質構儀穿透法在肉制品嫩度檢測中的核心應用與參數解讀

閱讀：155 發布時間：2026-7-14

在肉制品品質評價體系中，嫩度是消費者最為重視的食用品質指標之一。嫩度實質上是對肌肉各種蛋白質和纖維結構特性的總體概括，它與肌肉蛋白質的結構及某些因素作用下蛋白質發生變性、凝集或分解息息相關。傳統的嫩度測定方法主要采用剪切力法（如NY/T 1180-2006規定的沃布氏剪切法），但近年來，穿透法憑借其更貼近口腔咀嚼過程的測試原理，逐漸成為肉制品嫩度評價的重要補充手段。

一、穿透法的測試原理

穿透法測定肉制品嫩度的核心原理是模擬人口腔咀嚼肌肉的穿透過程。測試時，使用高精度質構分析儀配備球形或圓柱形探頭，以一定的速度垂直刺入肉樣，儀器實時記錄穿透過程中的力-位移曲線。

與剪切力法不同，穿透法模擬的是牙齒刺入和壓碎肌肉纖維的過程，而非單純切斷。這種方法能夠更全面地反映肌肉在咀嚼過程中的整體力學響應，包括表面硬度、內部纖維強度和破裂行為等多個維度。

二、穿透曲線的關鍵參數解讀

研究表明，質構儀穿透法測得的穿透曲線包含多個特征參數，其中第一個極值點（Y1）與豬和牛不同部位肌肉的感官品評嫩度值呈極顯著正相關（P<0.01）。這一發現表明，Y1值可作為豬肉、牛肉肉制品嫩度測定的量化參數。

穿透曲線的典型特征參數包括：

第一個極值點（Y1）：探頭初始刺入肉樣表面時的峰值力，反映肌肉表層的硬度和抗穿刺能力
第二、第三個極值點：反映肌肉內部纖維結構的破裂行為
曲線包圍面積：反映穿透過程中消耗的總能量，綜合體現肌肉的韌性和纖維結構強度

其中，Y1值與感官嫩度評價的相關性最高，是穿透法嫩度測定的核心輸出參數。

三、穿透法與剪切力法的對比

對比維度	穿透法	剪切力法（NY/T 1180）
模擬動作	牙齒刺入和壓碎	牙齒切割
探頭類型	球形或圓柱形探頭（如P/2N）	WBS刀具（沃布氏剪切刀）
樣品要求	可直接測試肉塊或肉柱	需制備直徑1.27cm的標準化肉柱
輸出參數	極值點力值、曲線面積	最大剪切力峰值
測試效率	樣品制備相對簡便	需熟化、鉆孔等預處理
相關性	Y1與感官嫩度極顯著相關（P<0.01）	剪切力與嫩度呈負相關

穿透法因樣品制備相對簡便、測試參數信息更豐富，在肉品研發和工藝優化中具有獨特優勢。

四、穿透法嫩度測定的標準化操作流程

（一）儀器與探頭配置

儀器：高精度質構分析儀（如TA系列）
探頭：P/2N型球形探頭（直徑2mm）或P/0.5針形探頭
力量感應元：建議50N或根據肉樣硬度選擇

（二）測試參數設置

測試模式：穿刺測試（Penetration Test）
測前速度：1.0-2.0 mm/s
測試速度：1.0 mm/s（或60mm/min）
測后速度：5.0 mm/s
目標模式：位移（如下行20mm）
觸發力：5-10g
測試點：每塊肉樣選擇3-5個不同位置進行重復測定

（三）樣品制備

取肉樣，剔除表面的筋、腱、膜及脂肪
將肉樣切成厚度均勻的塊狀（建議2-3cm厚）
如需要，按NY/T 1180標準進行80℃水浴加熱至中心溫度70℃的熟化處理
冷卻至室溫后進行穿透測試

（四）數據采集與分析

將肉樣平放在測試底座上
啟動質構儀，探頭以設定速度垂直刺入肉樣
儀器自動記錄穿透過程的力-位移曲線
軟件自動識別第一個極值點（Y1）及其他特征參數
取多次測量的平均值作為該樣品的嫩度值

五、質構分析儀在肉品嫩度評價中的綜合應用

一臺功能完備的質構分析儀在肉品品質評價中的應用遠不止穿透法嫩度測定。通過配備不同的探頭和測試模式，還可擴展完成多項肉類品質指標檢測：

剪切力嫩度測定：配備WBS刀具執行NY/T 1180標準剪切力法
TPA全質構分析：測定肉制品的硬度、彈性、粘聚性、咀嚼性等參數
系水力測定：通過壓力法評估肉品的保水性能
穿刺強度測試：評估肉制品的內部結構強度
工藝驗證：用于評估不同加工工藝對肉品質構特性的影響

六、結語

穿透法作為一種新興的肉制品嫩度測定方法，通過模擬人口腔咀嚼肌肉的穿透過程，為肉品嫩度的客觀評價提供了新的技術路徑。研究表明，穿透法測得的第一個極值點（Y1）與感官品評嫩度值呈極顯著正相關，可作為豬肉、牛肉肉制品嫩度測定的量化參數。與傳統的剪切力法相比，穿透法樣品制備相對簡便、測試信息更豐富，在肉品研發和工藝優化中具有獨特的應用價值。選擇一臺具備高精度力值測量系統、支持多種探頭配置的質構分析儀，是建立肉品嫩度綜合檢測能力的技術基礎。

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常見問題解答（FAQ）

問：穿透法測定肉制品嫩度與剪切力法（NY/T 1180）的主要區別是什么？

答：兩者模擬的咀嚼動作不同。剪切力法模擬牙齒切割肌肉纖維的過程，使用WBS刀具切斷肉樣，記錄最大剪切力值。穿透法模擬牙齒刺入和壓碎肌肉纖維的過程，使用球形或圓柱形探頭垂直刺入肉樣，記錄穿透過程中的力-位移曲線。穿透法樣品制備相對簡便，且能提供更豐富的力學參數信息。

問：穿透法測得的哪個參數最能反映肉品的嫩度？

答：研究表明，質構儀穿透法測得的第一個極值點（Y1）與豬和牛不同部位肌肉的感官品評嫩度值呈極顯著正相關（P<0.01）。因此，Y1值可作為豬肉、牛肉肉制品嫩度測定的量化參數。

問：穿透法測試中應該選擇哪種探頭？

答：穿透法常用的探頭包括P/2N型球形探頭（直徑2mm）和P/0.5針形探頭。球形探頭適用于大多數肉制品的嫩度測定，針形探頭則適用于更精細的穿刺測試。建議根據肉樣的硬度和測試目的選擇合適的探頭規格。

問：穿透法測定肉嫩度時，樣品需要熟化處理嗎？

答：這取決于測試目的。如果需要模擬消費者實際食用的口感（熟肉嫩度），建議按NY/T 1180標準進行80℃水浴加熱至中心溫度70℃的熟化處理。如果測試目的是評估生肉的纖維結構特性（生肉嫩度），則可以直接對生肉樣進行穿透測試。建議在同一測試體系中保持樣品處理方式的一致性。
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