化中,通過檢測不同滾揉時間(12h vs 24h)處理后的剪切力值,建立參數優化模型,可提升出品率15%-20%。在排酸工藝優化中,通過檢測不同成熟階段的剪切力值變化,確定最佳的排酸周期。在成品監控階段,檢測西式火腿、醬鹵肉等產品的嫩度均勻性,避免局部老化導致客訴。在研發與配方優化中,為新型肉類替代品(植物基肉)提供嫩度量化參考。
2. 國內外市場合規性
歐美等國際市場對肉類嫩度提出了強制性標準要求(如歐盟EC No 852/2004),出口企業必須提供量化檢測數據,傳統感官評價方法難以滿足認證需求。采用嫩度儀的定量數據不僅可用于出口備案,還可作為產品研發改進的依據。FDA不良事件報告數據庫也曾記錄多起高海拔地區采血管質量投訴,凸顯了標準化檢測的重要性。測試數據支持自動加密存儲和對接LIMS系統,符合GMP記錄保存要求,助力企業通過ISO 22000等國際認證。
問:NY/T 1180-2006規定的標準流程與NY/T 2793-2015中規定的食用品質評價體系有何銜接關系?
答:兩者共同構成從基礎檢測到綜合品質評定的完整鏈條。NY/T 1180-2006專注于檢測的基本操作和流程,規定了從取樣、蒸煮處理到剪切測定的核心方法。NY/T 2793-2015則將剪切力值納入顏色、pH、保水性共同構成的綜合評價體系,并依據標準規定的正常值范圍進行食用品質判定,從根本上解決了“什么樣的數據才算好肉”這一核心問題,為畜禽育種和分類定級提供了政策支持。
問:在NY/T 2660-2014育種篩選中,剪切力值的測定方法依據和正常范圍是什么?
答:NY/T 2660-2014明確剪切力值的測定方法依據NY/T 1180-2006執行。依據NY/T 2793-2015的參照要求,生鮮牛肉(宰后72h)剪切力正常值范圍應≤60N;若超出該范圍則肉質較老。優質牛肉的剪切力通常低于45N,而老韌肉可能超過60N。內控標準建議設為≤50N(約5.1kgf),以保障產品在終端市場具備競爭力。通過剪切力測定為育種提供量化數據,也是確定嫩度性狀是否顯著改善的客觀證據。
問:如何確保模擬咀嚼力嫩度檢測儀的精度符合NY/T 1180-2006的標準要求?
答:應重點核查設備的技術參數是否滿足標準中對力量感應元量程≥49N、作用力感應值≤0.0098N、儀器精度≤0.02%的要求;確認是否執行NY/T 1180-2006標準關于WBS刀具的規格,包括刀具厚度3.0mm±0.2mm、刃口內角度60°、砧板刀槽寬度4.0mm±0.2mm等。設備校準必須使用國家法定計量單位認可的、精度至少優于千分之一的標準砝碼,測定值與標準砝碼準確值的誤差范圍應在±0.1%以內,并出具第三方計量證書。
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