NY/T 1180-2006剪切力测定的样品制备、参数控制与数据解读

在猪肉的品质评价体系中，嫩度是消费者支付意愿*强的属性之一，也是屠宰分级、原料采购和加工配方决策的核心依据。然而，嫩度又是一个极难“测稳"的指标——同一块猪里脊，不同实验室、不同操作者测出的剪切力值可能相差数牛顿，足以将一个“极嫩"样品误判为“适中"，或将一个“适中"样品推入“较硬"区间。

问题的根源不在仪器本身，而在于嫩度测定的变量密度远高于大多数理化指标。从热处理的中心温度控制，到取样器的直径和取样方向，从肌纤维与刀口的相对取向，到剪切速度的设定——每一个环节的微小偏差，都会沿着力学传导链放大为剪切力峰值的系统性偏移。NY/T 1180-2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》为这一长链条提供了一套标准化的操作框架，但框架之下的执行细节，才是决定数据能否跨批次、跨实验室比较的关键。

本文将以新鲜猪肉为对象，按照“热处理—取样—剪切—计算"的流程顺序，逐一拆解剪切力测定中每一个关键参数的技术依据与操作要点，并结合济南西奥机电TEX系列肉制品嫩度测试仪的技术能力，说明标准化流程如何在仪器端获得精准落地。

一、标准依据：NY/T 1180-2006的核心框架与力学逻辑

NY/T 1180-2006是现行猪肉嫩度测定的核心农业行业标准。其技术逻辑可以概括为一句话：用标准化的刀具、以标准化的速度、垂直切断沿肌纤维方向取出的标准肉柱，记录切割过程中的最大力值（峰值力），以此作为嫩度的量化指标。

这一逻辑的力学合理性在于：猪肉的嫩度本质上取决于肌纤维的直径、肌节长度以及肌纤维间结缔组织的强度。当刀具垂直于肌纤维方向切断肉柱时，刀口需要克服的阻力主要来自肌纤维的切断和结缔组织的撕裂。峰值力越高，说明切断这些结构所需的能量越大，肉质越“老" 。剪切力值以牛顿（N）或千克力（kgf）为单位报告，是这一力学过程在仪器上的直接读数。

标准同时规定了执行这一力学过程所必需的硬件条件：刀具厚度3.0 mm±0.2 mm，刃口内角度60°，内三角切口高度≥35 mm，钻孔口宽4.0 mm±0.2 mm，剪切速度1 mm/s。这些参数不是“建议值"，而是确保不同仪器之间数据可比性的硬约束。

二、热处理：中心温度决定了“测的是哪个状态的猪肉"

2.1 为什么必须加热到中心温度达标

生鲜猪肉的剪切力值受肌肉僵直状态、蛋白质水解程度和水分分布的影响，直接测定生肉的剪切力无法反映消费者在餐桌上的真实嫩度体验。因此，NY/T 1180-2006规定的剪切力测定，对象是经过加热处理的肉样。加热使肌肉蛋白变性、结缔组织收缩，将肉样带入一个可重复的、与食用状态相近的力学基准。

2.2 中心温度的“数字窗口"

标准及相关行业实践中，猪肉剪切力测定的中心温度控制存在一个明确的数值区间，但不同来源的表述略有差异：71℃是Warner-Bratzler剪切力（WBSF）方法中常见的终点温度；70℃是部分标准操作流程中“取出冷却"的触发温度；72℃±1℃在国际肉类科学方法中被采用。这些数值的细微差异源于不同方法体系的历史沿革，但核心原则是一致的：中心温度必须达到足以使肌肉蛋白充分变性、且在各次测试之间保持一致的某个确定值。

对于以NY/T 1180-2006为判定依据的企业和检测机构，应在SOP中明确规定一个中心温度值（如71℃或70℃），并严格执行。中心温度每差1~2℃，肌原纤维蛋白的变性程度和结缔组织的收缩状态就会不同，剪切力峰值随之偏移。“加热了"不等于“加热到正确的状态" ，温度记录应作为原始数据的一部分存档。

