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肉牛品质评价与Warner-Bratzler剪切力测试解决方案
随着我国肉牛产业的快速发展,种牛选择和商品牛育肥已成为我国北方地区农民收入的重要来源。为满足市场和产业发展的需要,肉牛生产性能测定技术规范应运而生,以提高肉牛群体的遗传水平。NY/T 2660-2014《肉牛生产性能测定技术规范》的发布实施,为肉牛育种、饲养管理及屠宰加工提供了科学的技术依据。
肉质性状是肉牛生产性能测定的核心内容之一。牛肉品质包括感官品质(嫩度、色泽、风味、多汁性)和理化品质(pH值、保水性、脂肪含量)。其中,嫩度是决定消费者接受度和满意度的首要因素。因此,准确测定牛肉嫩度,对于种牛选育、饲养管理优化、牛肉分级定价以及产品开发具有重要的指导意义。
Warner-Bratzler剪切法(WBS法)是国际公认的肉嫩度客观评价方法,也是NY/T 1180-2006标准推荐的测定方法。其原理是模拟人的牙齿对肌肉组织的咀嚼作用,通过专用V型燕尾剪切刀片(WBS刀具)以恒定速度垂直切断肌肉纤维,记录切割过程中所需的最大力值。
剪切力值的物理意义:
嫩度(Tenderness) = 最大剪切力值(Maximum Shear Force)
力值越小 → 肉越嫩 → 口感越好 → 消费者接受度越高
力值越大 → 肉越老韧 → 口感越差 → 消费者接受度越低
根据NY/T 676-2003《牛肉质量分级》及行业应用研究:
| 等级 | 剪切力值(WBSF) | 口感评价 |
|---|---|---|
| 优级 | ≤41.4 N | 肉质嫩,消费者易于接受 |
| 良好 | 41.4~55.4 N | 肉质适中 |
| 一般 | 55.4~63.0 N | 肉质较韧 |
| 较差 | ≥63.0 N | 肉质老韧,口感差 |
TEX-01剪切力测量仪是专为肉品嫩度测定设计的专业设备,完全符合NY/T 1180-2006及Warner-Bratzler剪切法标准要求。
| 参数 | 规格 |
|---|---|
| 测试范围 | 0-500N |
| 测量精度 | ±0.5% |
| 测量速度 | 1-500mm/min无极变速 |
| 速度精度 | ±1% |
| 位移精度 | ±0.1mm |
| 速度设定 | 1mm/s(嫩度测定标准速度) |
| 参数 | 要求 |
|---|---|
| 刀具厚度 | 3.0mm ± 0.2mm |
| 刃口内角度 | 60° |
| 刀口宽度 | ≥70mm |
| 内三角切口高度 | ≥35mm |
| 砧床口宽 | 4.0mm ± 0.2mm |
| 剪切速度 | 1mm/s |
圆形钻孔取样器:直径1.27cm,用于钻切标准孔样
恒温水浴锅:1500W,用于肉样加热处理
热电偶测温仪:探头直径≤2mm,精确监测肉样中心温度
真空包装机:防止加热过程中肉样水分流失
稳定速度控制:采用精密滚珠丝杠传动,速度控制精度±1%
智能数据记录:自动锁定最大峰值力值,支持数据存储、打印及导出
操作简便:7英寸触摸屏,参数设置直观,一键启动测试
第一步:样品采集
按照NY/T 2660-2014标准,从肉牛第12-13肋间处取背最长肌肉样,规格不少于6cm×3cm×3cm。剔除肉样表面的筋、腱、膜及脂肪,保持中心温度0℃~4℃。
第二步:加热处理
将肉样真空包装
放入80℃±1℃恒温水浴锅
用热电偶测温仪监测肉样中心温度
待中心温度达到70℃时,将肉样取出
自然冷却至室温(约20℃)
第三步:试样钻切
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:距样品边缘不少于5mm,两孔边缘间距不少于5mm
孔样长度不少于2.5cm
有效孔样数量不少于3个
第四步:嫩度测定
将孔样置于TEX-01剪切力测量仪受力平台
确保肌纤维方向与V型刀口走向垂直
设置测试参数:速度1mm/s
启动仪器,记录最大剪切力值
重复测定所有有效孔样
第五步:结果计算
剔除明显异常数据
计算有效孔样剪切力平均值
结果精确至0.1N
