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牛生产性能测定中的剪切力评价 NY/T2660-2014标准与WB法应用指南

更新时间:2026-05-21 点击量:8

在肉牛产业的育种筛选与肉品质量控制中,嫩度是决定牛肉等级、售价与消费者接受度的核心感官指标。传统的感官评价依赖品评师经验判断,结果主观性强、重复性差,难以建立统一的品质控制标准。Warner-Bratzler(W-B)剪切力法通过模拟人类牙齿切割肌纤维的力学过程,将主观的“嫩不嫩"转化为客观的力学数值,已为肉嫩度测定的“黄金标准"。

NY/T 2660-2014《肉牛生产性能测定技术规范》于2014年10月17日发布,2015年1月1日正式实施,由农业部畜牧业司提出,全国畜牧业标准化技术委员会(SAC/TC 274)归口,起草单位包括中国农业科学院北京畜牧兽医研究所、全国畜牧总站,主要起草人为李俊雅、高雪、刘海良等。该标准从生产性能测定的维度,将W-B剪切力法纳入肉质性状的核心评价体系,明确引用NY/T 1180-2006作为剪切力的测定依据,为肉牛选种、宰前选育与宰后分级提供了科学、统一的客观方法。牛肉剪切力仪正是依据上述标准设计的专业检测设备,本文对NY/T 2660-2014标准下牛肉剪切力测定的技术要点进行全面解读,深入探讨其在肉牛育种与宰后分级的双重应用。

一、NY/T 2660-2014标准概述与剪切力值的定位

1. 标准体系与适用范围

NY/T 2660-2014《肉牛生产性能测定技术规范》规定了肉牛主要生产性能测定的性状与方法,适用于肉牛生产与经营中的性能测定。该标准涵盖了肉牛产业的完整测定体系,包括生长发育性状(初生、6月龄、12月龄、18月龄、24月龄、36月龄等月龄段的体重及体尺性状)、肥育性状(育肥始重、育肥终重、育肥期日增重、饲料转化率)、胴体性状(宰前重、胴体重、胴体等级、屠宰率、净肉率、骨肉比、眼肌面积、背膘厚)以及肉质性状四大类。

2. 肉质性状中剪切力值的核心地位

在肉质性状方面,NY/T 2660-2014明确规定了六大核心评价指标:肉色、脂肪颜色、大理石花纹、剪切力值、肌肉脂肪含量、pH、滴水损失其中,剪切力值是直接量化口感的客观力学指标,在育种筛选与屠宰线上都扮演着关键角色。标准在规范性引用文件中明确引用NY/T 1180《肉嫩度的测定 剪切力测定法》作为剪切力值的测定依据。

这一指标体系的建立,从根本上解决了“什么样的牛肉算是品质优良"这一核心问题,为畜禽育种和分类定级提供了政策支持。在NY/T 676-2003《牛肉质量分级》的基础上,NY/T 2660-2014进一步将剪切力值作为肉质分级的重要指标,形成了从生产性能测定到质量分级的完整标准链条。

二、Warner-Bratzler剪切力法的原理与技术要点

1. 测试原理

Warner-Bratzler剪切力法的核心原理是:通过模拟人类的咀嚼动作,以恒定速度垂直切割肌纤维,记录切割过程中的最大剪切力值(单位:牛顿N)。该力值反映肌纤维、结缔组织及肌内脂肪对剪切作用的综合阻力,数值越小表明肉质越嫩。嫩度是指肉在切割时所需的剪切力,剪切力是指测试仪器的刀具切断被测肉样时所用的力。

2. NY/T 1180-2006对测定仪器的精度要求

NY/T 1180-2006对Warner-Bratzler剪切力测定仪的仪器精度提出了严格的技术要求:

参数项目标准要求
力量感应元量程≥49N,作用力感应值≤0.0098N
仪器精度≤0.02%
刀具规格厚度3.0mm±0.2mm,刃口内角度60°
内三角切口高度≥35mm
砧床口宽4.0mm±0.2mm
剪切速度1mm/s
仪器空载最大剪切力≤0.147N
国家砝码校准误差≤±0.1%

