在肉牛產業的育種篩選與肉品質量控制中,嫩度是決定牛肉等級、售價與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,難以建立統一的品質控制標準。Warner-Bratzler(W-B)剪切力法通過模擬人類牙齒切割肌纖維的力學過程,將主觀的“嫩不嫩”轉化為客觀的力學數值,已為肉嫩度測定的“黃金標準”。
NY/T 2660-2014《肉牛生產性能測定技術規范》于2014年10月17日發布,2015年1月1日正式實施,由農業部畜牧業司提出,全國畜牧業標準化技術委員會(SAC/TC 274)歸口,起草單位包括中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所、全國畜牧總站,主要起草人為李俊雅、高雪、劉海良等。該標準從生產性能測定的維度,將W-B剪切力法納入肉質性狀的核心評價體系,明確引用NY/T 1180-2006作為剪切力的測定依據,為肉牛選種、宰前選育與宰后分級提供了科學、統一的客觀方法。牛肉剪切力儀正是依據上述標準設計的專業檢測設備,本文對NY/T 2660-2014標準下牛肉剪切力測定的技術要點進行全面解讀,深入探討其在肉牛育種與宰后分級的雙重應用。
1. 標準體系與適用范圍
NY/T 2660-2014《肉牛生產性能測定技術規范》規定了肉牛主要生產性能測定的性狀與方法,適用于肉牛生產與經營中的性能測定。該標準涵蓋了肉牛產業的完整測定體系,包括生長發育性狀(初生、6月齡、12月齡、18月齡、24月齡、36月齡等月齡段的體重及體尺性狀)、肥育性狀(育肥始重、育肥終重、育肥期日增重、飼料轉化率)、胴體性狀(宰前重、胴體重、胴體等級、屠宰率、凈肉率、骨肉比、眼肌面積、背膘厚)以及肉質性狀四大類。
2. 肉質性狀中剪切力值的核心地位
在肉質性狀方面,NY/T 2660-2014明確規定了六大核心評價指標:肉色、脂肪顏色、大理石花紋、剪切力值、肌肉脂肪含量、pH、滴水損失。其中,剪切力值是直接量化口感的客觀力學指標,在育種篩選與屠宰線上都扮演著關鍵角色。標準在規范性引用文件中明確引用NY/T 1180《肉嫩度的測定 剪切力測定法》作為剪切力值的測定依據。
這一指標體系的建立,從根本上解決了“什么樣的牛肉算是品質優良”這一核心問題,為畜禽育種和分類定級提供了政策支持。在NY/T 676-2003《牛肉質量分級》的基礎上,NY/T 2660-2014進一步將剪切力值作為肉質分級的重要指標,形成了從生產性能測定到質量分級的完整標準鏈條。
1. 測試原理
Warner-Bratzler剪切力法的核心原理是:通過模擬人類的咀嚼動作,以恒定速度垂直切割肌纖維,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、結締組織及肌內脂肪對剪切作用的綜合阻力,數值越小表明肉質越嫩。嫩度是指肉在切割時所需的剪切力,剪切力是指測試儀器的刀具切斷被測肉樣時所用的力。
2. NY/T 1180-2006對測定儀器的精度要求
NY/T 1180-2006對Warner-Bratzler剪切力測定儀的儀器精度提出了嚴格的技術要求:
| 參數項目 | 標準要求 |
|---|---|
| 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 | 厚度3.0mm±0.2mm,刃口內角度60° |
| 內三角切口高度 | ≥35mm |
| 砧床口寬 | 4.0mm±0.2mm |
| 剪切速度 | 1mm/s |
| 儀器空載最大剪切力 | ≤0.147N |
| 國家砝碼校準誤差 | ≤±0.1% |
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。
3. 標準化樣品處理流程
NY/T 1180-2006規定了從取樣到樣品處理再到測定的完整流程,這是確保測定結果準確性和可比性的關鍵。
