从硬柴到软韧 肉干类产品剪切力值的工艺调控策略

在肉干类产品（牛肉干、风干牛肉、肉脯等）的加工中，“嫩度"是消费者评价产品品质直观的指标之一。传统中式牛肉干常因质地坚硬、咀嚼性差而被诟病——研究数据显示，传统工艺牛肉干的剪切力值可高达76.21±2.67 N，远高于消费者的接受范围。现代工业化生产通过科学嫩化工艺与标准化检测手段，正逐步解决这一行业痛点。牛羊肉嫩度测定仪以农业行业标准NY/T 1180-2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》为依据，将模糊的“口感"转化为精确的“剪切力值"，为工艺优化提供精准数据支撑。本文将从原料选择、嫩化工艺、干燥参数三个维度，探讨如何利用剪切力检测优化肉干类产品的口感。

一、原料选择：从源头奠定嫩度基础

原料肉的部位选择直接影响肉干产品的最终嫩度。研究表明，不同部位的牛肉在相同工艺下制得的肉干，剪切力值存在显著差异：

• 部位：黄瓜条（半腱肌）：位于牛后腿外侧，肌纤维细长且排列整齐，脂肪含量仅1.5-2.5%，制成的肉干嚼劲均匀。该部位是肉干生产的理想原料。

• 次选部位：米龙（臀股二头肌）：肉质稍粗，脂肪含量3-4%，适合中低端产品

• 禁用部位：牛腩、牛肩肉：脂肪含量高或筋膜多，会导致口感油腻、塞牙

剪切力检测建议：企业在原料验收阶段，可利用牛羊肉嫩度测定仪对不同部位原料肉进行初始剪切力值测定，建立原料分级标准。通常将剪切力值≤50N的原料划定为优级，用于产品生产线。

二、嫩化工艺优化：数据驱动的方案选择

现代肉干加工中，嫩化工艺是改善产品口感的核心环节。不同嫩化方案的效果可通过剪切力检测进行量化比较：

1. 物理嫩化：超高压处理
超高压处理（150-200MPa，常温下处理5-10分钟）通过改变蛋白质空间结构，剪切力可降低20-25%，且不破坏营养成分。

2. 生物嫩化：酶法处理
添加0.02-0.03%木瓜蛋白酶或生姜蛋白酶，在4-6℃下作用2-3小时，可特异性水解肌纤维间的结缔组织，剪切力降低30-35%。

3. 物理-生物联合嫩化：超声波辅助
超声功率对肉干嫩度的影响呈剂量-效应关系：随着超声功率从0W提高至600W，牛肉干剪切力逐渐降低；但功率过高（>450W）会导致蛋白质过度氧化，影响色泽和风味。综合评估，300W超声功率为最佳处理条件，此条件下牛肉干整体可接受性最佳。

剪切力检测应用：企业可将不同嫩化方案制备的样品进行剪切力值对比测试，筛选方案。理想肉干剪切力值建议控制在25-40N范围内——既能保证适度嚼劲，又不至于过硬。

三、干燥工艺优化：剪切力值作为品质标尺

干燥工艺是决定肉干最终嫩度的关键环节。研究表明，牛肉干规格（横截面积和长度）对剪切力值有显著影响：

• 当牛肉干横截面1.0cm×1.0cm、长度1cm时，剪切力最大，达到24455.17N。这表明过小的规格会导致产品过度硬化

• 随着牛肉干规格增大，硬度、弹性、胶着性均减小，口感更软

不同干燥方式对肉干剪切力值同样有显著影响。热风干制组感官评价综合评分最高，但需控制干燥温度（建议55-60℃）以避免表面硬壳。

工业化生产参数优化建议：

• 预热段（表面脱水）：45-50℃，风速1.5m/s，时间30分钟

• 主干燥段（内部脱水）：55-60℃，风速2.0m/s，时间20-24小时

• 平衡段（水分均匀）：50℃，风速1.0m/s，时间3-4小时

• 回软工序：20-25℃，相对湿度60-70%，放置12-24小时

剪切力检测应用：在上述各阶段取样测定剪切力值，建立干燥过程嫩度变化曲线，确定最佳干燥终点。工业化生产中，可将剪切力值作为在线质控指标，对超出企业内控标准（如25-40N）的产品进行分选处理。

四、牛羊肉嫩度测定仪的关键技术参数

一台符合NY/T 1180-2006标准要求的牛羊肉嫩度测定仪，应具备以下核心参数：

• 力量感应元：最大量程≥49N，作用力感应值≤0.0098N，仪器精度≤0.02%

• 刀具规格：Warner-Bratzler（沃布氏）剪切刀，厚度3.0mm±0.2mm，刃口内角度60°，砧床口宽4.0mm±0.2mm

• 测试速度：恒定1mm/s，模拟人类咀嚼速度

• 取样工具：直径1.27cm圆形旋转式不锈钢取样器

• 数据计算：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，得到肉样嫩度值

• 空载校正：仪器空载运行所受到的最大剪切力应≤0.147N

• 力值精度校正：使用标准砝码校正，误差范围应在±0.1%以内

测试原理：将按标准制备的孔样肉品置于专用V型燕尾剪切刀具上，使肌纤维与刀口走向垂直，以1mm/s恒定速度进行剪切，测定下行过程中的最大剪切力值。肉嫩度计算公式：X = (X₁+X₂+…+Xₙ)/n — X₀，其中X为肉的嫩度值（N），X₁…Xₙ为有效孔样最大剪切力值，X₀为空载运行最大剪切力，n为有效孔样数量。

常见问题解答（FAQ）

问：牛羊肉嫩度测定仪的剪切力值如何解读？肉干类产品的合格范围是多少？

答：NY/T 1180-2006标准未对不同肉制品单独规定具体限值，但根据研究数据：传统肉干剪切力约76N（偏硬），重组牛肉粒约23N（偏软），两者适中的30-40N范围可获得最佳感官评分。建议企业根据目标市场定位建立内控标准：软嫩型≤30N；适中嚼劲型30-50N；偏硬耐嚼型50-80N。

问：超声波辅助嫩化对肉干剪切力的改善效果如何验证？

答：可设置不同超声功率（如0W、150W、300W、450W）处理组，在相同干燥工艺下制备样品，使用牛羊肉嫩度测定仪测定剪切力值。研究表明，超声功率300W时牛肉干整体可接受性最佳，剪切力显著降低；但功率过高会导致蛋白过度氧化，a*值（红度）下降。建议结合剪切力数据与感官评价综合筛选超声参数。

问：肉干剪切力测试中取样规格对结果有何影响？

答：影响显著。研究表明，横截面1.0cm×1.0cm、长度1cm的肉样剪切力最大（24455.17N）；规格增大后硬度、弹性、胶着性均减小。因此，标准化的取样是保证数据可比性的前提。NY/T 1180-2006标准要求使用Φ1.27cm圆形钻孔取样器，沿肌纤维平行方向钻取肉柱，长度≥2.5cm。