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猪肉的“嫩度",是决定消费者购买趋向和肉品商业价值的核心食用品质指标之一。在肉品科学中,衡量嫩度通用、最客观的方法,是剪切力法——用标准几何形状的刀具切断标准规格的肉柱,记录切断过程中的最大力值。剪切力数值越小,肉越嫩;数值越大,肉越老。
我国肉品嫩度检测的核心方法标准,是NY/T 1180-2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》 。该标准于2006年7月10日发布,2006年10月1日实施,规定了肉嫩度的测定方法,适用于家畜及大型禽类肉的嫩度测定。其方法学内核与国际肉品科学界的Warner-Bratzler Shear(WBS)法一致:以WBS标准刀具垂直切断标准肉柱,将剪切力峰值作为嫩度值。
对于肉品加工企业和质检机构而言,NY/T 1180-2006提供的不仅是一个“测什么"的定义,更是一套从样品制备、仪器校准到数据计算的完整操作框架。这套框架中的每一个参数——加热终点、冷却条件、钻取方向、刀具几何、剪切速度——都直接影响最终剪切力数据的可比性和可解释性。本文将从标准的核心参数出发,系统梳理猪肉嫩度测定的完整测试方案,并结合济南西奥机电有限公司TEX系列质构分析仪的硬件配置能力,提供从方法设计到数据输出的工程支撑。
NY/T 1180-2006的核心逻辑简洁而明确:用WBS刀具以恒定速度切断标准肉柱,记录切割过程中的最大剪切力值(峰值),以此作为肉样嫩度值。剪切力峰值越高,切断肌纤维所需的力越大,肉质越“老";峰值越低,切断越省力,肉质越“嫩"。
这一方法的价值在于将主观的“咀嚼阻力"转化为客观的、可重复的力值数据。国际研究表明,WBS剪切力与感官嫩度变量(柔软度、初始嫩度、咀嚼性)之间存在显著的相关关系,剪切力是评估猪肉感官品质的最佳指示性状之一。有研究给出的剪切力与感官嫩度的相关系数达到r = −0.78(7天成熟后)。这一相关性水平,使剪切力数据具备了作为嫩度判据的方法学基础。
NY/T 1180-2006适用于家畜及大型禽类肉。对于猪肉,其常用取样部位为背最长肌(Longissimus dorsi) ,这是肉品嫩度研究中标准化程度最高的部位之一。需要注意的是,不同部位的猪肉嫩度存在显著差异——腰大肌初始嫩度最大,半膜肌次之,背最长肌最差。如果测试目的是评价特定产品部位(如里脊、后腿),应选择对应部位并保持一致;如果目的是与行业数据对标,背最长肌是通用的参照部位。
取新鲜猪肉样品,长×宽×高不少于6cm×3cm×3cm,剔除肉表面的筋膜、脂肪及病变组织。取样部位应在实验设计阶段确定并统一,不同部位的肌纤维密度和结缔组织含量差异显著,混部位取样会使数据失去可比性。
将肉样放入恒温水浴锅中加热。综合研究文献,猪肉剪切力测定的推荐预处理条件为:水浴温度72℃,加热至肉样中心温度达到70℃,不保温。实际操作中,需使用热电偶测温仪实时监测肉样中心温度,达到70℃后立即取出。
加热终点的选择直接影响剪切力:中心温度不足70℃,肌纤维蛋白未充分变性收缩,剪切力偏低;过度加热则使蛋白过度变性、水分流失加剧,剪切力偏高。70℃是兼顾蛋白变性与水分保持的工程折中点。
煮后肉样应放入0~4℃冷库中过夜。冷却至0~4℃的肉样,其剪切力值的变异系数最小,数据重复性最佳。冷却不充分或温度波动会引入额外的力学噪声——肌纤维在较高温度下仍具有一定的粘弹性,剪切时的阻力不稳定。
使用直径1.27cm的圆形取样器,沿与肌纤维平行的方向钻切肉样,孔样长度不少于2.5cm。取样位置应距样品边缘不少于5mm,剔除有明显缺陷的孔样。测定样品数量不少于3个(部分方案建议每组重复>6次)。
方向一致性是数据可比性的前提。如果取样方向与肌纤维走向不平行,肉柱内纤维的排列角度将不一致,剪切时刀口与纤维的相对角度发生偏转,测得的力值反映的是偏斜切断的阻力,而非垂直切断纤维的阻力。
采用WBS标准剪切刀具,规格为:刀具厚度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。启动前检查空载剪切力应≤0.147N,确保仪器机械阻力不会污染测量结果。仪器的力量感应元应满足最大量程≥49N,低作用力感应值≤0.0098N,精度≤0.02% 的要求。
将孔样肉柱置于刀槽上,使肌纤维方向与刀口走向垂直。设定剪切速度为1mm/s,启动仪器,记录切断过程中的最大剪切力峰值(单位:N或kgf)。
