济南莱博质研：利用质构仪快速评估羊肉品质的技术探讨

羊肉以其丰富的营养和独特风味，在肉类消费市场占据重要地位。嫩度作为羊肉品质的核心指标之一，深刻影响着消费者的购买决策。传统评估羊肉嫩度的方法多依赖感官评定，存在主观性强、重复性差等局限。质构仪的出现，为羊肉剪切力的客观、精准测定提供了科学手段，有助于更全面、深入地了解羊肉的质构特性。

一、质构仪的工作原理与构成

（一）工作原理

质构仪基于力学原理，模拟人类口腔咀嚼动作，对样品施加压力、剪切力等外力，并实时记录样品在受力过程中的变形和力值变化。通过分析这些数据，可得到样品的硬度、弹性、内聚性、胶着性、咀嚼性和回复性等质构参数，其中剪切力是反映羊肉嫩度的关键参数。

（二）仪器构成

质构仪主要由主机、探头、力量感应元件、数据采集与处理系统等部分组成。主机提供动力支持，驱动探头对样品进行测试；探头根据不同的测试需求有多种类型，如剪切探头、穿刺探头等；力量感应元件精确测量测试过程中的力值；数据采集与处理系统则负责收集、分析和存储测试数据，并以直观的图表和数值形式呈现结果。

二、质构仪测定羊肉剪切力的应用流程

（一）样品准备

选取具有代表性的羊肉样品，去除可见的筋膜、脂肪和骨头，以保证测试结果的准确性。将肉样切成统一规格的块状，一般尺寸为长×宽×高 = 2.5cm×1cm×1cm，且确保肌纤维方向与剪切方向一致，因为肌纤维方向会影响剪切力的大小。

（二）仪器校准

在测试前，需对质构仪进行校准。使用标准砝码对力量感应元件进行校准，确保测量的力值准确无误。同时，检查探头的安装是否牢固，运行是否顺畅，避免因仪器误差影响测试结果。

（三）参数设置

根据测试目的和样品特性，设置合适的测试参数。常见的参数包括测试速度、触发力、测试距离等。测试速度一般设定为 200mm/min，以模拟正常的咀嚼速度；触发力用于确定仪器开始记录数据的起始点，通常设置为 5g 左右；测试距离根据样品的尺寸和测试要求进行设定，确保能完整地完成剪切动作。

（四）测试过程

将准备好的羊肉样品放置在质构仪的测试平台上，调整样品位置，使剪切探头对准样品的中心部位。启动仪器，探头以设定的速度向下移动，对样品施加剪切力，直至样品断裂。在测试过程中，质构仪实时记录力值随时间或位移的变化曲线。

（五）数据分析

测试完成后，从质构仪的数据采集与处理系统中获取剪切力数据。通常以剪切过程中出现的最大力值作为该样品的剪切力值。为了减少误差，每个样品应重复测试 3 - 5 次，取平均值作为最终结果。同时，还可以对测试曲线进行分析，了解样品在剪切过程中的变形情况和其他质构特性。

三、影响质构仪测定羊肉剪切力的因素

（一）样品因素

1. 品种与年龄：不同品种的羊肉质构特性存在差异，导致剪切力不同。例如，地方品种羊的肉质相对较粗，剪切力较大；而引进的优良品种羊，如杜泊羊、萨福克羊等，肉质细嫩，剪切力较小。此外，羊的年龄也是重要影响因素，随着年龄增长，肌肉纤维增粗，结缔组织含量增加，剪切力增大。
2. 部位差异：羊肉不同部位的肌肉纤维类型、密度和结缔组织含量不同，剪切力也有明显差异。一般来说，背最长肌等部位的肉质较嫩，剪切力较小；而股二头肌等部位的肉质相对较老，剪切力较大。
3. 宰后处理：宰后胴体的冷却速率、成熟时间和温度等处理条件会影响羊肉的剪切力。快速冷却可使肌肉中的水分迅速结晶，减少肌肉收缩和僵硬，有利于降低剪切力；适当的成熟时间（通常为 7 - 14 天）可使内源酶分解结缔组织和肌肉纤维，使肉质变嫩；而宰后处理温度过高或过低都会影响酶的活性，进而影响剪切力。

（二）仪器因素

1. 探头类型与尺寸：不同类型和尺寸的探头会对剪切力测定结果产生影响。剪切探头的形状、锋利程度和尺寸应根据样品的特性和测试要求进行选择。如果探头尺寸不合适，可能导致剪切不均匀，影响测量结果的准确性。
2. 测试参数设置：测试速度、触发力和测试距离等参数的设置不合理，会使测试结果偏离真实值。例如，测试速度过快可能导致样品在剪切过程中产生额外的变形，增加剪切力值；触发力设置过高可能会错过样品的初始变形阶段，影响数据的完整性。

（三）环境因素

1. 温度：环境温度的变化会影响羊肉的质构特性。在较高温度下，羊肉的肌肉组织变得松弛，剪切力可能降低；而在较低温度下，肌肉组织收缩，剪切力可能增加。因此，在测试过程中应尽量保持环境温度稳定。
2. 湿度：湿度对羊肉的水分含量有一定影响，进而影响剪切力。湿度过高可能导致羊肉吸水变软，剪切力降低；湿度过低则可能使羊肉失水变硬，剪切力增加。

质构仪羊肉剪切力测定中具有不可替代的优势，它能够提供客观、准确、可重复的测量结果，为羊肉品质评估、加工和市场应用提供了有力支持。然而，在实际应用中，仍需充分考虑各种影响因素，以确保测定结果的可靠性。