Summary
スライス剪断力は、牛肉のテクスチャ解析のための参照方法である。角度調整可能な切削ボックスを使用して、研究目的のためにその精度を高めることができる。内の別の場所からの結果
Abstract
研究では、 最長筋の繊維角度がステーキ内および筋肉を通して場所に応じて変更することができることを示します。代わりに元の固定45°または90°の剪断力をテストするための切断角度を使用するナイフの角度は、各サンプルの繊維角度に対応するように、可変角度切断ボックスを調整することができる。 2分以内に71の内部温度に調理した後、210℃に設定平炉グリルC℃、5センチコア1 cmの2ナイフの刃を使用して、筋線維方向と平行に、ステーキから切断されて1セット離れてセンチ。このウォームコアは次いで、肉の質を評価するためにスライスせん断力プロトコル（SSF）に供される。可変角度カッティングボックスとSSFプロトコルの使用は、スライスや筋肉繊維が常に平行になるように、最大のせん断力の正確な表現を提供します。したがって、可変角度切断ボックスは、SSFプロトコルと併せて、高い番目として使用することができる他の筋肉の潜在roughput正確最長筋の異なる場所に肉の柔らかさを評価するための技術と、、。
Introduction
痛みは、肉1で最も重要な品質特性の一つである。牛肉の圧痛で矛盾は牛肉産業2が直面する主要な問題の一つとして同定されている。それは間違いなく最高を示しているインストゥルメンタルの方法であるとして、精密機械加工せん断プレートの三角形の穴が特徴ワーナー·Bratzlerせん断力（WBSF）テストでは、、、肉感覚優し3,4を示すために使用される最も普及している方法です肉タフネス5官能パネルのスコアとの相関。しかし、スライスせん断力プロトコル（SSF）は、標準WBSFプロトコル7に代わるものとして、筋肉の質感と優しさ6を分析するための重要な技術となっている。これは、迅速な分析やサンプル数が多いが、処理される必要がある場合において有益である。それがまだ暖かいときSSFの場合、1つのコアがステーキから取られているのに対し、複数のコア（3-6）は、通常、船尾ステーキから取らER WBSF 6冷凍の24時間。それは優しさは、平均WBSF最良の表現を持つステーキの中心と真ん中で、ステーキ9の内側側面に横方向の間で変化することが見出されているように、この1スライスから、SSFは、全体のステーキ8の平均の質感を分析。 SSFの崩壊はステーキ内に、横方向から内側側面に、剪断力の値9にばらつきがあるということであるが、常に5センチメートル部を作るためにサイジングボックスを使用し、それは来ることばらつきを低減することができるステーキの異なるセクションを使用してから。いくつかのステーキのサイズが異なるしかし、5センチスライスは次にせん断力値10に影響を与える可能性がステーキ、上の別の場所で発生する可能性があります。
一方、SSFプロトコルで分析するセクションを取得するために設計された元の切削ボックスは、2つの固定角度が、45°と90°を可能にするが、筋ステーキ内、筋肉11内の繊維配向が変化します。 Shackelfordとウィーラー12が平均最長角が43.8に近い45℃であった、°、サンプルは常に同じ場所から採取されたとき、したがって適切であると考えていたと述べた。しかし、Derington ら 11は 33.1°と53.9°の間で最長の筋に沿って繊維の角度の範囲を報告した。したがって、同じ動物からの複数のステーキを分析する必要がある場合、研究目的のために、45°又は90°のいずれかにすべてのファイバ角を割り当てると、潜在的に精度が低下する。切断角度を測定し、調整する能力を有するスライス一貫して筋線維と並列に実行することができるように可変角度切断·ボックスの使用は、最大せん断力のより正確な描写を提供することができる。
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Protocol
1。ステーキコレクション
- 24時間で次の等級- 48時間後に屠殺、 最長筋 （どちら胸部および/ またはlumborum端）牛肉の死骸から除去し、品質分析のために収集されています。
- 筋肉は皮下脂肪と二乗オフのトリミングされています。筋肉は、その後、安全性と食品取り扱いプロトコルに従って2.5センチメートル（1）ステーキにカットされています。個々のステーキの切断に続いて、適当なラベル（動物番号、側面、筋肉の位置、または時間）は、それぞれのステーキに配置されている。
- ステーキは、その後、保存のために用意されている。その鮮度を保つべきである場合は、トレー上に置き、グリルに取られる。新鮮なステーキをすぐに調理することができない場合は、調理脱水を防ぐために、開始することができるまで、プラスチックで覆われる必要がある。ステーキは、クーラーで熟成、または凍結する場合、重量は酸素不透過性の真空パッケージBAに置かれる前に、小数点以下に記録されますgおよび真空包装機を使用して密封された。ステーキは、その後、それぞれの長期保存場所に配置される。
