Warner-Bratzler剪切力測試儀 肉類嫩度評價的標準方法與儀器應用

在肉類食品的質量評價體系中，嫩度是決定消費者接受度的核心感官指標之一。傳統的感官評價受主觀性、疲勞效應和環境因素干擾，難以實現標準化與數據化。Warner-Bratzler（W-B）剪切力法通過模擬人類咀嚼動作，將主觀口感轉化為可量化、可追溯的客觀數據，已成為國際通用的肉品嫩度評價黃金標準。

中國農業行業標準NY/T 1180-2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》明確采用W-B剪切原理，與NY/T 2793-2015《肉的食用品質客觀評價方法》和NY/T 2660-2014《肉牛生產性能測定技術規范》共同構成了我國畜禽肉品嫩度檢測的完整標準體系。Warner-Bratzler剪切力測試儀正是依據上述標準設計的專業檢測設備，廣泛應用于屠宰加工企業的胴體分級、工藝優化及品質管控環節。本文對W-B剪切力法在肉嫩度評價中的應用進行全面解讀。

一、Warner-Bratzler剪切力法的原理與發展

1. 方法原理

Warner-Bratzler剪切力法的核心原理是：通過模擬人類的咀嚼作用，以恒速垂直切割肌纖維，記錄切割過程中的最大剪切力值（單位：牛頓N或千克力kgf）。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。

2. 方法的應用地位

Warner-Bratzler剪切力法是目前國際上廣泛應用的肉嫩度測定方法，被美國肉類協會、國際標準化組織（ISO）及中國農業部（NY/T 1180-2006）等機構采納為肉品嫩度測定的核心標準。

研究證實，Warner-Bratzler剪切力測定中得到的最大剪切力與感官硬度、彈性、多汁性間均存在顯著或極顯著的相關性（P<0.05或P<0.01），其中相關關系表現在最大剪切力與感官硬度間（r=0.69385，P<0.0001）。

二、NY/T 1180-2006標準下的測定方法

1. 標準概述

NY/T 1180-2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》規定了肉嫩度測定的核心原理：通過測試儀器的傳感器記錄刀具切割肉樣時的用力情況，并把測定的剪切力峰值作為肉樣嫩度值。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. 儀器與設備要求

一臺符合NY/T 1180-2006標準的Warner-Bratzler剪切力測試儀應滿足以下技術要求：

儀器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，測定值與標準砝碼準確值的誤差范圍應在±0.1%以內。

3. 樣品處理與測定流程

依據NY/T 1180-2006標準，標準化測定流程如下：

取樣要求：取無筋、腱、膜及脂肪的整塊肉樣，長×寬×高不少于6cm×3cm×3cm。

熟化處理：將肉樣放入80℃恒溫水浴鍋中加熱，用熱電耦測溫儀測量肉樣中心溫度，待中心溫度達到70℃時取出，冷卻至室溫。

鉆取肉樣：用直徑1.27cm的圓形取樣器沿與肌纖維平行的方向鉆切肉樣，孔樣長度不少于2.5cm。取樣位置應距離樣品邊緣不少于5mm，兩個取樣的邊緣間距不少于5mm，測定樣品數量不少于3個。

剪切測定：將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，測得刀具切割過程中的最大剪切力值（峰值）。

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%。

三、NY/T 2793-2015標準：食用品質客觀評價體系

1. 標準概述

NY/T 2793-2015《肉的食用品質客觀評價方法》由南京農業大學周光宏教授牽頭，中國農業科學院農產品加工所等10余家單位聯合研制，于2015年5月21日發布，2015年8月1日正式實施。該標準系統規定了肉的食用品質客觀評價體系，涵蓋剪切力（嫩度）、顏色、pH值和保水性（多汁性）四大核心指標，適用于豬肉、牛肉、羊肉和雞肉的食用品質評價。

2. 剪切力值的定位

在該標準中，剪切力值是四大核心指標之一，也是直接量化口感的客觀指標。標準明確引用NY/T 1180-2006作為剪切力值的測定依據。

3. 不同肉類的剪切力正常值范圍

根據NY/T 2793-2015標準規定：

超出該范圍的產品為食用品質較差。

四、NY/T 2660-2014標準：肉牛生產性能測定

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。該標準將剪切力值列為肉質性狀的六大核心指標之一，具體包括：

