Summary
切片剪切力是牛肉的纹理分析的参考方法。使用角度可调切削中，可能会增加其准确性用于研究目的。内的不同位置的结果
Abstract
研究指示的最长肌纤维角度可以不同，取决于内的牛排和整个肌肉的位置时。 ，而不是使用原有固定的45°或90°的切割角度剪切力测试中，一个可变的角度切割方块的刀的角度可以调整，使对应于各样品的纤维角度。蒸煮后内部温度为71℃下在2分钟内上设置平炉格栅，在210℃，1厘米×5厘米的芯被切断的牛排，肌纤维方向平行，使用2个刀片组1除了厘米。这个温暖的核心，然后进行切片的剪力协议（SSF）评估肉质。可变角度切割方块和SSF协议的使用提供的最大剪切力的精确表示，作为切片和肌纤维始终平行。可变角度切割中，因此，在与SSF协议一起，可以用作高第roughput技术来准确地评估在不同的位置的最长肌肉的嫩度，并可能在其他的肌肉。
Introduction
嫩度是肉1中的最重要的质量属性之一。牛肉嫩度不一致已确定为牛肉行业面临的主要问题之一。在Warner-BRATZLER剪切力（WBSF）试验，其特征在于在一个精密加工的抗剪板由一个三角孔，是最普遍的用于指示的肉感觉压痛3,4的方法，因为这是仪器的方法，该方法可以说是表现出最好的肉韧性5品评分数的相关性。然而，切片剪切力协议（SSF）已成为一个重要的技术用于分析肌肉纹理和触痛6，作为一种替代的是标准WBSF协议7。在快速分析大量的样品需要进行处理的情况下是有益的。对于社保基金中，只有一个核心，从牛排时，它仍然是温暖的，与多个内核（3-6）从牛排通常船尾ER 24 小时制冷了WBSF 6。从这个片，SSF分析整个牛排8的平均纹理，因为它已被发现，压痛牛排9之间的外侧向内侧的侧变化，具有最适合表示平均WBSF牛排的中心和中间。社保基金的垮台是，在牛排，从外侧到内侧的两边，有变化的剪切力值9;然而，一贯使用的大小方块，使5厘米的部分，它可以减少变异，能来从使用不同路段的牛排。然而，由于一些牛排的大小不同，有5厘米的片，可能会出现在不同的位置上的牛排，这可能会影响剪切力值10。
另一方面，原来的切割设计的框中，然后取得部分中待分析的SSF协议允许只有2个固定角度，45°和90°，但是，肌肉纤维取向的变化，牛排，内和肌肉内的11。 12沙克尔福德和惠勒说，平均背角为43.8°，这是接近45°，因此认为适当时，总是从同一地点采集样品。然而，Derington 等 11报道沿最长肌纤维33.1°和53.9°之间的角度的范围中。因此，当用于研究目的，从同一动物的一些牛排需要加以分析，分配的所有光纤的角度为45°或90°准确性可能降低。使用一个可变的角度切割中可能提供一个更精确的描述的最大剪切力，具有的容量测量和调整的切削角，允许切片始终如一地与肌肉纤维平行运行。
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Protocol
1。牛排收藏
- 分级后24小时- 48小时后屠宰， 背最长肌（ 胸椎和/或lumborum的的结束）将从牛肉尸体收集质量分析。
- 肌肉修剪皮下脂肪和平方关闭。安全和食品处理协议后，肌肉，然后切成2.5厘米（1英寸）牛排。个别牛排的切断之后，适当的标签（动物数，侧面，肌肉的位置，或时间）被放置在各自的牛排。
- 牛排，然后准备进行存储。如果他们要保持新鲜，他们都放在一个托盘上，采取的烧烤。如果不能立即烹煮新鲜的牛排，他们需要用塑料覆盖，直到可以开始烹饪，以防止脱水。如果要在一个凉爽岁或冻结的牛排，重量被记录到小数点后两位之前被放置在不透氧真空包装BAg和密封使用的真空包装机。牛排，然后放置在各自的长期存储位置。
2。烹饪过程
- 如果样品已被冻结，删除从冷冻库，在4℃冷却器解冻过夜的地方。
- 烹饪天，平炉预热烤炉至210°C为样品烹调，并准备插入到网点的扫描装置的热电偶的温度记录器的系统和计算机。抹油烤蔬菜烹饪开始前约10分钟缩短。
- 开始做饭前，取出牛排从冷却器。从包中取出的样品，从牛排用纸巾吸干多余的水分。记录的原始重量的牛排到小数点后两位。
- 将牛排的中点沿其纵向轴线成一个热电偶。启动热电偶扫烹调数据记录。
- 将牛排在烤架上，保持平行平烹调的牛排和烧烤表面热电偶。如果探头不能保持平行，它可以导致不正确的温度读数。
- 库克牛排内部温度为35.5°C，则翻转样品和继续烹调末期内部温度为71°C。一旦内部温度是71°C，取出样品从烤架拉热电偶的牛排。
- 如果烹饪的重量，让牛排略有降温（1-2分钟），然后涂抹样品用纸巾去除多余的水分和称量到小数点后两位。
- 如果烹调数据是必需的，节省热电偶的扫描数据。
3。角度调整和样品制备