取樣要求:依據NY/T 2660-2014及配套方法,取樣部位為肉牛第12-13肋間處的背最長肌(眼肌),取長×寬×高不少于6cm×3cm×3cm的整塊肉樣,剔除肉樣表面的筋、腱、膜及脂肪,并確保肉樣中心溫度保持在0℃~4℃。
熟化處理:取樣后將冷卻肉樣在室溫下靜置1小時,真空包裝后放入80℃恒溫水浴鍋加熱,用熱電偶測溫儀監測中心溫度,待達到70℃時取出,自然冷卻至室溫(約20℃)。
鉆切孔樣:從與肌纖維垂直方向切取1.5cm厚肉片,用直徑1.27cm圓形取樣器沿肌纖維平行方向鉆切孔樣,孔樣長度不少于2.5cm。取樣位置距樣品邊緣不少于5mm,兩孔邊緣間距不少于5mm,有效孔樣數量不少于3個。在NY/T 1180-2006標準中,這一指標是確保測定結果穩定性和統計有效性的核心參數。
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(峰值),為孔樣剪切力的測定值。
嫩度計算:取各個孔樣剪切力測定值的平均值扣除空載運行的最大剪切力,計算肉樣的嫩度值。同一肉樣有效數據測量值的允許相對偏差值應≤15%。
根據NY/T 2793-2015《肉的食用品質客觀評價方法》標準規定,牛肉(牛、羊肉)宰后72h的剪切力正常范圍應≤60N。
結合NY/T 676-2003及行業研究,牛肉嫩度等級的剪切力參考范圍如下:
| 等級 | 剪切力范圍 | 肉質描述 |
|---|---|---|
| 特級牛肉 | ≤41.4N | 肉質嫩,消費者易于接受 |
| 一級牛肉 | 41.4N~55.4N | 肉質適中 |
| 二級及以下 | >55.4N | 肉質較韌,口感不佳 |
在國際上,Warner-Bratzler剪切測試是肉品嫩度評定的標準方法,優質牛肉的峰值力通常在20到60N之間。根據NY/T 2793-2015標準的進一步規定,特級牛肉剪切力應≤41.4N(肉質嫩,消費者易于接受);一級牛肉剪切力介于41.4N~55.4N(肉質適中);二級及以下則剪切力>55.4N(肉質較韌,口感不佳)。企業可在這一國家標準基礎上建立更嚴格的內控標準,建議設為≤50N(約5.1kgf),以保障產品在終端市場具備競爭力。
1. 育種篩選:從種源開始優化肉質品質
剪切力值在育種選擇中扮演著關鍵角色。研究證實,嫩度性狀具有較強的遺傳基礎,通過剪切力測定可篩選肉質優良的種源。NY/T 2660-2014標準明確要求將剪切力值納入肉質性狀指標體系,配合生長發育性狀和肥育性狀的測定,為種畜科學選育提供直接的數據支撐。
具體檢測節點建議如下:
| 檢測階段 | 檢測重點 | 應用價值 |
|---|---|---|
| 核心育種場 | 12月齡后備種牛背最長肌剪切力抽檢 | 篩選肉質性狀優良的種源,淘汰嫩度指標差的個體 |
| 育種數據庫 | 建立種牛剪切力值檔案,關聯基因型與肉質性狀表現 | 為分子育種提供表型數據支撐,加速遺傳改良 |
| 聯合育種評估 | 核心場間種牛剪切力值比對 | 統一育種標準,提升群體肉質一致性 |
通過標準化的剪切力測定,育種工作者能夠早期淘汰嫩度性狀表現差的個體,縮短育種周期,加速優質肉質性狀的遺傳傳遞。在全球牛肉市場競爭日趨激烈的背景下,基于剪切力數據的科學選育已成為提升肉牛產業核心競爭力的關鍵手段。
2. 宰后分級:胴體等級劃分與工藝優化
在屠宰加工環節,通過剪切力測定對胴體進行嫩度等級劃分,直接指導產品的差異化定價、工藝優化與渠道分配:
| 檢測節點 | 檢測重點 | 應用價值 |
|---|---|---|
| 宰后排酸過程 | 宰后24h、48h、72h剪切力變化曲線 | 確定最佳排酸周期,改善嫩度,避免老化不足或過度損失 |
| 胴體等級評定 | 第12-13肋間背最長肌剪切力抽檢 | 結合NY/T 676分級標準,劃分胴體等級,優化定價策略 |
| 成品抽檢 | 分割肉不同部位剪切力值監控 | 保障每批次產品嫩度穩定在預設范圍內,降低客訴率 |
