肉制品中嫩度检测方案(质构仪)

Vol 21 No. 10Oct 2005第21卷第10期2005年 10月农业工程学报Transactions of the CSAE138 第10期武等：质构仪穿透法测定肉制品嫩度的研究139 质构仪穿透法测定肉制品嫩度的研究 丁 武.，订寇莉萍，张 静，宋社果 (西北农林科技大学食品科学与工程学院，杨凌712100) 摘 要：为了量化评定肉制品的食用物理特性——嫩度，试验以猪和牛不同部位的肌肉为材料，使用高精度 TA-X12 质构仪，模拟口腔咀嚼肌肉的穿透方法，测定了不同肌肉的穿透曲线。并比较分析了不同肌肉的穿透参数(包括3个极值点Yi，Y2，Y3，值定值Y4和曲线所包围的面积Ys)，与感官品评嫩度值之间的相关关系。结果表明：质构仪穿透法测得的第一个极值点(Yi)与猪和牛不同部位的肌肉的感官品评嫩度值相关系数分别为09784和09984，呈极显著的正相关关系(P<001)，穿透法第一极值点(Yi)可作为猪肉、牛肉肉制品的嫩度测定量化参数。 关键词：质构仪；穿透测定；肉制品嫩度；感官品评 中图分类号： TS251. 6； S879 2 文献标识码：A 文章编号：1002-6819(2005)10-0138-04 丁 武，寇莉萍，张 静，等.质构仪穿透法测定肉制品嫩度的研究[J]农业工程学报，2005，21(10)：138-141. D ing W u， Kou L ip ing， Zhang Jing， et al Quantitative evaluation ofmeat tenderness by penetration method of Texture Analyzer[J] Transactions of the CSAE， 2005，21(10)：138-141. (in Ch inese w ith English abstract) 0 引 言 目前，随着国内外畜牧业生产的快速发展，消费者不仅关心肉和肉制品的生产数量，而且对其食用品质提出了更高的要求.肉制品的食用品质包括色泽、风味和以感官品评为基础的食用物理特性，如嫩度、多汁性等13]。肉制品的食用物理特性一方面和家畜的种类、饲养条件、肌肉组织的部位有关；另一方面和肌肉中的蛋白质、脂肪在加工和贮藏中的物理化学性质变化有关。嫩度是评价肉制品食用物理特性的重要指标，其反映了肉中各种蛋白质的结构特性，肌肉中脂肪的分布状态及肌纤维中脂肪的数量等4。肉制品的嫩度包括以下四方面的含义：第一，肉对舌或颊的柔软性，即当舌头与颊接触肉时产生的触觉反应。肉的柔软性变动很大，从软糊糊的感觉到木质化的结实程度；第二，肉对牙齿压力的抵抗性，即牙齿插入肉中所需的力。有些肉硬得难以咬动，而有的柔软得几乎对牙齿无抵抗性；第三，咬断肌纤维的难易程度，指的是牙齿切断肌纤维的能力，首先要咬破肌外膜和肌束膜，因此这与结缔组织的含量和性质密切相关；第四，嚼碎程度，用咀嚼后肉渣剩余的多少以及及嚼后到下咽时所需的时间来衡量[5.14]。如何客观、量化地判定肉制品的嫩度已成为现代肉制品品质研究的热点[4，6，7]。 自从1926年Warner 发明了测量食品质地的仪器以来，食品质地(Texture)的测量已由模糊的感官评价逐步过渡到使用仪器进行准确的量值表述。20世纪90年代以来，中国从日本、英国等国家引进了相关的高精度肉制品质地测试仪，对肉制品食用物理特性的量化测 ( 收稿日期：2005-03-08 修订日期：2005-06-09 ) ( 基金项目：西北农林科技大学青年科研专项基金(2002-08) ) ( 作者简介：丁 武(1971-)，男，陕西吴堡人，讲师，博士，主要从事 畜产品加工和食品安全方向的研究。杨凌 西北农林科技大学食品 ) ( 科学与工程学院，712100。 Emai l ： din g wu10142000@yahoo. com. cn ) 定有了进一步的研究，但这些研究大多停留在对肉制品弹性、柔软度的测定，如TAP法等方法，没有充分利用仪器的模拟特性，对仪器的研究与应用开发工作不够深入8。 本研究使用英国CNS Franell公司生产的TA-X 12型号的质构仪QTS Texture A nalyzer)，模拟口腔咀嚼肌肉的穿透测定方法，研究穿透测定值与感官品评值的相关性，旨在为肉制品嫩度量化测定的可行性提供依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料 试验原料：选择符合食品卫生标准的猪、牛冷却朋体9，于同一时间、同一胴体不同部位肌肉取样，将肉块除去表面结缔组织、脂肪后，放入90℃恒温水浴锅中加热，加热煮制40m in，然取取出冷却至室温。