- 虽然样品仍然是温暖的烧烤，切1 - 2厘米的牛排从外侧端创建一个正方形端。
- 整个WID部分5厘米次的牛排的制备是使用样品尺寸框中，然后用小刀在5厘米的槽口，平行于原来的切割。
- 肌纤维角度的方向放置量角器牛排刀切割表面上可以测量。
- 的可变角度切割方块然后被设置为相应的角度的样品通过滑动与底部的孔，用于指导双刃刀定制的下部金属板。拧紧旋钮下部金属板固定在相应的角度。
- 将5厘米的边的牛排进入切削区的可变角度切割框中，然后使肌纤维方向平行的双刃刀的角度。
- 双刃刀是用来切1厘米的片，跨越先前切成5厘米的一块，所以在相应的角度，确保刀将通过整个样本。放置时，牛排，确保其接触最靠近切削区的边缘用户，切割运动将拉动向用户牛排。
- 切割，切割框中插入双刃刀，拉刀，切肉成1厘米的条状。为了防止撕裂的肉，用轻微的锯切运动，拉刀的同时向用户。保持对的导向板的一个边缘的刀片，以保持相等的切割比例。
- 结果应该是一个温暖，1厘米厚5厘米长的片，与纤维始终运行平行的切片。此片，然后用切片纹理肉的剪切力分析。
4。剪切力分析
- 要确定剪切力分析，切片剪力协议（SSF）使用1厘米5厘米切片获得可变角度切割盒。使用一个纹理分析仪一台剪切机，薄刀片，温暖切片进行分析。
- 50公斤称重传感器和一套准备纹理分析器剪切距离48毫米，500毫米/分钟的十字头速度。
- 剪切被执行一次，肌纤维垂直剪切切片中的纤维所需的最大力，提供准确的分析。
- 一旦已将片完全通过中心剪切，保存并记录数据。
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Representative Results
三十一成品商业牛肉肉牛屠宰和分割它们的尸体（528 - 601公斤）。为了创造变异压痛，右两侧立即被存储在2°C，同时举行了3小时，然后在2°C在10°C左右两侧左，右两侧的背肌肉被拆除屠宰后24小时。从右侧（“TOUGH”的待遇）的样品进行分析的那一天，而从左侧的样本（“招标”的待遇）账龄分析前6 D。制备了两对牛排前（5 日 -6 日 胸椎 ），中（12 日 -13 日 胸椎 ）和后（ 第 4 -5 个 腰椎 ）的右和左背最长肌部分。通过采样两份牛排彼此相邻地进行参考WBSF和SSF在同一牛排，我们有ab乐比较的角度可调SSF的WBSF参考材料。煮熟的牛排，在前述程序中所描述的。平衡的设计中，每对牛排被分为两半，一内侧和一外侧。内侧半牛排和第二个横向的一半用于制备使用切割角度可调框中，然后切片，并分析与片段的剪切力（SSF）协议。剩下的一半的牛排被放置在单独的塑料袋，在冰浴中浸没逮捕烹饪并储存在4℃培养过夜1.9厘米的圆柱形芯的制备和使用参考华纳 - BRATZLER剪切力的方法（WBSF）分析。
据结果（N = 372），剪切力法×肌肉的位置或牛排位置相互作用不显着（P> 0.05）。这意味着，不论从每个方法中的差异的绝对值，treatm之间观察到的差异树人或地点类似方法时，无论是用来评估压痛熟牛肉。此外，没有交互性（P> 0.05），观察与治疗（坚韧与招标）。对于角度可调SSF方法（ 图2），肌肉部位（P <0.05）之间的差异，观察。最艰难的牛排最长肌的中间部分采样。前牛排最嫩的样品后样品中间。使用参考WBSF方法的（ 图3）分析样品中观察到同样的效果。这两个风丘科技或Janz 等 10 Henrickson的和Mjoseth 13显示类似的结果，在中间区域中的最长肌，最低的前区和后区的中间报告最大的剪切力值。风丘科技或Janz 等 10解释了这些因素，如COOLI肌内差异纳克率，pH下降沿腰部，肌肉纤维角度和紧张，在胴体挂。
沙克尔福德等。6，比较了一个固定的角度片的剪切力到一个标准的WBSF的研究类似，可调节角度的切片剪切力的结果也进行了比较标准WBSF在本研究中。的变异系数（ 表1）是每种方法中的样本之间的变异性的量度，对于这两种方法，在这个实验中的总体变异系数相似，沿肌肉内或牛排的位置无关。然而，温柔与硬朗样本（23-28％）之间的的WBSF变化系数是一致的，而SSF变异投标样品从艰难的样品13.6％至34.2％不等。因此，更多的变化，观察角度可调切削箱招标样品中的价值观，同时剪切力WBSF导致更variabi的LITY在艰难的样品。
比较，变异系数之后，下一个步骤是确定的不同的方法（ 表2）通过以下方式获得的值之间的相关性（r）。因此，观察到的高相关性（P <0.001）的值之间的两种方法（整体0.75），最高（0.84）的前端和最低（0.63），在从后端内侧样品在横向样本。这些结果远远高于由Derington 11 等 ，其范围在0.38和0.62之间的报道。这可能表明较原来的45°切割的框中，然后利用可调节角度的，特别是当的采样发生沿肌肉longissumus，或从内侧，而外侧端肉排。