2。調理手順
- サンプルが凍結されている場合は、一晩解凍する4℃クーラーフリーザーと場所から削除します。
- 調理、予熱の当日平炉グリル210℃のサンプル調理用C、および走査装置のコンセントに熱電対を挿入することにより、温度ロガーシステムとコンピュータを準備。調理が始まる前に約10分短縮野菜と軽くグリースグリル。
- 調理を始める前に、クーラーからステーキを削除します。そのパッケージからサンプルを取り出し、ペーパータオルでステーキから余分な水分を吸い取る。小数点第2位ステーキの生の重さを記録します。
- その縦軸に沿ってステーキの中点に熱電対を挿入します。調理情報を記録するために熱電対スキャンを開始する。
- 置きグリルステーキは、ステーキとグリルの平らな調理表面に熱電対と平行を保つ。プローブは、平行に保持されていない場合は、不適切な温度測定値をもたらすことができる。
- 35.5の内部温度にステーキを調理°Cは、その後、サンプルを裏返して71の最終的な内部温度に調理続ける℃まで内部温度が71℃になったら、グリルからサンプルを削除して、ステーキの熱電対を引き出します。
- 調理重量が必要な場合は、（1-2分）ステーキが少し冷まし、その後、余分な水分を除去し、小数点以下にサンプルを比較検討するペーパータオルでサンプルを吸い取る。
- 調理情報が必要な場合は、熱電対スキャンデータを保存する。
3。角度調整とサンプルの調製
- 四角いエンドを作成するためにステーキの横端より2センチメートル - サンプルはまだグリルから暖かいですが、カットの1を行います。
- WID渡る5センチメートルセクションステーキのthはオリジナルのカットと平行に、5センチメートルでナイフノッチ 'サンプルサイジングボックス'を使用することによって調製される。
- 筋線維角の向きがステーキのナイフ切断面に分度器を配置することによって測定することができる。
- 可変角度切断ボックスをダブルブレード付きナイフを案内するための底穴にカスタマイズされた下部金属板をスライドさせて試料の対応する角度に設定されている。対応する角度で下部金属プレートを固定するためにノブを締めます。
- 筋線維の方向は二重ナイフブレード付きの角度と平行になるように可変角度切削ボックスの切断領域にステーキ5cmのセクションを配置。
- ダブルブレードナイフは以前にカット5センチメートルピース全体で1センチメートルスライスをカットするために使用されているので、ナイフは対応する角度で、サンプル全体を通過することを確認してください。ステーキを配置するとき、それに最も近いカッティングエリアの端に触れていることを確認カッティングモーションのようなユーザには、ユーザの方にステーキを引っ張ってくる。
- 、カットカッティングボックスに二重刃ナイフを挿入し、1センチメートルストリップに肉をカットするナイフを引っ張って。ユーザーに向けてナイフを引きながら肉の引き裂き防止するために、若干のソーイングモーションを使用しています。等しい切削プロポーションを維持するために、ガイドプレートの一辺に対してナイフの刃を保つ。
- その結果、繊維は一貫してスライスに平行に走ると、長さ5cmである暖かい、厚さ1cmのスライスにする必要があります。このスライスは、その後、肉テクスチャーのスライス剪断力解析のために使用される。
4。剪断力解析
- せん断力解析を確認するには、スライスせん断力プロトコル（SSF）は可変角度切断ボックスを用いて得られたスライス5センチメートルを1センチ使用しています。平らなせん断スライスブレードでテクスチャー分析機を使用して、分析が暖かいスライス上で実行される。
- 50キロのロードセルとセットでテクスチャーアナライザーを準備500ミリメートル/分のクロスヘッド速度は48ミリメートルまで剪断距離。
- せん断は、スライス内せん断繊維をするために必要な最大の力の正確な分析を提供するために、筋線維に一度、垂直に実行されます。
- スライスが中心を通って完全にせん断された後、データを保存して記録します。
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Representative Results
分割された - 三十一商業牛肉牛が屠殺され、その死体（601キロ528）が終了しました。左側は2℃で3時間後、および、10℃で保持した一方優しさの変動を作成するために、左右を直ちに、2°Cで貯蔵した。左右両側から最長筋肉が虐殺24時間後に削除された。左サイドからのサンプル（ "TENDER"治療は）分析される前に6日間熟成させている間右側（ "TOUGH"処理）からのサンプルは、その日に分析した。ペアになった2つのステーキは、前方（5 回目 -6 番目の 胸椎 ）、ミドル（12日 -13 番目の 胸椎 ）と左右の胸最長筋の後部（4 回目 -5 番目の 腰椎 ）部分から作製した。互いに隣接する2つのステーキをサンプリングし、同一のステーキに参照WBSFとSSFの両方を行うことにより、我々はabはあるLEはWBSFの参考資料に角度調整可能なSSFを比較することができます。前の手順で説明したようにステーキを調理した。バランスの取れた設計に従って、ステーキの各対は、2つの半分、内側もう1つは横方向つに分けた。 1ステーキ、2つ目の横方向の半分の内側半分は角度調節可能な切削ボックスを使用して、スライスを調製するために使用され、スライスせん断力（SSF）プロトコルを用いて分析した。残りの半分のステーキが調理を逮捕するために氷浴中に浸漬個別のビニール袋に入れて、4℃で冷蔵した°C 1.9センチメートル円筒コアの準備のための一夜と参照ワーナー·Bratzlerせん断力法（WBSF）を用いて分析。