，按肌纤维方向切成大小为300 mm ×500mm ×20mm 的样品，置TA-X12型号的质构仪上检测。 猪肉包括：里脊1101，股二头肌，冈上肌，臂三头肌，背最长肌，臀肌. 牛肉包括：半棘肌，胸深肌1，股二头肌，臂三头肌12] 仪器：英国CNS Franell 公司生产的TA-X12型号的质构仪(QTS Texture A nalyzer)。 12 试验方法 1.21 穿透测定法试验 使用质构仪，选择柱形探头(Colum n fom Probe)，对每种样品分别进行穿透测定。测定条件设置如下：探头测量模式为阻力测试 M easure Force in Compres-sion)；探头运行方式为循环方式(TotalCycle)；探头下行速度为60mm/s，探头返回速度为60mm/s， 下行距离为20mm，每次数据采集量为200，样品厚度为20mm。：每种样品测定3次，测试(压力一时间)曲线在同一个图上显示，典型的测试图见图1，曲线的第1个极 值点记作Y1，第2个极值点记作Y2，第3个极值点记作Y3，而穿透后的恒定值记作Y4，曲线下方所围成的面积记作Y5。 图1.质构仪穿透测定肉制品的典型测试曲线图 Fig1Typical curve of meat penetrationby Texture A nalyzer 1.22 肉制品的感官品评试验 不同肌肉样品分别放入90℃恒温水浴锅中加热，加热煮制40m in，然后取出冷却至室温。10名食品专业学生经过严格训练后(事先不知道肉样的名称)，入口品尝，并按表1的标准分别给各种肉制品的嫩度打分，平均分值计作X，总分为10分。 表1 肉制品嫩度感官品评标准 Table 1Senso ry evaluation standards for meat tenderness 项目 咬开难度 嚼碎力度 粗糙感 残留量 时间 第一口咬把肉嚼碎肉在口中时肉嚼碎后从入口到 开时所用嚼烂所用和下咽时所在口中的嚼烂下咽 的力度，的力度，感觉的粗糙残留量，残所用的时 标准 力越大，力越大，程度，越粗留越越，分间，所花时 分值越高 分值越高糙，分值越值越高 间越多，分 高 值越高 分值 0~2 0~2 0~2 0~2 0~2 2 结果与分析 21猪肉、牛肉不同部位肌肉的穿透测定参数值与感官品评平均值分析 猪不同部位肌肉穿透测定参数值与感官品评平均值列于表2，其穿透测定值的变化趋势见图2，牛不同部位肌肉穿透测定参数值及感官品评平均值列于表3，其穿透测定值的变化趋势见图3。 表2：猪不同部位肌肉穿透参数值及感官品评值 Table 2 Penetration param eters and sensoryevaluation of pork from different parts of hog 部位 里脊 冈上肌臂三头肌背最长肌股二头肌 臀肌 Yi/g 69929 811.73 108007 1141.33 128025 198069 Y2/g 560 50 67673 925.27 97422 119929 1793.99 Y3/g 91815 1417.41 1133.45 1084 44 206406 221888 Y4/g 31673 337.48 49466 46400 585.41 697.42 Ys/g 1489.54 1191655 198213 199929 3187.66 3213.88 x/分 273 3.56 434 471 481 6 43 表3 牛不同部位肌肉穿透参数值及感官品评值 Table 3 Penetration param eters and senso ry evaluationof beef from different parts of cattle 部位 半棘肌 臂三头肌 股二头肌 胸深肌 Yi/g 1001.78 1321.89 1615.63 2163.58 Y2/g 86856 112661 122448 179419 Y3/g 1211.37 2583.69 178455 434697 Y4/g 58259 993.56 1046 52 1167.55 Ys/g 2161.24 367063 3853.13 7040.89 X/分 5.18 675 7.40 8. 