图1。原设计的角度可调切割盒片剪切力分析。
图2。切片剪切力值（角度 可调盒）的牛排LT肌肉组（n = 186）内从三个不同的地点。
图3。剪切力值（WBSF）牛排LT肌肉内从三个不同的位置（N = 186）前（5 日 -6 日 胸椎 ），中东（12 日 -13 日 胸椎 ），后（4 日 -5。 腰椎 日 ） 一，B，C不同的字母表示显着性差异（P <0.05）。
| </ TD> | 侧 | 腰部内的位置 | 地点内牛排 | |||||
| 整体 | 左（投标1） | 右（韧2） | 前 | 中间 | 后路 | 侧 | 内侧 | |
| 华纳BratzlerShear部队 | 38.5 | 28.6 | 23.1 | 39.9 | 36.6 | 37.7 | 39.1 | 37.7 | 34.9 | 34.2 | 13.6 | 37.1 | 31.4 | 34.7 | 35.7 | 34.1 |
表1中。变异系数（％）为的华纳BRATZLER和角度可调切割盒片剪切力值（N = 372）前（5 日 -6 日 胸椎 ），中东（12 日 -13 日 胸椎 ），后（4 1日 -5 日 腰椎 ）招标人：保持在10℃，3小时验尸报告，然后储存在2℃和肉类年龄为6天; 2韧：尸体存放在2°C立即验尸报告和尸体24小时肉岁。
| 华纳BRATZLER剪切力 | |||||||
| 蚂蚁erior | 中间 | 后路 | |||||
| 整体 | 侧 | 内侧 | 侧 | 内侧 | 侧 | 内侧 | |
| 切片剪切力 | 0.751 | 0.843 | 0.763 | 0.693 | 0.777 | 0.758 | 0.634 |
| P值 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
表2中。变异系数（％）为的华纳BRATZLER和角度可调切割盒片的剪切力值（N = 372）。前（5 日 -6 日 胸椎 ），中东（12 日 -13 日 胸椎 ），后（4 日 -5 日 腰椎 ）招标人：在10℃3小时验尸报告举行的尸体，然后存储在2°C和肉类年龄为6天; 2韧：尸体保存在2°C立即验尸报告和24小时肉岁。
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Discussion
角度可调箱，确保社保基金理事会刀片总是剪的肌肉纤维，而不是一个真正的垂直角度近似垂直，这可能发生在一个固定的45°角切8。可变角度切割中的应用可以更准确地描绘样品中的最大剪切力，它是在此基础上改善客观的质量分析技术，可变角度切割盒的开发。此外，提出的角度可调箱（30°〜60°）的范围广泛的角度允许样品制备的从肌肉背以外的SSF分析。然而，双刃刀，设置1厘米，可能有一定的弯曲，这可能会改变切片的厚度，因此，剪切力在刀片。以确保变化是减少的，刀应尽可能的短（5〜7厘米）和非常尖锐的。然后，必须始终休息一个刀片ALO在边缘的刀隙和轻微的锯切运动应该被使用，以获得更一致的切片。额外的步骤，调整角度和所需的培训，获得可重复的部分，从不同的牛排，是在工业环境中的应用可调节角度的框（ 例如商业屠场）的缺点。然而，在研究环境中，准备一个单一的，角度调整片可能需要更少的时间比准备WBSF多个内核（一般为6-8）。
切割框中，然后在使用前，也有一些步骤是重要的，更重要比其他人，如包装的样品。新鲜样品应覆盖在烹调之前，最好是用一个塑料片，以防止样品脱水。真空包装样品之前，密封真空还没有被打破，并再封好，如果有必要，应进行检查，确保存储。老化时间是最重要的因素吨Ø肉嫩14变异，必须考虑实验设计。冻结的样品可能是必要的，但冻融样品通常具有较低的剪切力值比冷冻肉15。存储后，在烹调之前，重要的是，温度探测器的牛排，从烹调表面等距离的中间插入。这将防止牛排迅速一侧做饭，然后非常缓慢地在另一边做饭。如果内部温度以不同的速率比其他牛排（无论是过快或过慢）似乎正在改变，重新定位探头更核心的位置。此外，温度探头的位置，试图避免的位置，并不能代表整个牛排，如脂肪或结缔组织存款，厚度不一致，或地区，出现肌纤维分离的地区。
