肉与肉制品物理性质及口感指标的测定方法早期普遍以"好"、"较好"、"不好"等主观定性方式来描述或评价,客观的科学性的数据表述方法包含感官测定法,2020年ISO11036-2020 感官分析方法-全质构(Sensory analysis -Methodology- Texture profile),以对应不同等级的参考标准样本作为对照组,评价硬度1~9级、弹性(Springiness) 0~15、粘性(adhesiveness) 1~5..等8个参数进行口感指标分级,以及可以溯源国家一级标准的质构仪测定法透过度量衡单位分级。本章节以质构仪定量法进一步说明肉与肉制品常用方法与注意事项。 | |
常用分析方法 | |
从生肉、熟肉与肉制品,常用测试方法包含压缩、剪切和穿刺模式,分别说明如下: | |
1. 非破坏性测试(压缩): | |
从市场购买行为的挑肉选鱼已经开始进行感官质地分析,消费者习惯以拇指按压看压痕的深浅,质地柔软有弹性(Springiness)也带点表面黏性特征是我们判断生鲜肉是否新鲜的经验法则,参考表一、模拟手指按压测试法评估肉质新鲜程度。 | |
1-1应力松弛压缩模式:下压固定目标位置,保持一段预设时间,可以得到硬度、松弛力、延时弹性(retarded springiness)与表面粘性(adhesiveness)特征[1]。 | |
表一:模拟手指按压测试法评估肉质新鲜程度 | |
1-2一次压缩测试:压缩后马上返回得到硬度、回复能量(B)压缩能量(A)比值的瞬时弹性(instantaneous springiness)指标(这段是可以得到两个指标,一一个是硬度,另一个是瞬时弹性),见图一、一次压缩模式力与时间曲线图。 | |
1-3全质构分析(Texture profile analysis,简称TPA):藉由压缩两次,下压形变过程中间会稍作停留,等待样品恢复,可得到多项参数指标[2],如硬度、粘性(adhesiveness)、弹性(Springiness)、内聚性(cohesiveness)、咀嚼性及回复性,见图二。 | |
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图一、一次压缩模式力与时间曲线图 | 图二、全质构力与时间曲线图 |
2. 破坏性测试:经过烹调后蛋白质立体结构发生不可逆反应的蛋白质变性,生肉质地由咬不烂韧度转化嫩度,因此肉品品质参数中的嫩度(tenderness)[3] [4]是影响肉品食用质量的重要指标之一。 | |
2-1剪切力测定法-嫩度标准方法: 不管在新西兰、欧盟、美国农业部标准..等国际标准,甚至中国也在2006年公告“NYT 1180-2006 肉嫩度的测定-剪切力测定法”,透过标准化的的V形刀具装置进行测试[5] [6] [7] [8] [9] [10],60°的V形刀具可以避免平口刀所造成样品表面先压缩后剪切的压缩力干扰,并可完整切断肌、筋与膜,见图三,用于观察样品受到剪切、切断(cutting or shearing)时应力变化得到剪切强度(cutting strength),解决了肉品物理性质及口感测定上的难题,嫩度指标数量化并具有统一的公制单位,当然分析数据信号强度除了来自样品的质地特性也包含了结构强度,数据具有可以平行比对的基准来自样品需要制备成半英寸圆筒大小相同几何形状的标准化条件,适用于各种能制备的大型肉样,如牛、猪、羊等畜肉。 | |
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图三:Warner-Bratzler Blade探头剪切测试力与时间曲线图 | 图四:小型刀具探头剪切测试力与时间曲线图 |
2-2剪切力测定法-小型刀具测试法:轻薄锋利且宽度较小的Meullenet-Owens Razor Shear Blade[11],适合小型禽肉、鱼肉或制备有困难的样品,无需对肉样进行制备,约10mm刀片具备相同大小的剪切面条件,小面积的破坏测试也不致影响周边结构,可以得到具有代表性的测试指标,如初始硬度、最大硬度、平均硬度、纤维性与紧实度,符合操作便利性、时效性[12]与避免不当前处理的结构破坏因素,或没有标准方法可以依循的禽肉及其加工品等优点。 | |
2-3穿刺测定法-柱型或针型探头:较均质的肉泥、肉酱或香肠(Sausage)、法兰克福香肠(Frankfurter)、火腿(Ham)等肉加工品,也适用小柱型探头进行破坏性穿刺测试,不需要分开肠衣及填充物直接测试,并于一次测试中得到外层肠膜与内部肉的质地信号以及口感的层次性,见图五,而对于不均质的则可使用多针探头多点穿刺[13],以得到更具有代表性的结果。综合以上方法,见表二。 | |
图五:柱形探头穿刺测试力与时间曲线图 | |
2-4拉伸测定法-肉品饺料再利用的重组肉,黏合剂的键结强度遇热造成肥瘦之间分离,透过拉伸测试的联结强度监测改善配方与工艺。 | |
以上方法适合范围整理归纳如下 | |
表二:动物肉常见测试模式,压缩、剪切和穿刺 | |
注意事项 | |
1. 样品制备:肉的组合复杂,包含肌肉、脂肪、筋、膜、结缔组织等,嫩度测试前需要去除多馀的筋、键、膜、脂肪。 | |
2. 取样代表性:考虑不同部位的质地差异,取样部位有一致性要求,例如NY/T 821-2003肉嫩度的测定标准,取样规范左半胴体倒数第三到第四胸椎处向后取背最长肌20~30cm。 | |
3. 测试位置与数量: | |
需取相同部位,样品长、宽、高须一致,避免底座和边缘作用力影响结果。数量至少三重复,其变异系数需小于15%,如样品量允许可多于,更能表征母体的数据代表性。 | |
4. 触发力 | |
因个样品不易制备平整及未加热前为半流动状态,远观看似平整的肉块,近观则会发现其凹凸不平,如探头接触面不完整,将导致每次接触起始点不同,下压肉块的程度就会有所差异,因此可以加大触发力的设定,让探头与样品能完整接触后,再开始记录力值结果,见图六。 | |
5. 初始模量 | |
另一方面则为穿刺和剪切模式时硬度之定义,无法制备相同形状的动物肉,需避免被几何形状所影响,可定义初始力值变化作为硬度指标,其因探头刚接触样品表层,较未被整体结构影响,其结果可用前段斜率[14]或相同位置下的力值定义。 | |
图六:触发力对压缩、剪切时的影响 | |
进阶应用与未来趋势 | |