2.3 加热后的冷却与平衡

中心温度达标后，肉样需冷却至0~4℃（或室温）再进行取样和剪切。冷却的作用是使肉样结构稳定、便于取样的规整性。冷却温度和时间的不一致，同样会引入剪切力数据的离散度，应在SOP中固定。

三、取样：直径、方向与“肌纤维垂直"的力学意义

3.1 取样器直径：1.27 cm与1 cm的选择逻辑

行业实践中使用的取样器内径主要有两种规格：1.27 cm（0.5英寸） 和1 cm。两者均能制备出适用于标准剪切刀具的肉柱。1.27 cm的规格在国际WBSF方法中更为常见，与WBSF刀具的几何设计有历史配套关系；1 cm的规格在国内部分研究和检测流程中也有使用。关键在于同一批次、同一对比组内必须统一。取样器直径改变，肉柱的截面积改变，刀具切断时所需要克服的横截面积随之改变，剪切力值不再具有跨直径的可比性。

3.2 取样方向：沿肌纤维，而不是横切

肉柱必须沿肌肉纤维方向钻取。这一操作的力学含义在于：当后续剪切时刀具垂直于肌纤维走向切断肉柱，刀具需要克服的是肌纤维的纵向连续性和纤维间结缔组织的横向连接。如果取样方向偏离肌纤维走向，刀具与肌纤维的夹角改变，切断的力学路径不再是标准的“垂直切断"，剪切力值将偏离真实嫩度水平。对于肉眼可辨的肌纤维走向，取样时应明确标记方向；对于纤维走向不清晰的部位，应选择纹理一致的区域。

3.3 取样数量与位置：避开筋膜与脂肪

每个肉样应制备不少于3根肉柱，并避开肉筋、筋膜和表面脂肪。筋膜和脂肪的力学强度与肌纤维差异显著，混入肉柱中会使剪切力值出现异常的偏高或偏低。取样位置应选择肌肉主体部分，剔除可见的结缔组织斑块。

四、剪切：参数与刀具——标准化的“硬约束"

4.1 剪切速度：1 mm/s的准静态逻辑

NY/T 1180-2006相关执行规范中，剪切速度设定为1 mm/s。这一速度属于准静态加载区间，使肉柱在刀具推进过程中有足够的时间发生弹性与塑性响应，避免动态冲击效应对峰值力的干扰。速度过快，惯性效应使剪切力读数偏高；速度过慢，应力松弛使读数偏低。1 mm/s是经过标准化验证的“真实响应窗口"。部分研究采用4 mm/s或1.5 mm/s的横梁速度，但这些属于方法变体，其数据不能直接与1 mm/s标准条件下的数据混用。

4.2 刀具规格：60°刃口与4 mm开口的几何约束

标准规定的刀具几何参数——厚度3.0 mm±0.2 mm、刃口内角度60°、内三角切口高度≥35 mm、钻孔口宽4.0 mm±0.2 mm——共同定义了刀具切断肉柱时的应力集中模式。刃口角度改变，切入时的楔劈效应不同；开口宽度改变，肉柱在剪切过程中的约束条件不同。这些几何参数的微小偏差，在低力值区间（猪肉剪切力通常在数十牛顿量级）可能被放大为可观的读数偏移。使用符合标准几何规格的Warner-Bratzler剪切刀具，是数据可比性的硬件前提。

4.3 空载剪切力的扣除

标准要求仪器空载运行所受到的剪切力应≤0.147 N。在计算最终嫩度值时，应从每个肉柱的剪切力测定值中扣除空载运行的最大剪切力，再取平均值。这一步骤消除的是刀具与导向机构之间的机械摩擦对低力值读数的影响。空载力值虽小，但在猪肉剪切力（常见范围数十牛顿）的尺度上，0.1 N量级的系统性偏差在批次统计中仍可能影响嫩度等级的边界判定。

五、数据解读：峰值力如何“翻译"为嫩度等级

剪切力测定的直接输出是刀具切割肉柱过程中的最大力值（峰值力） ，单位为牛顿（N）或千克力（kgf）。这一峰值力与嫩度的关系是负相关：剪切力越低，肉越嫩；剪切力越高，肉越“老"。