烹调过程可能也有显着不能影响最终压痛7。因此，拟议的方法，在210℃的电热烧烤炉是一个典型的干热的方法，用来煮样品。使用双“蛤烧烤”虽然会减少烹饪时间，但，水分损失可能会更大由于从顶部格栅额外的压力，导致压痛减少。另一种选择是一个固定的时间烹调，而不是到一个端点的温度。可用于皮带设备以及输送机炉，它们可以很容易地结合与SSF协议16。然而，需要被控制的牛排的厚度，作为终点温度的大的变化，可能会导致不一致的压痛值17。由于工作的性质与非均匀的组织，如肉类，结构样品之间的差异可能会导致切割时的关心和照顾，尽管在不同的牛排深度。其他作者使用湿润的烹调，，如水浴方法18。这通常会导致较长的烹饪时间在Loweŗ温度与高结缔组织内容7，增加肉的柔情。因此，用于制备肉的烹调方法压痛评估之前，需要根据不同的肉和实验的目标要慎重选择。
最后，分析SSF样品时，非常不同的值可以通过以下方式获得。作者可以找到值<极其肉质细嫩有压痛增强治疗或很长的老化期的10公斤，50公斤样品中胶原蛋白含量高，缩短冷或极短的老化期。如果艰难的样品中，预计在一个实验中，测力传感器的质构分析仪应该是100公斤，而不是50公斤，在本研究中，或从非常艰难的样本值，因此无法被准确地记录，可报告。但是，使用称重传感器具有较高的峰值会导致精度降低。如果目标仅仅是温柔与硬朗的肉，归类50公斤称重传感器可能是足够的，因为任何超过该值的样品将被认为是非常艰难的。
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Disclosures
我们什么都没有透露。
Acknowledgments
这项研究是加拿大农业和农业食品部的A-基地项目“开发高通量技术对肉类的样品，减少phenomic的多元品质性状的分子标记辅助选择”差距。牛肉LACOMBE研究中心的单位和肉类加工人员熟练的帮助感到由衷的赞赏。作者还要感谢专门的技术援助，弗兰恭波比吉-博伊德·科斯特洛，Glynnis Croken和罗娜萨克尔。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Vacuum Packager | Koch Equipment, Kansas City, MO, USA | Model UV2100 | |
| Vacuum bags | Winpak Ltd., Winnipeg, MB, Canada | ||
| Thermocouples and Scanning Device | Agilent / Hewlett Packard, Santa Clara, CA, USA | 34970A Data Acquisition Switch Unit | |
| Grill | Garland Commercial Ranges Ltd., Mississauga, ON, Canada | Model ED-30-B | |
| Crisco Vegetable Shortening | The J.M. Smucker Company, Orrville, OH, USA | ||
| Sample sizing box | G-R Manufacturing Co., Manhattan, KS, USA | ||
| Angle adjustable box | Innovation Centre, Red Deer College, Red Deer, AB, Canada | ||
| Texture Analyzer Machine | Texture Technologies, Hamilton, MA, USA | Model TA-XT Plus | |
| Load Cell, 50 kg | Texture Technologies, Hamilton, MA, USA | TA-XT Plus | |
| USDA Warner-Bratzler knife w/guillotine block | Texture Technologies, Hamilton, MA, USA | TA-7 | |
| Flat rectangle Blade for Slice Shear Force | Texture Technologies, Hamilton, MA, USA | TA-7C |
References
- Jayasooriya, S. D., Torley, P. J., D'Arcy, B. R., Bhandari, B. R. Effect of high power ultrasound and ageing on the physical properties of bovine Semitendinosus and Longissimus muscles. Meat Science. 75, 628-639 (2007).