97 图2 猪不同部位肌肉穿透参数值的变化图 Fig 2 Curves of penetration param eters on porkfrom different parts ofhog 图3牛不同部位肌肉穿透参数值的变化图 Fig 3 Curves ofpenetration param eters of beeffrom different parts of cattle 从表2、3，图2、3可以看出，虽然猪不同部位肌肉及牛不同部位肌肉穿透测定法测定的曲线有一定的相似性，但是猪肉和牛肉相同部位肌肉的穿透参数值(Y)及感官品评值(X)不同，同一洞体上不同部位肌肉的穿透参数值(Y)及感官品评值(X)也不相同。这说明家畜的种类不同，肌肉组织的部位不同，肌肉的组织结构不同，其食用物理特性有很大的差异【6，8，10]o 22穿透测定参数值(Y)与感官品评值(X)的相关性分析 221 猪肉穿透参数值(Y)与感官品评值(X)的相关性分析 将表2中的第一极值(Yi)与感官品评值(X)的每一对数据在坐标系中描点，所得散点图(见图4)，设Y对X的回归函数为线性函数Yi=a+ bx 利用最小二乘法求出a、b的最小的估计值a、b'131.得到 图4 猪肉的第一极值(Yi)与感官品评值(X)的散点图与回归直线 Fig 44Correlation of the sensory evaluation (X)and the first high-po int (Yi) for pork 由此得到Y1对X的回归方程为y=351.9543x-393.9342，进一步计算得到相关系数 查表得，相关系数临界值rao=0917.Y1与X之间呈极显著正相关，因此用质构仪测定值Y1来反映肉的嫩度是可行的。 猪肉的Y2、Y3、Y4、Y5与感官品评平均值X的相关性用相同的方法计算结果为： Y2：y=341. 3723x --4490938 相关系数r=09728>0.917 Y3：y=333.3961x--24 5296 相关系数r= 07688<(0917 Y4：y==110 4848x--(69363 相关系数r=0.954>0.917 Ys：y=484 77x+15018 相关系数r=0 841300917 可以看出.Y2、Y4与X之间呈极显著正相关关系，用质构仪测试值Y2、Y4来反映猪肉的嫩度是可行的，但它们的相关系数都较Y1与X的相关系数要小，所以在测定猪肉的嫩度时，使用穿透法中的第一个极值点能更好地量化反映猪肉的嫩度。 222 牛肉的穿透参数值(Y)与感官品评值(X)的相关性分析 根据22中的计算方法，同理从牛肉的穿透参数值(Y)中(见表3)，可以求得牛肉穿透过程中的Y1、Y2、Y3、Y4以及Y5与感官品评值X的回归方程，及其相关系数，结果为： Y2：y=2483681x--5503.743 相关系数r=09967> 0990 Y3：y=744 5513x - 278606 相关系数r=08548<0990 Y4：y= 156 098x - 156838 相关系数r= 09632< 0990 Ys：y=12608x-4739 相关系数r=0. 9631<0990 由此可知，Y1和Y2与X之间呈极显著正相关，用质构仪测试值Y1及Y2来反映牛肉的嫩度是可行的，但Y2与X之间的相关系数要比Y1与X之间的相关系数稍小，所以与猪肉相同，在测定牛肉嫩度的时候，使用穿透法中的第一个极值点能更好地量化反映牛肉的嫩度。 3 结 论 1)通过试验和数据分析可知，肉制品的嫩度可使用TA-X12质构仪的穿透法测得的曲线中的第一个极值点来较好的量化反映。 2)使用穿透法第一极值点来测量肉制品的嫩度既准确又便捷，标准化的测试条件建议如下：探头测量模式为阻力测试(M easure Force in Compression)；探头运行方式为循环方式(TotalCycle)；探头下行速度和返回速度为60mm/s，下行距离为20mm，每次数据采集量为200，样品厚度为20 mm。 3)目前，中国对肉制品的品质检验主要包括理化指标和微生物指标两部分，根据国内外肉类工业的发展趋势，宜尽早建立肉制品的嫩度、弹性、咀嚼性等物理特性及感官指标的检测方法及相应标准，特别是可用于指导生产的在线品质检测，提高对肉制品加工工艺与肉制品质量的科学化管理水平。 ( [参 考 文 南] ) ( [1] 张孝若. 肉和肉制品的质量概念[J] 肉类研究，1994， (3)：20- 2 3. ) ( [2] 天野庆之 肉制品加工手册M]北京：中国轻工业出版 社， 1 992 ) ( [3] 黄 明，刘冠勇，罗 欣影响肉嫩度因素的探讨[J] 安徽 农业大学学报，199 7 ，24(2)：186- 1 88 ) ( [4] Shackelford SD ， Wheeler T L， M eade M K， et alConsumer mpressions of tender select beef[JAnm Sci， 2001，79：2605-2614 ) ( 王彩云. 