行业实践中形成了可供参照的嫩度分级区间，不同来源的表述存在一定差异，但基本趋势一致：嫩肉的剪切力大致在<30 N或<40 N；适中/中等在30~50 N或40~60 N；较硬/粗老在>50 N或>60 N。这些区间是参考性框架，具体判定阈值应根据产品定位、品种特性和企业内控标准来确定。对于原料采购分级，可以将剪切力值与合同约定的嫩度等级挂钩；对于加工配方优化，剪切力的变化趋势比单次绝对值更具指导意义——某配方调整后剪切力从55 N降至45 N，即使两者都落在“适中"区间，这一10 N的下降趋势本身也是配方改进的有效证据。

六、TEX系列：NY/T 1180-2006标准化流程的仪器支撑

济南西奥机电有限公司的TEX-01肉制品嫩度测试仪，严格遵循NY/T 1180-2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》，为新鲜猪肉剪切力测定提供了从参数控制到数据输出的完整技术方案。

标准化的剪切参数控制：仪器检测速度范围0.1~500 mm/min无级可调，可精确设定并稳定执行1 mm/s（60 mm/min） 的标准剪切速度，速度精度±0.1%，消除了手动或低精度设备在速度波动上的不确定性。力解析精度0.01 N，位移解析精度0.01 mm，足以清晰分辨猪肉剪切力在嫩度等级边界附近的细微差异。

标准刀具与专用夹具：仪器可配置符合NY/T 1180-2006几何规格的Warner-Bratzler剪切刀具，并支持针对鲜肉、熟肉等不同样品形态的定制化夹具，确保肌纤维方向与刀口走向的垂直关系在每一次测试中得到稳定保持。

峰值锁定与数据追溯：仪器在剪切过程中实时记录力-位移/时间曲线，自动识别并锁定峰值力，作为该肉柱的剪切力测定值。7英寸触摸屏独立操作，测试数据自动保存，支持批次统计（平均值、标准偏差），使从“中心温度记录"到“峰值力输出"的整条标准化链条具备可追溯的数据基础。

七、结语：嫩度数据的可信度，藏在每一个“标准化动作"里

猪肉的嫩度，消费者用牙齿就能感知，但用仪器“测准"却需要一条环环相扣的标准化链条来支撑。中心温度71℃还是70℃，决定了测的是哪个蛋白变性状态的猪肉；取样器直径1.27 cm还是1 cm，决定了肉柱的截面积和刀具需要切断的横截面；肌纤维是否垂*刀口，决定了切断的力学路径是否是“标准路径"；剪切速度是1 mm/s还是更快，决定了读取的是准静态响应还是被惯性效应污染的信号。

NY/T 1180-2006为这条链条提供了框架，但框架的每一个节点都需要在执行层面被精确锁定。当TEX-01以0.01 N的力值分辨率和±0.1%的速度精度，将1 mm/s的标准剪切速度和符合几何规格的W-B刀具稳定地落实为每一次切割的力学条件时，峰值力才不再是一个“大概的数"，而成为可跨批次比较、可指导采购分级、可验证配方改进的嫩度证据。嫩度测定从“凭经验"走向“靠数据"的这一步，靠的不是更复杂的仪器，而是对每一个标准化动作的不妥协执行。

关于济南西奥机电有限公司

济南西奥机电有限公司是一家专业从事各类材料测试仪器研发、制造、销售与服务的综合性企业。公司产品涵盖包装材料测试、医疗器械材料及包装、药品测试、胶粘剂、纺织品、纸张和纸板容器测试以及质构分析等领域，并提供定制特殊测试需求、自动化改造等服务。产品应用覆盖包装、食品、医疗、制药、胶粘剂、饮料、日化、纺织、塑料、电子、质检机构等行业。

在肉品嫩度检测领域，公司推出的TEX-01肉制品嫩度测试仪，严格遵循NY/T 1180-2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》，力解析精度0.01 N，速度范围0.1~500 mm/min无级可调（速度精度±0.1%），可配置Warner-Bratzler剪切刀具及鲜肉/熟肉专用夹具，自动识别并锁定剪切峰值力，为新鲜猪肉及各类肉制品的屠宰分级、原料采购评价、加工配方优化与质检机构合规检测提供从标准化剪切到数据追溯的技术方案。