- Koohmaraie, M. Muscle proteinases and meat aging. Meat Science. 36, 93-104 (1994).
- Lepetit, J., Culioli, J. Mechanical properties of meat. Meat Science. 36, 203-237 (1994).
- Honikel, K. Reference methods supported by OECD and their use in Mediterranean meat products. Food Chemistry. 59, 573-582 (1997).
- Monin, G. Recent methods for predicting quality of whole meat. Meat Science. 49, Suppl 1. S231-S243 (1998).
- Shackelford, S., Wheeler, T., Koohmaraie, M. Evaluation of slice shear force as an objective method of assessing beef longissimus tenderness. Journal of Animal Science. 77, 2693-2699 (1999).
- Juárez, M., et al. Beef Texture and Juiciness. Handbook of meat and meat processing. Hui, Y. H. , CRC Press. Boca Raton, Florida. 177-206 (2012).
- Slice Shear Force Protocol for Small Volume at Lower Cost [Internet]. , USDA. Available from: http://www.ars.usda.gov/SP2UserFiles/Place/54380530/protocols/SSFProtocolforsmallvolume.pdf (2009).
- Kerth, C. R., Montgomery, J. L., Lansdell, J. L., Ramsey, C. B., Miller, M. F. Shear gradient in longissimus steaks. Journal of Animal Science. 80, 2390-2395 (2002).
- Janz, J. A. M., Aalhus, J. L., Dugan, M. E. R., Price, M. A. A mapping method for the description of Warner-Bratzler shear force gradients in beef Longissimus thoracis et lumborum and Semitendinosus. Meat Science. 72, 79-90 (2006).
- Derington, A. J., et al. Relationships of slice shear force and Warner-Bratzler shear force of beef strip loin steaks as related to the tenderness gradient of the strip loin. Meat Science. 88, 203-208 (2011).
- Shackelford, S. D. Slice Shear Force. Beef Facts. , Cattlemen's Beef Board and National Cattlemen's Beef Association. (2009).
- Henrickson, R. L., Mjoseth, J. H. Tenderness variation in two bovine muscles. Journal of Animal Science. 23, 325-331 (1964).
- Juárez, M., et al. Quantifying the relative contribution of ante- and post-mortem factors to the variability in beef texture. Animal. FirstView, 1-10 (2012).
- Shanks, B. C., Wulf, D. M., Maddock, R. J. Technical note: The effect of freezing on Warner-Bratzler shear force values of beef longissimus steaks across several postmortem aging periods. Journal of Animal Science. 80, 2122-2125 (2002).
- Lawrence, T. E., King, D. A., Obuz, E., Yancey, E. J., Dikeman, M. E. Evaluation of electric belt grill, forced-air convection oven, and electric broiler cookery methods for beef tenderness research. Meat Science. 58, 239-246 (2001).
- Meat preparation and eating quality. Aalhus, J., Juárez, M., Aldai, N., Uttaro, B., Dugan, M. 55th International Congress of Meat Science and Technology, , 1058-1063 (2009).
- Sañudo, C., et al. The effects of slaughter weight, breed type and ageing time on beef meat quality using two different texture devices. Meat Science. 66, 925-932 (2004).