肉的嫩度研究[J]肉类工业，1998，(5)：36- 3 8 ) ( Eric D ransfield 著，刘丽摘译，周光宏校 肉的嫩度[J] 肉类研究，1997，(2)：16- 2 0 ) ( [7] 黄德智.新编肉制品生产工艺与配方M}北京：中国轻 工业出版社，1998：39- 4 0 ) ( [81 蒋予箭，周 雁 肉类弹性测定方法的研究[J]食品科学， 2002，(4)：99 - 102 ) ( [9] 王玉珠，李 猪肉新鲜度的简易快速检测法[EB/ OL] 2001， h t tp：//ww. if o odl. com. ) ( [10]蒋爱民 肉制品工艺学M 西安：陕西科学技术出版社， 1996：82- 8 3. ) ( [11]安徽农学院 家畜解剖图谱M]上海：上海人民出版社， 1977，68，90 ) ( [12]安徽农学院，内蒙古农牧学院 家畜解剖学及组织胚胎学 (第2版)[M]北京：中国农业出版社，1999，46 ) ( [13]袁志发，周静芋.试验设计与分析M}北京：高等教育出 版社，2000：142 - 178 ) ( [14]董庆利，罗 欣 肉制品的质构测定及国内外研究现状 [J}食品工业科技，2004，(7)：134-1 3 5. ) Quan tita tive evaluation of meat tenderness by penetrationmethod of Texture Analyzer D ing Wu， Kou L ip ing， Zhang Jing， S ong Sheguo (College of Food Science and Eng ineering， N orthw est A g ricu lture and Forestry University， Yang ling， Shaanx i 712100， China) Abstract On the purpo se of searching the quantitative evaluation method for meat tenderness， selecting differentparts of pork and beef as materials， the penetration curves of m eat were detemm ined by penetration method thatreal hum an chew ing pattern was smulated using Texture A nalyzer Studies were conducted to explore therelationship among different penetration parameters (including the highpo int Y1， Y2， Y3， the stable-po int Y4 andthe area Ys of the penetration curve) and the senso ry evaluationThe results show that the relationships betw eenthe high-po int Yi ofpenetration parameter and the sen sory evaluation are both clo se on pork and beef materials，their correlation coefficients are Q 9784 and Q9984， respectively， which indicate highly significantly po sitivecorrelation (P<0 01). The study show s that the first high-po int Yiof the penetration curve by Texture A nalyzeris feasible to quantitative evaluation ofmeat tenderness Key wordss：texture analyzer； penetration method； meat tenderness；s；senso ry evaluation ◎Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.， Ltd. All rights reserved.