肉品保水性评价新视角 质构分析仪压力法系水力测试详解

在肉类品质评价体系中，系水力（Water Holding Capacity, WHC）是衡量肉品质量的核心指标之一。系水力是指肌肉蛋白质在外力作用下保持水分的能力。这一性状直接影响肉的风味、颜色、质地、嫩度和凝结性，也直接关系到肉品加工的产量和最终产品的品质。

农业行业标准NY/T 1333-2007《畜禽肉质的测定》 明确将系水力列为肉色、嫩度、pH值并列的四大核心测定项目之一。同时，NY/T 821-2019《猪肉品质测定技术规程》 将系水力定义为“在特定外力作用下，肌肉在规定时间内保持其内含水的能力"。这些标准的实施，为肉类系水力的规范化测定提供了科学依据。

一、系水力的定义与生产意义

系水力，又称保水力或亲水力，是指肌肉蛋白质在外力作用下保持水分的能力。肉品系水力的高低，取决于宰后肌肉的pH值变化。当肌肉pH值下降至接近肌原纤维蛋白等电点（约pH 5.2-5.4）时，蛋白质分子间的静电斥力减弱，肌肉内部水分被挤出，表现为滴水损失增加、系水力下降。

系水力对肉类加工和消费体验的影响贯穿全产业链：

• 加工环节：系水力直接影响肉品的加工得率。系水力高的原料肉在腌制、滚揉、斩拌过程中能保留更多水分，提高产品出品率。

• 品质体验：系水力直接影响肉质的嫩度与多汁性。系水力高的肉品在烹饪过程中汁液损失少，口感更嫩滑。

• 货架期：系水力与肉品的货架期密切相关。水分流失会导致表面干耗、色泽变暗，加速品质劣变。

二、基于质构分析仪的压力法测试原理

测定系水力普遍的方法是压力法，即施加一定的重量或压力，测定被压出的水量与肉重之比，用以估计肌肉的系水力。国内通常采用350N压力法来度量肌肉失水率——失水率越高，系水力越低。

肉品系水力测定仪（质构分析仪） 是检测肉品压缩的专用仪器。通过柱型探头挤压肉样，可设定压力对样品进行加压，当加压到设定的时间或变形量时，仪器自动停机，实现全自动完成测试。质构仪配备的高灵敏度传感器可精准捕捉微小压力变化，结合智能算法自动计算失水率。

测试原理：采用质构仪或肉嫩度仪，配置柱形探头（或轻质压盘），设定试验的压力和保持时间，由仪器驱动探头对供试肉品进行挤压，并自动完成试验。

三、标准化测试流程与参数设置

（一）样品制备

1. 取样：取新鲜的胸腰结合处的背最长肌约7cm，置于-4℃条件下冷冻24小时。

2. 试样处理：取出冷冻肉样，从中间横切开成同样长度的两段。用其中一段在切面一端切下约9mm厚的一片眼肌，然后用直径1.27cm的圆形钻孔取样器在正中央部位取样，孔样长度不少于2.5cm。

3. 取样规范：取样位置应距离样品边缘不少于5mm，两个取样的边缘间距不少于5mm，剔除有明显缺陷的孔样，测定样品数量不少于3个。取样后立即在感量为0.001g的天平上称重。

（二）质构仪参数设置

1. 探头配置：选用50mm直径柱型探头（TA/50） 及测试底座。

2. 测试模式：压力测试+压力保持模式。

3. 保持压力：350N。

4. 保持时间：300s（5分钟）。

5. 速度参数：测试前速度2.0mm/s，测试速度1.0mm/s，测试后速度5.0mm/s，触发力50.0g。

6. 目标模式：力（350N）+ 时间（恒压300s）。

（三）测试执行

将肉样平放在6cm×7cm的细草纸中央，下垫10层、上盖8层细草纸。将夹有肉样的纸移到测试底座台面上，对准底座中心点，启动质构仪加压至350N后保持300s，挤出试样水分。之后取出被压试样并立即用天平称重；将称重后的试样置于恒温干燥箱中，在100~105℃下烘干2-3小时取出，冷却半小时后称重，重复多次直至恒重。

四、数据处理与结果计算

失水率计算公式：

失水率 = (加压前肉样重 - 加压后肉样重) ÷ 加压前肉样重 × 100%

系水率计算公式：

系水率 = (肌肉总重量 - 肉样失水量) ÷ 肌肉总水分 × 100%

数据有效性判定：同一肉样有效测量值的相对偏差应≤15%，取平均值计算系水力。

五、质构分析仪在肉类品质评价中的扩展应用

质构分析仪在肉类品质评价中的应用远不止系水力测试。一台功能完备的质构分析仪可扩展完成多项肉类品质指标检测：

• 嫩度测定：通过剪切力测试评估肉品嫩度，与系水力数据联动分析肉质综合品质。

• TPA全质构分析：测定肉制品的硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性等质构参数，全面评价加工肉制品的质地特性。

• 蒸煮损失测定：评估肉品在烹饪过程中的水分流失情况，与系水力数据相互验证。

• 工艺优化验证：用于评估不同保水剂、不同加工工艺对肉制品保水性和质构特性的影响。

六、质构分析仪的选型建议

对于政府监管机构、第三方检测公司及食品生产企业而言，选择一台符合标准要求的质构分析仪，需重点关注以下核心参数：

• 力量精度：建议达到0.01g，确保微小压力变化的精准捕捉。

• 位移精度：建议达到0.01mm，保证样品压缩行程的精确控制。

• 速度范围：建议覆盖0.1-20mm/s，满足不同测试模式的速度需求。

• 力值量程：建议覆盖0-3000N，满足350N压力法及扩展测试需求。

• 标准符合性：设备应明确符合NY/T 1333-2007、NY/T 821-2019等标准要求。

• 数据功能：应具备自动数据采集、统计处理、报告生成及审计追踪功能。

常见问题解答（FAQ）

问：系水力与肉品嫩度有什么关系？

答：系水力与肉品嫩度密切相关。系水力高的肉品在烹饪过程中能保留更多水分，肉质更嫩滑多汁。系水力低的肉品在加热时汁液大量流失，导致肉质干柴、口感粗糙。因此，系水力是预测肉品食用品质的重要指标之一。

问：质构仪测试系水力时为什么要将肉样冷冻24小时？

答：冷冻24小时的目的是使肌肉内部冰晶形成，破坏细胞膜结构，便于后续取样时获得规整的柱状肉样。冷冻处理可使肌肉组织适度硬化，避免新鲜肉样在钻孔取样时发生形变，确保取样的一致性和测试结果的重复性。

问：350N压力和300秒保持时间的依据是什么？

答：350N压力和300秒保持时间是依据NY/T 821和NY/T 1333等农业行业标准确定的标准化测试条件。350N的压力能够模拟肌肉在加工和储存过程中受到的外力作用，300秒的保持时间确保肌肉中的自由水分有充分时间被挤出。这一标准化条件保证了不同实验室、不同设备之间测试数据的可比性。

问：质构分析仪在肉类品质评价中还能测试哪些指标？

答：除系水力外，质构分析仪还可用于测定肉品的嫩度（剪切力）、硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性等TPA质构参数，以及蒸煮损失等指标。一台设备可覆盖多项肉类品质检测需求，为肉品品质的综合评价提供完整的数据支撑。

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