质构仪在动物肉上的应用不仅于上述的应力/应变及口感等参数结果,为了满足研究需求,若搭配连接动态天平,可自动测得肉的失水率(percentage of water loss),或是连接上电阻设备测得导电率,评估肉品不同天数、条件下的差异。 | |
资源有限与友善环境的绿能需求,素肉及未来肉口感是否完美拟真化以排除消费者对于真肉口感习惯性的抗拒心理,也可透过以上测试方案进行配方与工艺研究发展。 | |
参考资料 | |
[1]Hudečková, Monika, Petra Vojtíšková, and Stanislav Kráčmar. "THE INFLUENCE OF DIFFERENT CONDITIONS ON THE TEXTURAL PROPERTIES OF MEAT DURING GRILLING." Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences 2021 (2021): 1225-1230.(P/50,TPA) | |
[2]SPADARO, VICTORIA, et al. "Biomechanical properties of meat and their correlation to tenderness." Journal of texture studies 33.1 (2002): 59-87.( Linear viscoelastic properties were measured using a standard stress-relaxation technique at 3% strain) | |
[3] Chen, Lan, and Umezuruike Linus Opara. "Texture measurement approaches in fresh and processed foods—A review." Food research international 51.2 (2013): 823-835(Chen和Opara,2013) | |
[4]Hocquette, Jean-François, et al. "Modelling of beef sensory quality for a better prediction of palatability." Meat science 97.3 (2014): 316-322. (Wezemael等人,2014) | |
[5]NY/T 1180-2006 肉嫩度的测定 剪切力测定法 | |
[6]Warner, K. F. 1928. Progress report of the mechanical tenderness of meat. Proc. Am. Soc. Anim. Prod. 21:114. | |
[7]Warner, K. F. 1952. Adventures in testing meat for tenderness. Proc. Recip. Meat Conf. 5:156−160. | |
[8]Bratzler, L. J. 1932. Measuring the tenderness of meat by means of a mechanical shear. M. S. Thesis. Kansas State University, Manhattan. | |
[9]Bratzler, L. J. 1949. Determining the tenderness of meat by use of the Warner-Bratzler method. Proc. Recip. Meat Conf. 2: 117−121. | |
[10]Bratzler, L. J. 1954. Using the Warner-Bratzler Shear. Proc. Recip. Meat Conf. 7:154−160. | |
[11]Lee, Y. S., C. M. Owens, and J. F. Meullenet. "The meullenet‐owens razor shear (mors) for predicting poultry meat tenderness: its applications and optimization." Journal of texture studies 39.6 (2008): 655-672.(A/MORS,Shear) | |
[12]Xiong, R., et al. "Comparison of Allo–Kramer, Warner–Bratzler and razor blade shears for predicting sensory tenderness of broiler breast meat." Journal of Texture Studies 37.2 (2006): 179-199.( As the RB test is simple and rapid, it is recommended that it be evaluated by the poultry industry as a quality control method.) | |
[13]Dincer, Mehmet Tolga, and ŞÜKRAN ÇAKLI. "Textural acceptability of prepared fish sausages by controlling textural indicators." Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences 39.3 (2015): 364-368.(HDP/MPT,Penetration) | |
[14]Ekerljung, Marie. Candidate gene effects on beef quality. Vol. 148. No. 148. 2012(HDP/BS,shear firmness (the slope of a line drawn from the origin of the curve to its peak, N/mm) |