肉製品質構測量：動物肉、香腸

超技儀器: 余建中、屈良靜、高豪聰

肉與肉製品物理性質及口感指標的測定方法早期普遍以"好"、"較好"、"不好"等主觀定性方式來描述或評價，客觀的科學性的資料表述方法包含感官測定法，2020年ISO11036-2020 感官分析方法-全質構(Sensory analysis -Methodology- Texture profile)，以對應不同等級的參考標準樣本作為對照組，評價硬度1~9級、彈性(Springiness) 0~15、粘性(adhesiveness) 1~5..等8個參數進行口感指標分級，以及可以溯源國家一級標準的質構儀測定法透過度量衡單位分級。本章節以質構儀定量法進一步說明肉與肉製品常用方法與注意事項。

常用分析方法

從生肉、熟肉與肉製品，常用測試方法包含壓縮、剪切和穿刺模式，分別說明如下：

1.   非破壞性測試(壓縮)：

從市場購買行為的挑肉選魚已經開始進行感官質地分析，消費者習慣以拇指按壓看壓痕的深淺，質地柔軟有彈性(Springiness)也帶點表面黏性特徵是我們判斷生鮮肉是否新鮮的經驗法則，參考表一、模擬手指按壓測試法評估肉質新鮮程度。

1-1應力鬆弛壓縮模式：下壓固定目標位置，保持一段預設時間，可以得到硬度、鬆弛力、延時彈性(retarded springiness)與表面粘性(adhesiveness)特徵^[1]。

表一：模擬手指按壓測試法評估肉質新鮮程度

 1-2一次壓縮測試：壓縮後馬上返回得到硬度、回復能量(B)壓縮能量(A)比值的暫態彈性(instantaneous springiness)指標(這段是可以得到兩個指標，一一個是硬度，另一個是暫態彈性)，見圖一、一次壓縮模式力與時間曲線圖。

1-3全質構分析(Texture profile analysis，簡稱TPA)：藉由壓縮兩次，下壓形變過程中間會稍作停留，等待樣品恢復，可得到多項參數指標^[2]，如硬度、粘性(adhesiveness)、彈性(Springiness)、內聚性(cohesiveness)、咀嚼性及回復性，見圖二。

圖一、一次壓縮模式力與時間曲線圖

                 圖二、全質構力與時間曲線圖                    　　　　

2.   破壞性測試：經過烹調後蛋白質立體結構發生不可逆反應的蛋白質變性，生肉質地由咬不爛韌度轉化嫩度，因此肉品品質參數中的嫩度(tenderness)^{[3] [4]}是影響肉品食用品質的重要指標之一。

2-1剪切力測定法-嫩度標準方法: 不管在紐西蘭、歐盟、美國農業部標準..等國際標準，甚至中國也在2006年公告“NYT 1180-2006 肉嫩度的測定-剪切力測定法”，透過標準化的的V形刀具裝置進行測試^{[5] [6] [7] [8] [9] [10]}，60°的V形刀具可以避免平口刀所造成樣品表面先壓縮後剪切的壓縮力干擾，並可完整切斷肌、筋與膜，見圖三，用於觀察樣品受到剪切、切斷(cutting or shearing)時應力變化得到剪切強度(cutting strength)，解決了肉品物理性質及口感測定上的難題，嫩度指標數量化並具有統一的公制單位，當然分析資料信號強度除了來自樣品的質地特性也包含了結構強度，資料具有可以平行比對的基準來自樣品需要製備成半英寸圓筒大小相同幾何形狀的標準化條件，適用於各種能製備的大型肉樣，如牛、豬、羊等畜肉。

圖三：Warner-Bratzler Blade探頭剪切測試力與時間曲線圖 

　 圖四：小型刀具探頭剪切測試力與時間曲線圖

2-2剪切力測定法-小型刀具測試法：輕薄鋒利且寬度較小的Meullenet-Owens Razor Shear Blade^[11]，適合小型禽肉、魚肉或製備有困難的樣品，無需對肉樣進行製備，約10mm刀片具備相同大小的剪切麵條件，小面積的破壞測試也不致影響周邊結構，可以得到具有代表性的測試指標，如初始硬度、最大硬度、平均硬度、纖維性與緊實度，符合操作便利性、時效性[12]與避免不當前處理的結構破壞因素，或沒有標準方法可以依循的禽肉及其加工品等優點。

2-3穿刺測定法-柱型或針型探頭：較均質的肉泥、肉醬或香腸(Sausage)、法蘭克福香腸(Frankfurter)、火腿(Ham)等肉加工品，也適用小柱型探頭進行破壞性穿刺測試，不需要分開腸衣及填充物直接測試，並於一次測試中得到外層腸膜與內部肉的質地信號以及口感的層次性，見圖五，而對於不均質的則可使用多針探頭多點穿刺^[13]，以得到更具有代表性的結果。綜合以上方法，見表二。