• 肉色、脂肪顏色、大理石花紋

• 剪切力值

• 肌肉脂肪含量

• pH值

• 滴水損失

標準明確引用NY/T 1180作為剪切力值的測定依據，體現了從活體到胴體的完整品質評價體系。

五、Warner-Bratzler剪切力測試儀的技術要求與選型

1. 核心硬件參數

一臺符合NY/T 1180-2006、NY/T 2793-2015和NY/T 2660-2014標準的Warner-Bratzler剪切力測試儀應滿足以下技術要求：

2. 儀器選型建議

企業在選購Warner-Bratzler剪切力測試儀時，應根據應用場景靈活配置：

3. 精度驗證要求

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，測定儀器應具有校準能力。

六、W-B剪切力法在肉品質量控制中的應用

1. 屠宰加工環節的應用

在屠宰加工環節引入W-B剪切力測定，可構建覆蓋宰前、宰中、宰后的完整品質管控鏈：

宰后分級：依據剪切力值對胴體進行嫩度等級劃分。研究表明，嫩度性狀具有較強的遺傳基礎，特定基因型個體（如CSTB基因AA型）的剪切力值極顯著低于其他基因型。

排酸工藝優化：通過檢測不同排酸時間的剪切力值，確定最佳排酸周期。研究顯示，CTSB和CSTB兩基因的mRNA表達量表現出較高正相關，其表達模式受到品種和發育階段影響。

工藝參數驗證：結合檢測數據，優化屠宰前休息時間、排酸溫度等關鍵參數，減少PSE肉產生概率。

2. 儀器測定與感官評價的相關性

W-B剪切力測定與感官評定間存在顯著相關性。研究表明，Warner-Bratzler剪切力測定中得到的最大剪切力、W-B硬度和平均剪切力與感官硬度、彈性、多汁性間均存在顯著或極顯著（P<0.05或P<0.01）的相關性。采用主成分回歸分析，可建立以儀器測定指標預測感官評定指標的回歸方程，其中對感官硬度的預測效果較好，方程決定系數達到0.6146。

3. 冷鮮肉品質保障

針對企業面臨的“冷鮮肉返水率高"的難題，NY/T 2793-2015標準提供了完整的食用品質評價方法，包括顏色、pH值、剪切力和保水性四大指標。通過定期抽檢成品剪切力值，確保每批產品的嫩度穩定在預設范圍內，可有效提升產品市場競爭力。

常見問題解答

問：Warner-Bratzler剪切力法與NY/T 1180-2006標準的關系是什么？

答：NY/T 1180-2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》是中國農業行業標準，其測定原理采用Warner-Bratzler剪切法。該標準明確規定了測定儀器的技術要求（WBS刀具規格：厚度3.0mm±0.2mm，刃口內角度60°）、樣品處理流程和嫩度計算方法，是中國肉品行業嫩度檢測的依據。

問：Warner-Bratzler剪切力測試儀如何確保檢測結果的準確性？

答：確保準確性的關鍵在于：測定儀器應使用國家法定計量單位認可的標準砝碼測試校正，測定值與標準砝碼準確值的誤差范圍應在±0.1%以內；取樣時需沿與肌纖維平行的方向鉆取肉柱，確保肌纖維與刀口走向垂直；同一肉樣有效數據測量值的允許相對偏差值應≤15%。

問：不同肉類的Warner-Bratzler剪切力正常值范圍是多少？

答：根據NY/T 2793-2015標準規定：生鮮豬肉（宰后48h）≤45N；生鮮牛肉、羊肉（宰后72h）≤60N；生鮮雞肉（宰后24h）≤40N。優質牛肉的剪切力值通常低于45N，而老韌肉可能超過60N。企業在建立內控標準時，可在此基礎上設定更嚴格的限值。

問：Warner-Bratzler剪切力值與感官評價的相關性如何？

答：研究證實，Warner-Bratzler剪切力測定中得到的最大剪切力、W-B硬度和平均剪切力與感官硬度、彈性、多汁性間均存在顯著或極顯著（P<0.05或P<0.01）的相關性，其中相關關系表現在最大剪切力與感官硬度間（r=0.69385，P<0.0001）。這表明W-B剪切力法能夠有效反映肉品的感官嫩度，是肉品嫩度客觀評價的可靠方法。

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