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肉牛宰后背最长肌取样(第12-13肋间处) ↓ 剔除筋、腱、膜及脂肪 保持中心温度0℃~4℃ ↓ 真空包装处理 ↓ 80℃水浴加热至中心温度70℃ ↓ 自然冷却至室温 ↓ 从与肌纤维垂直方向切取1.5cm厚肉片 ↓ 直径1.27cm圆形取样器沿肌纤维平行方向钻切 孔样长度≥2.5cm,有效数量≥3个 ↓ TEX-01剪切力测量仪测定 (速度1mm/s,V型刀口垂直于肌纤维) ↓ 记录最大剪切力值(N) ↓ 计算平均值(精确至0.1N) ↓ 对照嫩度评价标准进行判定 (优级≤41.4N/良好41.4-55.4N)
| 测定项目 | 测定方法 | 评价意义 |
|---|---|---|
| 嫩度(WBSF) | Warner-Bratzler剪切法 | 反映肉的咀嚼性,消费者接受度首要指标 |
| 肉色 | 色差计或比色板评分 | 反映新鲜度和氧化程度 |
| 大理石花纹 | 视觉评分(1-5级) | 反映脂肪浸润程度,影响多汁性 |
| pH值 | pH计测定 | 反映糖酵解程度和保鲜性,正常5.5-5.8 |
| 滴水损失 | 悬挂法(24h) | 反映保水性,影响商品率和口感 |
| 眼肌面积 | 硫酸纸描摹法 | 反映产肉量,与屠宰率正相关 |
| 背膘厚度 | 游标卡尺测量 | 反映肥育程度和肉质多汁性 |
| 对比维度 | 符合NY/T 2660/NY/T 1180标准的设备 | 不符合标准的设备 |
|---|---|---|
| 刀片规格 | 3mm厚、60°刃口角度 | 尺寸偏差,不符合WBS标准 |
| 速度控制 | 1mm/s恒定速度 | 速度不稳定,结果不可比 |
| 力值精度 | ±0.5%,可捕捉精确峰值 | 精度不足,无法准确获取最大剪切力 |
| 取样工具 | 直径1.27mm标准取样器 | 尺寸偏差,影响试样一致性 |
| 数据记录 | 自动记录最大峰值力 | 人工读数,误差大 |
| 结果可靠性 | 符合国标/行标要求 | 数据不被行业认可 |
主要应用领域:
肉牛育种评价——比较不同种牛后裔的肉质嫩度,筛选优质种牛
饲养管理优化——评估不同育肥方式对肉质的影响,优化饲养方案
牛肉分级定价——依据嫩度等指标对牛肉进行分级,实现优质优价
加工工艺研究——评估排酸、成熟工艺效果,确定最佳工艺参数
典型用户:
肉牛育种企业/繁育场质量部门
肉牛屠宰加工企业品控部门
畜牧兽医研究机构
农业院校食品科学与工程专业
第三方检测实验室
济南西奥机电有限公司提供的TEX-01剪切力测量仪,完全符合NY/T 2660-2014及NY/T 1180-2006标准要求:
设备特点:
高精度力值测量(±0.5%),确保峰值剪切力准确捕捉
标准WBS刀片,完全符合Warner-Bratzler剪切法规格
稳定速度控制(1-500mm/min无极调速),确保1mm/s恒定剪切
智能数据记录,自动锁定最大峰值力值
7英寸触摸屏,操作简便,一键启动测试
支持数据存储、打印及导出
配套服务:
售前选型咨询(提供产品目录、标准解读、方案定制)
上门安装调试
操作培训
整机质保及终身配件供应
定制化非标测试方案开发
Q1:NY/T 2660-2014标准中为何将嫩度作为肉质测定的核心指标?
嫩度是决定牛肉食用品质的首要因素,直接影响消费者满意度和重复购买意愿。通过Warner-Bratzler剪切法测定的剪切力值与感官评价具有良好的相关性,是客观评价肉质的重要指标。
Q2:取样时为什么必须沿肌纤维平行方向钻切?
剪切力测试要求刀口与肌纤维垂直,因此试样钻切时需平行于肌纤维,以确保剪切过程中刀口与肌纤维保持垂直关系,真实反映肌肉组织的力学特性。
Q3:试样加热时为什么要控制中心温度达到70℃?
70℃是肌肉蛋白质完全变性的温度点,加热至中心温度70℃可消除生肉状态的个体差异,使测试结果更能反映熟肉的食用品质。
Q4:TEX-01剪切力测量仪的测试结果与国际接轨吗?
是的。Warner-Bratzler剪切法是国际通用的肉嫩度测定方法,TEX-01剪切力测量仪完全符合该方法的技术要求,测定结果可与国际研究数据进行比较。
原创作者:济南西奥机电有限公司