Warner-Bratzler剪切力测试仪 肉类嫩度评价的标准方法与仪器应用

在肉类食品的质量评价体系中，嫩度是决定消费者接受度的核心感官指标之一。传统的感官评价受主观性、疲劳效应和环境因素干扰，难以实现标准化与数据化。Warner-Bratzler（W-B）剪切力法通过模拟人类咀嚼动作，将主观口感转化为可量化、可追溯的客观数据，已成为国际通用的肉品嫩度评价黄金标准。

中国农业行业标准NY/T 1180-2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》明确采用W-B剪切原理，与NY/T 2793-2015《肉的食用品质客观评价方法》和NY/T 2660-2014《肉牛生产性能测定技术规范》共同构成了我国畜禽肉品嫩度检测的完整标准体系。Warner-Bratzler剪切力测试仪正是依据上述标准设计的专业检测设备，广泛应用于屠宰加工企业的胴体分级、工艺优化及品质管控环节。本文对W-B剪切力法在肉嫩度评价中的应用进行全面解读。

一、Warner-Bratzler剪切力法的原理与发展

1. 方法原理

Warner-Bratzler剪切力法的核心原理是：通过模拟人类的咀嚼作用，以恒速垂直切割肌纤维，记录切割过程中的最大剪切力值（单位：牛顿N或千克力kgf）。该力值反映肌纤维、结缔组织及肌内脂肪对剪切作用的综合阻力，数值越小表明肉质越嫩。

2. 方法的应用地位

Warner-Bratzler剪切力法是目前国际上广泛应用的肉嫩度测定方法，被美国肉类协会、国际标准化组织（ISO）及中国农业部（NY/T 1180-2006）等机构采纳为肉品嫩度测定的核心标准。

研究证实，Warner-Bratzler剪切力测定中得到的最大剪切力与感官硬度、弹性、多汁性间均存在显著或极显著的相关性（P<0.05或P<0.01），其中相关关系表现在最大剪切力与感官硬度间（r=0.69385，P<0.0001）。

二、NY/T 1180-2006标准下的测定方法

1. 标准概述

NY/T 1180-2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》规定了肉嫩度测定的核心原理：通过测试仪器的传感器记录刀具切割肉样时的用力情况，并把测定的剪切力峰值作为肉样嫩度值。嫩度是指肉在切割时所需的剪切力，剪切力是指测试仪器的刀具切断被测肉样时所用的力。

2. 仪器与设备要求

一台符合NY/T 1180-2006标准的Warner-Bratzler剪切力测试仪应满足以下技术要求：

仪器准确度应使用国家法定计量单位认可的标准砝码测试校正，测定值与标准砝码准确值的误差范围应在±0.1%以内。

3. 样品处理与测定流程

依据NY/T 1180-2006标准，标准化测定流程如下：

取样要求：取无筋、腱、膜及脂肪的整块肉样，长×宽×高不少于6cm×3cm×3cm。

熟化处理：将肉样放入80℃恒温水浴锅中加热，用热电耦测温仪测量肉样中心温度，待中心温度达到70℃时取出，冷却至室温。

钻取肉样：用直径1.27cm的圆形取样器沿与肌纤维平行的方向钻切肉样，孔样长度不少于2.5cm。取样位置应距离样品边缘不少于5mm，两个取样的边缘间距不少于5mm，测定样品数量不少于3个。

剪切测定：将孔样置于仪器的刀槽上，使肌纤维与刀口走向垂直，启动仪器剪切肉样，测得刀具切割过程中的最大剪切力值（峰值）。

嫩度计算：取各个孔样剪切力测定值的平均值扣除空载运行的最大剪切力，计算肉样的嫩度值。同一肉样有效数据测量值的允许相对偏差值应≤15%。

三、NY/T 2793-2015标准：食用品质客观评价体系

1. 标准概述

NY/T 2793-2015《肉的食用品质客观评价方法》由南京农业大学周光宏教授牵头，中国农业科学院农产品加工所等10余家单位联合研制，于2015年5月21日发布，2015年8月1日正式实施。该标准系统规定了肉的食用品质客观评价体系，涵盖剪切力（嫩度）、颜色、pH值和保水性（多汁性）四大核心指标，适用于猪肉、牛肉、羊肉和鸡肉的食用品质评价。

2. 剪切力值的定位

在该标准中，剪切力值是四大核心指标之一，也是直接量化口感的客观指标。标准明确引用NY/T 1180-2006作为剪切力值的测定依据。

3. 不同肉类的剪切力正常值范围

根据NY/T 2793-2015标准规定：

超出该范围的产品为食用品质较差。

四、NY/T 2660-2014标准：肉牛生产性能测定

NY/T 2660-2014《肉牛生产性能测定技术规范》规定了肉牛主要生产性能测定的性状与方法，适用于肉牛生产与经营中的性能测定。该标准将剪切力值列为肉质性状的六大核心指标之一，具体包括：