测定仪器的准确度应使用国家法定计量单位认可的标准砝码测试校正,测定值与检测标准砝码准确值的误差范围应在±0.1%以内。

3. 标准化样品处理流程

NY/T 1180-2006规定了从取样到样品处理再到测定的完整流程,这是确保测定结果准确性和可比性的关键。

取样要求:依据NY/T 2660-2014及配套方法,取样部位为肉牛第12-13肋间处的背最长肌(眼肌),取长×宽×高不少于6cm×3cm×3cm的整块肉样,剔除肉样表面的筋、腱、膜及脂肪,并确保肉样中心温度保持在0℃~4℃。

熟化处理:取样后将冷却肉样在室温下静置1小时,真空包装后放入80℃恒温水浴锅加热,用热电偶测温仪监测中心温度,待达到70℃时取出,自然冷却至室温(约20℃)。

钻切孔样:从与肌纤维垂直方向切取1.5cm厚肉片,用直径1.27cm圆形取样器沿肌纤维平行方向钻切孔样,孔样长度不少于2.5cm。取样位置距样品边缘不少于5mm,两孔边缘间距不少于5mm,有效孔样数量不少于3个。在NY/T 1180-2006标准中,这一指标是确保测定结果稳定性和统计有效性的核心参数。

测定操作:将处理好的孔样置于仪器的刀槽上,使肌纤维与刀口走向垂直。启动仪器剪切肉样,记录刀具切割这一用力过程中的最大剪切力值(峰值),为孔样剪切力的测定值。

嫩度计算:取各个孔样剪切力测定值的平均值扣除空载运行的最大剪切力,计算肉样的嫩度值。同一肉样有效数据测量值的允许相对偏差值应≤15%。

三、牛肉剪切力值的正常范围与等级判定

根据NY/T 2793-2015《肉的食用品质客观评价方法》标准规定,牛肉(牛、羊肉)宰后72h的剪切力正常范围应≤60N

结合NY/T 676-2003及行业研究,牛肉嫩度等级的剪切力参考范围如下:

等级剪切力范围肉质描述
特级牛肉≤41.4N肉质嫩,消费者易于接受
一级牛肉41.4N~55.4N肉质适中
二级及以下>55.4N肉质较韧,口感不佳

在国际上,Warner-Bratzler剪切测试是肉品嫩度评定的标准方法,优质牛肉的峰值力通常在20到60N之间。根据NY/T 2793-2015标准的进一步规定,特级牛肉剪切力应≤41.4N(肉质嫩,消费者易于接受);一级牛肉剪切力介于41.4N~55.4N(肉质适中);二级及以下则剪切力>55.4N(肉质较韧,口感不佳)。企业可在这一国家标准基础上建立更严格的内控标准,建议设为≤50N(约5.1kgf),以保障产品在终端市场具备竞争力。

四、剪切力测定在肉牛育种与宰后分级中的双重应用

1. 育种筛选:从种源开始优化肉质品质

剪切力值在育种选择中扮演着关键角色。研究证实,嫩度性状具有较强的遗传基础,通过剪切力测定可筛选肉质优良的种源。NY/T 2660-2014标准明确要求将剪切力值纳入肉质性状指标体系,配合生长发育性状和肥育性状的测定,为种畜科学选育提供直接的数据支撑。

具体检测节点建议如下:

检测阶段检测重点应用价值
核心育种场12月龄后备种牛背最长肌剪切力抽检筛选肉质性状优良的种源,淘汰嫩度指标差的个体
育种数据库建立种牛剪切力值档案,关联基因型与肉质性状表现为分子育种提供表型数据支撑,加速遗传改良
联合育种评估核心场间种牛剪切力值比对统一育种标准,提升群体肉质一致性

通过标准化的剪切力测定,育种工作者能够早期淘汰嫩度性状表现差的个体,缩短育种周期,加速优质肉质性状的遗传传递。在全球牛肉市场竞争日趋激烈的背景下,基于剪切力数据的科学选育已成为提升肉牛产业核心竞争力的关键手段。

2. 宰后分级:胴体等级划分与工艺优化

在屠宰加工环节,通过剪切力测定对胴体进行嫩度等级划分,直接指导产品的差异化定价、工艺优化与渠道分配:

检测节点检测重点应用价值
宰后排酸过程宰后24h、48h、72h剪切力变化曲线确定最佳排酸周期,改善嫩度,避免老化不足或过度损失
胴体等级评定第12-13肋间背最长肌剪切力抽检结合NY/T 676分级标准,划分胴体等级,优化定价策略
成品抽检分割肉不同部位剪切力值监控保障每批次产品嫩度稳定在预设范围内,降低客诉率
工艺验证不同熟化处理工艺下的剪切力对比建立参数优化模型,提升出品率与产品一致性

研究表明,宰后排酸成熟能够显著改善牛肉的嫩度,且随排酸时间的延长,嫩度改善程度越明显。此外,肉牛品种对肉嫩度也有一定影响。检测结果亦可作为供应商评级与质量追溯的依据,帮助企业与下游客户建立信任,减少供应链争议。

五、牛肉剪切力仪的选型配置与精度验证

一台符合NY/T 2660-2014及NY/T 1180-2006标准的牛肉剪切力仪应满足以下技术要求:

参数项目技术指标
测量范围0~250N或0~25kgf
分辨力0.01N
示值准确度<±1%
刀具规格厚度3.0mm±0.2mm,刃口内角度60°
剪切速度1mm/s(0-1.3mm/s可调)
砧床口宽4.0mm±0.2mm
取样器直径1.27cm圆形钻孔取样器
电源220V 50Hz
显示大触摸彩色屏,实时显示过程曲线
执行标准NY/T 1180-2006、NY/T 2660-2014、NY/T 2793-2015

仪器精度验证方法:使用国家法定计量单位认可的、精度至少优于千分之一的标准砝码,测定值与检测标准砝码准确值的误差范围应在±0.1%以内,并出具第三方计量证书。

功能特性:专业测控软件自动化运行,无需手动运算,放入试样后只需按下测试键,自动下压,软件自动判断试验完毕。随机内嵌式高速热敏打印机,实验结束后可随时打印结果。整机配备电磁限位、急停按钮等多重保护,保证操作安全。

常见问题解答

问:NY/T 2660-2014标准中规定的肉质性状有哪些?剪切力值在其中的地位是什么?

答:NY/T 2660-2014标准明确将肉色、脂肪颜色、大理石花纹、剪切力值、肌肉脂肪含量、pH、滴水损失列为肉质性状的六大核心评价指标。其中,剪切力值是直接量化口感的客观力学指标。该标准在规范性引用文件中明确引用NY/T 1180-2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》作为测定依据,形成了从育种筛选到品质评价的完整标准链条。

问:牛肉剪切力测定中取样要求是什么?如何确保样品处理符合标准?

答:依据NY/T 2660-2014及配套方法,取样部位应为肉牛第12-13肋间处的背最长肌(眼肌),取长×宽×高不少于6cm×3cm×3cm的整块肉样,剔除筋、腱、膜及脂肪,确保中心温度保持在0℃~4℃。处理过程严格遵循NY/T 1180-2006标准:将冷却肉样在室温下静置1小时,真空包装后放入80℃恒温水浴锅加热,用热电偶测温仪监测中心温度,待达到70℃时取出自然冷却至室温。冷却后从与肌纤维垂直方向切取1.5cm厚肉片,用直径1.27cm圆形取样器沿肌纤维平行方向钻切孔样,取样位置距边缘不少于5mm,两孔边缘间距不少于5mm,有效孔样数量不少于3个。在NY/T 1180-2006标准中,这一取样数量要求是确保测定结果稳定性和统计有效性的核心参数。

问:牛肉剪切力仪适用于哪些检测场景?在肉牛产业链中如何应用?

答:牛肉剪切力仪在肉牛产业链中具有双重应用价值。在育种筛选环节,可在12月龄后备种牛阶段进行剪切力抽检,筛选肉质优良的种源,淘汰嫩度指标差的个体;建立种牛剪切力值档案,关联基因型与肉质性状表现,为分子育种提供表型数据支撑。在宰后分级环节,可根据不同成熟阶段的剪切力值变化,确定最佳排酸周期;结合NY/T 676分级标准划分胴体等级,差异化定价;并对不同分割部位进行成品抽检,确保每批次嫩度稳定在预设范围内,提升产品一致性,降低客诉率。

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