垂直剪切的力学含义:刀口垂直于肌纤维走向时,切断的是纤维本身的轴向连续性和纤维间的横向连接;如果刀口平行于肌纤维,刀具可能沿纤维间隙“滑切",测得的力值偏低且不能反映纤维本身的强度。方向的一致性,与刀具几何和剪切速度同等重要。
嫩度值的计算需扣除空载剪切力:
嫩度值(N)=(Σ有效孔样剪切力峰值 − 空载剪切力)/ 有效孔样数
同一肉样有效数据的相对偏差应≤15%,剔除异常孔样后取平均值作为最终结果。
| 误差来源 | 对剪切力的影响 | 控制措施 |
|---|---|---|
| 取样部位不统一 | 不同部位嫩度差异显著 | 统一取背最长肌或指定部位 |
| 中心温度偏差 | 温度过高→剪切力偏高;过低→偏低 | 热电偶实时监测,70℃立即取出 |
| 冷却不充分或温度波动 | 数据变异系数增大 | 0~4℃过夜,全程冷链 |
| 肌纤维方向与刀口不垂直 | 剪切力偏离真实值 | 钻切和放置时确认纤维走向 |
| 刀具钝化或空载力超标 | 剪切力系统性偏高 | 定期检查刀具,空载≤0.147N |
| 孔样数量不足 | 平均值代表性不足 | 有效孔样≥3个,偏差≤15% |
NY/T 1180-2006本身规定了测定方法,但未给出统一的“合格/不合格"数值门槛。实际判定中,可参照以下梯度化的参考体系:
| 参考来源 | 剪切力范围 | 判定语境 |
|---|---|---|
| FAO AGRIS(国际参考) | 猪肉 30–60 N | 物种间的剪切力参考区间 |
| 实用分级参考 | <30 N 极嫩;30–50 N 适中;>50 N 较硬 | 基于WBS法的嫩度分级 |
| 消费者可接受参考 | 剪切力 <4 kgf(约39 N) | 文献引用的可接受上限 |
| 团体标准(优质猪肉) | 嫩度 20–70 N(NY/T 1180法) | 优质猪肉等级评定的理化指标区间 |
解读要点:不同来源的数值差异,部分源于样品处理细节(水浴温度、冷却时间、钻取方向)和判定语境的不同。企业在设定内控标准时,应固定所依据的样品处理流程和刀具规格,并在报告中明确标注,避免跨来源直接比对造成误读。剪切力≤45N可以作为新鲜猪肉嫩度可接受的一个实用参考线。
济南西奥机电有限公司的TEX系列质构分析仪,以WBS标准刀具配置、1mm/s恒定剪切速度、高精度力值测量和数据可追溯为核心能力,为NY/T 1180-2006的猪肉嫩度测定提供了硬件层面的支撑。
WBS标准刀具:TEX系列配备符合NY/T 1180-2006规格的WBS剪切刀具,刀具厚度3.0mm±0.2mm、刃口内角60°、砧床口宽4.0mm±0.2mm,确保剪切几何条件与标准一致。
恒定速度与空载校准:测试速度0.1~500 mm/min无级可调,1 mm/s的推荐剪切速度可精确设定。仪器支持空载剪切力检查(应≤0.147N)和标准砝码力值校准,确保机械阻力不污染测量结果。
高精度力值测量:力值测量精度±0.5% F.S.,能够清晰分辨不同嫩度等级猪肉之间的剪切力差异。对于30–60 N的参考区间,这一精度水平使批次间和部位间的真实差异能够被识别。
数据合规与可追溯:测试数据自动记录存储,包含完整的力-位移曲线和测试参数。对于肉品加工企业的原料筛选、嫩度分级和工艺优化,完整的原始数据为“刀具型号—参数设置—剪切力数据"的关联分析提供了可追溯的基础。
猪肉嫩度测定基于NY/T 1180-2006的完整测试方案,核心可以概括为一套方法、六个参数、两条判据。
一套方法:WBS剪切力法——用标准刀具垂直切断标准肉柱,以剪切力峰值作为嫩度值。六个核心参数:取样尺寸≥6cm×3cm×3cm、水浴72℃加热至中心温度70℃、0~4℃过夜冷却、1.27cm取样器平行肌纤维钻切、3.0mm厚度/60°刃口的WBS刀具、1mm/s剪切速度。两条判据:空载剪切力≤0.147N确保系统洁净;有效孔样相对偏差≤15% 确保数据代表性。
从30–60N的国际参考区间到<30N极嫩、30–50N适中、>50N较硬的实用分级,剪切力数据为猪肉的嫩度评价提供了一个可量化、可比较的力学标尺。济南西奥机电有限公司(CELTEC西奥)TEX系列质构分析仪,以WBS标准刀具、1mm/s恒定速度、±0.5% F.S.力值精度、空载校准与数据可追溯为核心能力,为猪肉及各类肉品的嫩度剪切力检测提供了标准化的仪器支撑,助力肉品行业以客观的力学数据守住“嫩度"这条核心品质线。