結果（N = 372）によると、せん断力法×筋肉の場所やステーキの場所相互作用が（P> 0.05）有意ではなかった。これはtreatm間で観察さの違いにかかわらず、それぞれのメソッドからの絶対値の差のことを意味いずれの方法で調理した牛肉の優しさを評価するために使用された場合エントまたは位置が同じであった。さらに、まだ相互作用（P> 0.05）の処置（タフ対入札）で観察されなかった。角度調整可能SSF法（ 図2）については、差が筋肉の位置（P <0.05）の間で観察された。過酷ステーキ最長筋の中央部から採取したものであった。前方のステーキは、ほとんどの入札サンプルと後部サンプルは中間であった。同様の効果は、基準WBSF法（ 図3）を用いて分析されたサンプルで観察された。ジャンズら 10とHenricksonとMjoseth 13の両方が、同じような結果を示した最長筋の中央の領域における最大せん断力の値を報告し、前方地域で最も低いと後方地域における中間。ジャンズら 10は、cooliなどの要因で、これらの筋肉の違いを説明NG率、カーカス吊り時に腰に沿ってのpH低下、筋線維角度と緊張。
Shackelford らの研究。6標準WBSFに固定角スライスせん断力を比較したと同様に、角度調整スライスせん断力の結果は、本研究では標準WBSFと比較した。変動係数（ 表1）は、各メソッド内のサンプル間の変動性の尺度であり、この実験の変動係数は、全体的にかかわらず筋に沿って又はステーキ内の場所の、両方の方法のために類似していた。 SSFのためばらつきが厳しいサンプルに対して13.6から入札サンプルの34.2％であった一方しかし、WBSFの変動係数は、入札とタフサンプル（23から28パーセント）との間で一致していた。 WBSFせん断力をよりvariabiをもたらしつつ、より多くのばらつきが、入札サンプルの角度調整可能なカッティングボックスからの値のために観察されたタフサンプル中LITY。
変動係数を比較した後、次のステップは、異なる方法（ 表2）により得られた値との相関（r）を決定することであった。このように、高い相関（P <0.001）が後端から内側試料における前端と最低（0.63）からの横方向のサンプルで（0.84）、最高であることは、両方の方法論（全体0.75）からの値の間で観察された。これらの結果は、Derington ら 11、0.38と0.62の間の範囲であっによって報告されたものよりもはるかに高い。これは、サンプリングがlongissumus筋肉に沿って発生し、またはステーキの横端そのむしろ内側からの場合は特に、オリジナルの45に比べて角度調整の利点°カッティングボックスを示している場合があります。
図1。スライスせん断力解析のための角度調整可能なカッティングボックスのオリジナルデザイン。
図2。 LT筋（N = 186）内の3つの異なる場所からステーキ用のスライスせん断力の値（角度 調節可能な箱）。
図3。 LT筋（N = 186）内の3つの異なる場所からステーキ用せん断力の値（WBSF）前方（ 第 5 回 -6 回 胸椎 ）;ミドル（12日 -13 番目の 胸椎 ）、後部（4 回目 -5 第 腰椎 ）A、B、C異なる文字が有意差（P <0.05）を示す。
| </ TD> | サイド | ロース内の場所 | ステーキ内の場所 | |||||
| 全体的な | 左（入札1） | （2タフ）右 | 前方の | 真ん中 | 後部 | ラテラル | 中間の | |
| ワーナーBratzlerShearフォース | 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。ワーナー·Bratzlerための変動（％）と角度調節可能なカッティングボックススライスせん断力の値（N = 372）の係数前方（5 回目 -6 番目の 胸椎 ）;ミドル（12日 -13 番目の 胸椎 ）、後部（4 番目 -5 番目の 腰椎 1）本公開買付け：3時間事後のため10℃で保持した後2〜6日間熟成℃、肉に格納されている死体、2タフ：2°C直ちに事後に格納されている死体と24時間熟成肉。
| ワーナー·Bratzlerせん断力 | |||||||
| アリerior | 真ん中 | 後部 | |||||
| 全体的な | ラテラル | 中間の | ラテラル | 中間の | ラテラル | 中間の | |