• 肉色、脂肪颜色、大理石花纹

• 剪切力值

• 肌肉脂肪含量

• pH值

• 滴水损失

标准明确引用NY/T 1180作为剪切力值的测定依据，体现了从活体到胴体的完整品质评价体系。

五、Warner-Bratzler剪切力测试仪的技术要求与选型

1. 核心硬件参数

一台符合NY/T 1180-2006、NY/T 2793-2015和NY/T 2660-2014标准的Warner-Bratzler剪切力测试仪应满足以下技术要求：

2. 仪器选型建议

企业在选购Warner-Bratzler剪切力测试仪时，应根据应用场景灵活配置：

3. 精度验证要求

测定仪器的准确度应使用国家法定计量单位认可的标准砝码测试校正，测定值与检测标准砝码准确值的误差范围应在±0.1%以内，测定仪器应具有校准能力。

六、W-B剪切力法在肉品质量控制中的应用

1. 屠宰加工环节的应用

在屠宰加工环节引入W-B剪切力测定，可构建覆盖宰前、宰中、宰后的完整品质管控链：

宰后分级：依据剪切力值对胴体进行嫩度等级划分。研究表明，嫩度性状具有较强的遗传基础，特定基因型个体（如CSTB基因AA型）的剪切力值极显著低于其他基因型。

排酸工艺优化：通过检测不同排酸时间的剪切力值，确定最佳排酸周期。研究显示，CTSB和CSTB两基因的mRNA表达量表现出较高正相关，其表达模式受到品种和发育阶段影响。

工艺参数验证：结合检测数据，优化屠宰前休息时间、排酸温度等关键参数，减少PSE肉产生概率。

2. 仪器测定与感官评价的相关性

W-B剪切力测定与感官评定间存在显著相关性。研究表明，Warner-Bratzler剪切力测定中得到的最大剪切力、W-B硬度和平均剪切力与感官硬度、弹性、多汁性间均存在显著或极显著（P<0.05或P<0.01）的相关性。采用主成分回归分析，可建立以仪器测定指标预测感官评定指标的回归方程，其中对感官硬度的预测效果较好，方程决定系数达到0.6146。

3. 冷鲜肉品质保障

针对企业面临的“冷鲜肉返水率高"的难题，NY/T 2793-2015标准提供了完整的食用品质评价方法，包括颜色、pH值、剪切力和保水性四大指标。通过定期抽检成品剪切力值，确保每批产品的嫩度稳定在预设范围内，可有效提升产品市场竞争力。

常见问题解答

问：Warner-Bratzler剪切力法与NY/T 1180-2006标准的关系是什么？

答：NY/T 1180-2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》是中国农业行业标准，其测定原理采用Warner-Bratzler剪切法。该标准明确规定了测定仪器的技术要求（WBS刀具规格：厚度3.0mm±0.2mm，刃口内角度60°）、样品处理流程和嫩度计算方法，是中国肉品行业嫩度检测的依据。

问：Warner-Bratzler剪切力测试仪如何确保检测结果的准确性？

答：确保准确性的关键在于：测定仪器应使用国家法定计量单位认可的标准砝码测试校正，测定值与标准砝码准确值的误差范围应在±0.1%以内；取样时需沿与肌纤维平行的方向钻取肉柱，确保肌纤维与刀口走向垂直；同一肉样有效数据测量值的允许相对偏差值应≤15%。

问：不同肉类的Warner-Bratzler剪切力正常值范围是多少？

答：根据NY/T 2793-2015标准规定：生鲜猪肉（宰后48h）≤45N；生鲜牛肉、羊肉（宰后72h）≤60N；生鲜鸡肉（宰后24h）≤40N。优质牛肉的剪切力值通常低于45N，而老韧肉可能超过60N。企业在建立内控标准时，可在此基础上设定更严格的限值。

问：Warner-Bratzler剪切力值与感官评价的相关性如何？

答：研究证实，Warner-Bratzler剪切力测定中得到的最大剪切力、W-B硬度和平均剪切力与感官硬度、弹性、多汁性间均存在显著或极显著（P<0.05或P<0.01）的相关性，其中相关关系表现在最大剪切力与感官硬度间（r=0.69385，P<0.0001）。这表明W-B剪切力法能够有效反映肉品的感官嫩度，是肉品嫩度客观评价的可靠方法。

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