在牛肉干的加工過程中，干燥工藝是決定產品最終品質的關鍵環(huán)節(jié)。干燥溫度和時間不僅影響牛肉干的水分含量和出品率，更直接影響其嫩度——即消費者最直觀的“嚼勁”體驗。中國農業(yè)行業(yè)標準NY/T 1180-2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》為牛肉干嫩度的量化評價提供了科學依據。牛肉干嫩度測試儀通過模擬人類咀嚼動作，將干燥工藝對肉質的影響轉化為可量化的剪切力值（單位：N），為工藝優(yōu)化提供精準的數據支撐。本文將系統(tǒng)分析不同干燥工藝參數對牛肉干剪切力值的影響規(guī)律，為生產企業(yè)提供科學指導。

一、干燥時間對牛肉干剪切力值的顯著影響

研究表明，在恒定的烘干溫度（如60℃）條件下，烘干時間對牛肉干品質的影響主要與肉中的水分遷移有關。隨著烘干時間的延長，牛肉干的出品率、水分活度、水分含量顯著降低，而剪切力值顯著增加。

具體而言，以60℃烘干溫度為例，不同烘干時間下的品質變化呈現如下規(guī)律：

• 烘干1-2小時：牛肉干水分含量較高，剪切力值相對較低，肉質較為柔軟，但保質期較短

• 烘干3小時：此時產品獲得了最高的感官評分，剪切力值處于適中范圍，是口感與保質期的最佳平衡點

• 烘干4-5小時：牛肉干水分顯著降低，剪切力值顯著增加，肉質變硬，咀嚼費力，感官評分明顯下降

這一現象可通過低場核磁共振研究結果解釋：隨著烘干時間延長，水分子的弛豫時間T??和T??逐漸向短弛豫時間方向移動，表明水分與肉基質的結合更加緊密，可自由流動的水分減少，導致肉質硬度增加。

二、超聲波輔助干燥對剪切力值的降低作用

超聲波輔助腌制技術近年來在牛肉干加工中受到廣泛關注。研究表明，在腌制過程中施加超聲波處理，可顯著影響牛肉干的嫩度表現。超聲波的物理空化和聲化學效應能夠引起肉品的物理化學變化。

實驗數據顯示，在0.30 W/cm2或0.60 W/cm2的超聲強度下處理60分鐘后，牛肉片的剪切力值顯著降低。組織學觀察（蘇木精-伊紅染色）證實，0.60 W/cm2強度下處理30-60分鐘可引起牛肉肌纖維的不同程度損傷。

應用建議：在腌制環(huán)節(jié)引入超聲輔助處理，可在不影響產品品質的前提下，降低最終產品硬度、縮短干燥時間。生產企業(yè)在選擇超聲參數時，建議采用牛肉干嫩度測試儀對不同處理條件下的剪切力值進行對比測試，篩選超聲工藝。

三、外源酶嫩化法對剪切力值的調控

外源酶嫩化是改善牛肉干嫩度的另一有效途徑。研究表明，采用菠蘿蛋白酶與轉谷氨酰胺酶進行嫩化處理，可顯著優(yōu)化風味牛肉干的剪切力值。

酶法嫩化工藝參數優(yōu)化：

根據正交試驗結果，風味牛肉干的生產參數為：復煮時間35分鐘，烘干溫度49℃，菠蘿蛋白酶注射量4%，轉谷氨酰胺酶交聯時間40分鐘。在此條件下生產的風味牛肉干剪切力值適中，感官評價值最高。

另一項關于嫩化型五香風味牛肉干的研究進一步驗證了復合嫩化劑的效果：木瓜蛋白酶0.03%、復合磷酸鹽0.3%、氯化鈣1% 的復合配比，結合嫩化溫度55℃、嫩化時間3小時、復煮時間60分鐘、烘干時間3.5小時的工藝參數，可使牛肉干獲得最佳的色澤、風味和質構特性。