圖五：柱形探頭穿刺測試力與時間曲線圖

2-4拉伸測定法-肉品餃料再利用的重組肉，黏合劑的鍵結強度遇熱造成肥瘦之間分離，透過拉伸測試的聯結強度監測改善配方與工藝。

以上方法適合範圍整理歸納如下

表二：動物肉常見測試模式，壓縮、剪切和穿刺 

注意事項

1.     樣品製備：肉的組合複雜，包含肌肉、脂肪、筋、膜、結締組織等，嫩度測試前需要去除多餘的筋、鍵、膜、脂肪。

2.     取樣代表性：考慮不同部位的質地差異，取樣部位有一致性要求，例如NY/T 821-2003 肉嫩度的測定標準，取樣規範左半胴體倒數第三到第四胸椎處向後取背最長肌20~30cm。

3.     測試位置與數量：

需取相同部位，樣品長、寬、高須一致，避免底座和邊緣作用力影響結果。數量至少三重複，其變異係數需小於15%，如樣品量允許可多於，更能表徵母體的資料代表性。

4.     觸發力

因個樣品不易製備平整及未加熱前為半流動狀態，遠觀看似平整的肉塊，近觀則會發現其凹凸不平，如探頭接觸面不完整，將導致每次接觸起始點不同，下壓肉塊的程度就會有所差異，因此可以加大觸發力的設定，讓探頭與樣品能完整接觸後，再開始記錄力值結果，見圖六。

5.     初始模量

另一方面則為穿刺和剪切模式時硬度之定義，無法製備相同形狀的動物肉，需避免被幾何形狀所影響，可定義初始力值變化作為硬度指標，其因探頭剛接觸樣品表層，較未被整體結構影響，其結果可用前段斜率^[14]或相同位置下的力值定義。

圖六：觸發力對壓縮、剪切時的影響

進階應用與未來趨勢

質構儀在動物肉上的應用不僅于上述的應力/應變及口感等參數結果，為了滿足研究需求，若搭配連接動態天平，可自動測得肉的失水率(percentage of water loss)，或是連接上電阻設備測得導電率，評估肉品不同天數、條件下的差異。

資源有限與友善環境的綠能需求，素肉及未來肉口感是否完美擬真化以排除消費者對於真肉口感習慣性的抗拒心理，也可透過以上測試方案進行配方與工藝研究發展。

 

Reference

[1]Hudečková, Monika, Petra Vojtíšková, and Stanislav Kráčmar. "THE INFLUENCE OF DIFFERENT CONDITIONS ON THE TEXTURAL PROPERTIES OF MEAT DURING GRILLING." Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences 2021 (2021): 1225-1230.(P/50，TPA)

[2]SPADARO, VICTORIA, et al. "Biomechanical properties of meat and their correlation to tenderness." Journal of texture studies 33.1 (2002): 59-87.( Linear viscoelastic properties were measured using a standard stress-relaxation technique at 3% strain)

[3] Chen, Lan, and Umezuruike Linus Opara. "Texture measurement approaches in fresh and processed foods—A review." Food research international 51.2 (2013): 823-835（Chen和Opara，2013）

[4]Hocquette, Jean-François, et al. "Modelling of beef sensory quality for a better prediction of palatability." Meat science 97.3 (2014): 316-322. (Wezemael等人，2014）

[5]NY/T 1180-2006 肉嫩度的測定 剪切力測定法

[6]Warner, K. F. 1928. Progress report of the mechanical tenderness of meat. Proc. Am. Soc. Anim. Prod. 21:114.

[7]Warner, K. F. 1952. Adventures in testing meat for tenderness. Proc. Recip. Meat Conf. 5:156−160.

[8]Bratzler, L. J. 1932. Measuring the tenderness of meat by means of a mechanical shear. M. S. Thesis. Kansas State University, Manhattan.

[9]Bratzler, L. J. 1949. Determining the tenderness of meat by use of the Warner-Bratzler method. Proc. Recip. Meat Conf. 2: 117−121.

[10]Bratzler, L. J. 1954. Using the Warner-Bratzler Shear. Proc. Recip. Meat Conf. 7:154−160.

[11]Lee, Y. S., C. M. Owens, and J. F. Meullenet. "The meullenet‐owens razor shear (mors) for predicting poultry meat tenderness: its applications and optimization." Journal of texture studies 39.6 (2008): 655-672.(A/MORS，Shear)

[12]Xiong, R., et al. "Comparison of Allo–Kramer, Warner–Bratzler and razor blade shears for predicting sensory tenderness of broiler breast meat." Journal of Texture Studies 37.2 (2006): 179-199.( As the RB test is simple and rapid, it is recommended that it be evaluated by the poultry industry as a quality control method.)

[13]Dincer, Mehmet Tolga, and ŞÜKRAN ÇAKLI. "Textural acceptability of prepared fish sausages by controlling textural indicators." Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences 39.3 (2015): 364-368.(HDP/MPT，Penetration)

[14]Ekerljung, Marie. Candidate gene effects on beef quality. Vol. 148. No. 148. 2012(HDP/BS，shear firmness (the slope of a line drawn from the origin of the curve to its peak, N/mm)