日常生活中,“肉嫩不嫩”往往是消費者在挑選豬肉或者品嘗豬肉時,心中主要的評價標準。相關研究表明,豬肉嫩度與消費者對豬肉制品的接受度的相關性,遠遠高于口感、異味和多汁性。實際上,“嫩”與“老”是食用者對豬肉肌肉中各種蛋白質(zhì)結構特性的總體概況,主要通過食用者舌頭或口腔頰部對肉的柔軟或堅硬程度來反映,在這一意義層面上,嫩度可以理解為肉的硬度。
既然嫩度/硬度是消費者對豬肉質(zhì)量優(yōu)劣的關鍵評價指標,那么肉的“嫩與老”、“軟與硬”是如何形成的呢?這就要從肉的內(nèi)部結構入手了解。
肌肉的基本單位是肌纖維,肌纖維越粗,則肉越難咬斷,表現(xiàn)為“老和硬”的口感;相反,肌纖維越細,肉質(zhì)越“軟嫩”。肌纖維的粗細,與豬的成長速度、年齡、營養(yǎng)狀態(tài)和運動量有關。根據(jù)四川農(nóng)業(yè)大學陳磊博士的研究,增重速率越快的豬,肌纖維增粗越快;同時,豬的年齡越大,營養(yǎng)越充足、運動量越大,也會導致肉質(zhì)肌纖維變粗,使之口感變硬、變老。
豬肉在咀嚼過程中,首先被咬破的是肌外膜和肌束,然后在切斷肌纖維。其中肌外膜,即結締組織,咬斷難度大。當肉中含有較多的結締組織時,肉質(zhì)難以被咬碎,呈現(xiàn)較硬的口感。若肌肉中脂肪含量較多,那么這種肉類中脂肪組織與結締組織交叉存在,使結締組織相對疏松,強度減弱,那么肉質(zhì)偏嫩軟。
可見,在多重因素的影響下,豬肉肉質(zhì)的“軟硬、老嫩”將呈現(xiàn)諸多差異。因此,具有性和可靠性的數(shù)據(jù)表征形式非常重要。目前,行業(yè)中通常利用實驗器具模擬牙齒插入肉的過程,測其大剪切力來表征,典型的試驗為“Warner-Bratzle剪切試驗”。
咀嚼過程中,除了通過牙齒咬合能感受到肉質(zhì)的軟硬,口腔中其他部位也會對肉質(zhì)的質(zhì)構特征進行綜合感知,比如彈性、咀嚼性等。若要對此綜合評定,采用質(zhì)構剖面分析(TPA)試驗更加適合。
那么,具體試驗如何操作呢?接下來筆者分別簡單介紹一下。
(一)Warner-Bratzle剪切試驗
之所以稱為“Warner-Bratzle剪切試驗”,是源于1928年Warner設計了一款具有“∧”型口的刀刃,利用儀器使刀刃切斷樣品,獲得過程中的大剪切力。Bratzler在其基礎上進行了少許改動,從此這種方法被稱作“Warner-Bratzle剪切試驗”,利用測得的大剪切力來判定肉質(zhì)的嫩度與硬度。
1、測試儀器和刀具
XLW(EC)智能電子拉力試驗機,濟南蘭光機電技術有限公司。XLW(EC)智能電子拉力試驗機, 集成拉伸、剝離、撕裂、熱封等八種獨立的測試程序,支持拉壓雙向試驗模式,精度優(yōu)于0.5級。
“Warner-Bratzle剪切刀具”由厚3.0 mm、“∧”刃口內(nèi)角度60°的刀刃,和具有4mm寬刀刃引導槽的下部固定裝置構成。
2、試驗過程
將“Warner-Bratzle剪切刀具”的刀刃與拉力機的上夾頭連接,下部固定裝置緊固在拉力機的底座上。將試樣置于下部固定裝置的刀刃引導槽上面,使肌纖維與刀刃運動方向垂直,啟動拉力機以1 mm/s的速度剪切試樣。儀器監(jiān)測這一過程的力值變化,由此獲得大剪切力。
(二)質(zhì)構剖面分析(TPA)試驗
該試驗是通過儀器模擬人牙齒的咀嚼食物過程,對試樣進行兩次壓縮,記錄過程中探頭壓力與對試樣應力的變化,進而從力—時間曲線上分析可得一系列質(zhì)構參數(shù),如:硬度、彈性、粘聚性、咀嚼性等。
1、測試儀器和刀具
XLW(EC)智能電子拉力試驗機,濟南蘭光機電技術有限公司。和直徑5mm的圓柱形探頭。
2、試驗過程
將豬肉制取為高25mm,底面積40×40mm的方塊狀試樣。
將探頭安裝在拉力機的上夾頭上。
啟動拉力機的壓縮試驗,以1mm/s的速度壓縮試樣,直至壓縮距離為10mm時,再以同樣的速度返回。停頓2s后,繼續(xù)以相同的速度開始第二次壓縮,壓縮距離同樣為10mm。儀器自動出具時間-力值曲線,如圖1。再進行相應質(zhì)構特性指標的計算,計算方式如下:
硬度(Hardness):即試樣達到一定變形所需要的大載荷。
黏附性(Adhensiveness):是咀嚼豬肉時,其表面與口腔組織黏附的情況,反映了試樣組織細胞間結合力的大小。在質(zhì)構試驗中,即壓縮一次后探頭返回,從試樣中拔出所需能量的大小,對應的是圖1曲線圖中面積3。
彈性(Springiness):反映了外力作用時試樣變形情況及外力移除后試樣的恢復程度,在質(zhì)構試驗中,即變形試樣移除壓力后恢復到原狀的高度比值,對應的是圖1曲線圖中長度1與長度2的比值。
凝聚性(Cohensiveness):是豬肉抵抗受損并緊密連接使其保持完整的性質(zhì),在質(zhì)構試驗中,反映了試樣經(jīng)過次壓縮變形后所表現(xiàn)出來的對第二次壓縮的相對抵抗能力,對應的是圖1曲線圖中面積2與面積1的比值。
恢復性(Resilience):反映的是試樣在壓縮狀態(tài)下快速恢復原狀的能力,與彈性相比,二者主要區(qū)別于恢復原狀的時間長短,對應的是圖1曲線圖中面積5與面積4的比值。
(三)注意
通過兩種方法測得的硬度指標,沒有對比性。這是因為,Warner-Bratzle剪切試驗測得的硬度,反映的是肌肉內(nèi)部的抵抗咬合的能力,而TPA試驗測得的硬度,反映的是肌肉組織表面的應力。
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