四、牛肉原料成熟度對剪切力值的基礎性影響

在干燥工藝調整之前，原料牛肉的初始嫩度直接決定了最終產品的品質上限。研究表明，延邊黃牛臀肉在干法成熟和濕法成熟過程中，剪切力值隨成熟時間延長而顯著降低——成熟30天時，剪切力值從91.7 N分別降至51.6 N（干法成熟）和39.8 N（濕法成熟）。

干法成熟與濕法成熟對比：

• 濕法成熟（真空包裝下成熟）：肌原纖維碎裂程度更強，肌漿蛋白和結締組織降解更充分，30天時剪切力值降至39.8 N，對嫩度改善效果更顯著

• 干法成熟（非包裝條件下成熟）：肌內膜、肌原纖維蛋白降解顯著，30天時剪切力值降至51.6 N

原料成熟度的提升可有效改善牛肉干加工前的初始嫩度，為后續(xù)干燥工藝提供更優(yōu)質的原料基礎。牛肉干嫩度測試儀在原料入庫檢驗中的應用，可幫助企業(yè)科學篩選原料，確保批次間品質一致性。

五、牛肉干嫩度測試儀的關鍵技術參數

一臺符合NY/T 1180-2006標準要求的牛肉干嫩度測試儀，應具備以下核心參數：

• 測試力量范圍：≥250 N，覆蓋牛肉干不同干燥程度的剪切力值范圍

• 測試力量精度：0.5級，確保力值測量的準確性

• 測試速度范圍：0.1-15 mm/s（無極變速），可精確設定1 mm/s標準測試速度

• 測試距離精度：0.1 mm

• 刀具規(guī)格：Warner-Bratzler（沃布氏）V型燕尾剪切刀，厚度3.0 mm±0.2 mm，刃口內角度60°

• 取樣工具：配備Φ1.27 cm標準圓形取樣器，用于鉆取標準肉柱

測試原理：將按標準制備的孔樣肉品置于專用V型燕尾剪切刀具上，使肌纖維與刀口走向垂直，以1 mm/s恒定速度進行剪切，測定下行過程中的最大剪切力值。取各個孔樣剪切力測定值的平均值扣除空載運行的最大剪切力，得到肉樣的嫩度值。

六、結語

不同干燥工藝對牛肉干剪切力值的影響規(guī)律表明，烘干時間、超聲輔助處理、酶法嫩化及原料成熟度是決定產品嫩度的關鍵變量。通過牛肉干嫩度測試儀的精準檢測，生產企業(yè)可將模糊的“嚼勁”體驗轉化為精確的“剪切力值”，建立科學的工藝參數優(yōu)化體系，實現牛肉干產品品質的標準化與一致性。

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常見問題解答（FAQ）

問：牛肉干的剪切力值多少算合格？與烘烤程度有何關系？

答：NY/T 1180-2006標準雖未對牛肉干產品單獨規(guī)定具體限值，但根據研究數據，烘干3小時左右（60℃條件下）的牛肉干感官評分最高，此時剪切力值處于適中范圍。產品應根據目標市場定位建立企業(yè)內控標準：軟嫩型建議剪切力值≤30 N；適中嚼勁型建議30-50 N；偏硬耐嚼型建議50-80 N。烘干時間越長，剪切力值越大，產品越硬。

問：如何利用牛肉干嫩度測試儀優(yōu)化烘干工藝參數？

答：可采用正交試驗設計：取不同烘干溫度（如49℃、55℃、60℃）和烘干時間（如2h、3h、4h）組合制備樣品，分別測定剪切力值并同步進行感官評價。找出剪切力值與感官評分的最佳擬合區(qū)間，以此確定最佳烘干工藝窗口。研究表明，60℃下烘干3小時的牛肉干感官評分最高。

問：超聲波輔助處理對牛肉干剪切力值的改善效果如何？

答：研究表明，在0.30 W/cm2或0.60 W/cm2的超聲強度下處理60分鐘，牛肉片剪切力值顯著降低。超聲波的空化效應可導致肌纖維結構損傷，從而提高嫩度。建議生產企業(yè)使用牛肉干嫩度測試儀對不同超聲參數下的產品進行剪切力值對比測試，篩選超聲功率和處理時間組合。