| 工藝驗證 | 不同熟化處理工藝下的剪切力對比 | 建立參數優化模型,提升出品率與產品一致性 |
研究表明,宰后排酸成熟能夠顯著改善牛肉的嫩度,且隨排酸時間的延長,嫩度改善程度越明顯。此外,肉牛品種對肉嫩度也有一定影響。檢測結果亦可作為供應商評級與質量追溯的依據,幫助企業與下游客戶建立信任,減少供應鏈爭議。
一臺符合NY/T 2660-2014及NY/T 1180-2006標準的牛肉剪切力儀應滿足以下技術要求:
| 參數項目 | 技術指標 |
|---|---|
| 測量范圍 | 0~250N或0~25kgf |
| 分辨力 | 0.01N |
| 示值準確度 | <±1% |
| 刀具規格 | 厚度3.0mm±0.2mm,刃口內角度60° |
| 剪切速度 | 1mm/s(0-1.3mm/s可調) |
| 砧床口寬 | 4.0mm±0.2mm |
| 取樣器 | 直徑1.27cm圓形鉆孔取樣器 |
| 電源 | 220V 50Hz |
| 顯示 | 大觸摸彩色屏,實時顯示過程曲線 |
| 執行標準 | NY/T 1180-2006、NY/T 2660-2014、NY/T 2793-2015 |
儀器精度驗證方法: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,測定值與檢測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。
功能特性:專業測控軟件自動化運行,無需手動運算,放入試樣后只需按下測試鍵,自動下壓,軟件自動判斷試驗完畢。隨機內嵌式高速熱敏打印機,實驗結束后可隨時打印結果。整機配備電磁限位、急停按鈕等多重保護,保證操作安全。
問:NY/T 2660-2014標準中規定的肉質性狀有哪些?剪切力值在其中的地位是什么?
答:NY/T 2660-2014標準明確將肉色、脂肪顏色、大理石花紋、剪切力值、肌肉脂肪含量、pH、滴水損失列為肉質性狀的六大核心評價指標。其中,剪切力值是直接量化口感的客觀力學指標。該標準在規范性引用文件中明確引用NY/T 1180-2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》作為測定依據,形成了從育種篩選到品質評價的完整標準鏈條。
問:牛肉剪切力測定中取樣要求是什么?如何確保樣品處理符合標準?
答:依據NY/T 2660-2014及配套方法,取樣部位應為肉牛第12-13肋間處的背最長肌(眼肌),取長×寬×高不少于6cm×3cm×3cm的整塊肉樣,剔除筋、腱、膜及脂肪,確保中心溫度保持在0℃~4℃。處理過程嚴格遵循NY/T 1180-2006標準:將冷卻肉樣在室溫下靜置1小時,真空包裝后放入80℃恒溫水浴鍋加熱,用熱電偶測溫儀監測中心溫度,待達到70℃時取出自然冷卻至室溫。冷卻后從與肌纖維垂直方向切取1.5cm厚肉片,用直徑1.27cm圓形取樣器沿肌纖維平行方向鉆切孔樣,取樣位置距邊緣不少于5mm,兩孔邊緣間距不少于5mm,有效孔樣數量不少于3個。在NY/T 1180-2006標準中,這一取樣數量要求是確保測定結果穩定性和統計有效性的核心參數。
問:牛肉剪切力儀適用于哪些檢測場景?在肉牛產業鏈中如何應用?
答:牛肉剪切力儀在肉牛產業鏈中具有雙重應用價值。在育種篩選環節,可在12月齡后備種牛階段進行剪切力抽檢,篩選肉質優良的種源,淘汰嫩度指標差的個體;建立種牛剪切力值檔案,關聯基因型與肉質性狀表現,為分子育種提供表型數據支撐。在宰后分級環節,可根據不同成熟階段的剪切力值變化,確定最佳排酸周期;結合NY/T 676分級標準劃分胴體等級,差異化定價;并對不同分割部位進行成品抽檢,確保每批次嫩度穩定在預設范圍內,提升產品一致性,降低客訴率。
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