| スライスせん断力 | 0.751 | 0.843 | 0.763 | 0.693 | 0.777 | 0.758 | 0.634 |
| P値 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
表2。の係数ワーナー·Bratzlerと角度調整可能なカッティングボックススライスせん断力の値（N = 372）のための変化（％）。前方（ 第 5 回 -6 回 胸椎 ）、ミドル（12日 -13 番目の 胸椎 ）、後部（4 回目 -5 番目の 腰椎 1）本公開買付け：その後3時間事後のため10°Cで開催され死体とは、格納された2で6日間熟成℃、肉、2タフ：2に格納されている死体°C直ちに事後と24時間熟成肉。
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Discussion
角度調整可能なボックスがSSFブレードがなく、常に一定の45°の角度のカット8で発生する可能性がほぼ垂直ではなく、真の垂直の角度で筋線維をハサミが保証されます。可変角度切削ボックスのアプリケーションでは、サンプル中の最大せん断力のより正確な描写を可能にし、それは可変角度切削ボックスが開発された客観的な品質分析技術を向上させるこれに基づいている。また、角度調節可能な箱（30°〜60°）によって提示された角度の広い範囲がSSF解析のため最長以外の筋肉からのサンプルの準備が可能になります。しかし、ダブルナイフブレード付き、離間1センチメートルセット、スライスの厚さ、従って剪断力を変更することができるブレードの一部のフレックスを有することができる。ばらつきが低減されるようにするには、ナイフはできるだけ短く（5〜7センチ）と非常にシャープであるべきである。その後、1ブレードは一貫ALOを休まなければなりませんngのナイフギャップとわずかなソーイング動きのエッジは、より一貫したスライスを得るために使用されるべきである。角度を調整するの余分なステップと異なるステーキから再現セクションを得るために必要な訓練は、産業環境（ 例えば商業食肉処理場）の角度調整可能なボックスのアプリケーションの欠点です。しかし、研究環境では、単一の、角度調整スライスの準備はWBSFのために準備複数のコア（通常6-8）よりも時間が必要な場合があります。
カッティングボックスを使用する前に、重要な、そのようなサンプルのパッケージングなどの他、より重要である、いくつかのステップがあります。調理の前に新鮮な試料は、好ましくは、サンプル脱水を防ぐためにビニールの切れ端で、カバーされるべきである。真空包装された試料前に、シールが真空が破られ、必要に応じて再封されていないことを保証するために検査されるべき記憶されている。エイジング時間は、Tに貢献最も重要な要因の一つである肉の柔らかさ14の変動をO、および実験の設計に考慮しなければならない。サンプルを凍結することは必要であるが、凍結融解した試料は、通常、冷蔵肉15よりも小さい剪断力の値を有することができる。貯蔵および調理に先立ち後、温度プローブは、料理面から等距離のステーキの途中に挿入されることが重要である。これは、急速に片側で調理した後、非常にゆっくりと反対側で調理からステーキを防ぐことができます。内部の温度が他のステーキ（速すぎるまたは遅すぎるのいずれか）とは異なる速度で変化しているように見える場合には、複数の中央の位置にプローブを配置。また、温度プローブの配置のために、このような脂肪や結合組織の堆積物、厚さの不整合、または筋線維分離を持っているように見える領域を持つ分野全体としてステーキの代表ではない場所を避けるためにしようとします。
調理手順も大幅があるかもしれません最後の優しさ7カント影響。したがって、提案手法、210で電気グリル℃でサンプルを調理するために使用される典型的な乾熱法である。二重の "貝のグリル"を使用すると、調理時間を短縮することがありますが、水分の損失が減少し優しさにつながる、上部グリルから余分な圧力のために大きくなる可能性があります。別のオプションは、固定された時間のために料理の代わりに、エンドポイントの温度にされています。ベルトコンベアグリル、オーブンを使用することができ、それらは容易にSSFプロトコル16と組み合わせることができる。エンドポイントの温度の大きな変動が不整合痛み値17を引き起こす可能性があるが、ステーキの厚さは、制御する必要がある。肉などの非均質な組織での作業の性質のため、サンプルの中の構造的な違いは、切断ケアと注意にもかかわらず、別のステーキの深さになることがあります。他の著者は、そのような水浴法18として、湿った調理を使用しています。ロウに長い調理時間でこれは通常、結果rの温度は、高い結合組織含量7で肉の柔らかさを高める。したがって、圧痛評価する前に肉を調製するために利用調理方法は慎重に肉の種類や実験の目的に応じて選択する必要がある。
最後に、試料のSSFを分析する際、非常に異なる値を得ることができる。著者は高いコラーゲン含有量、冷たいショートニングまたは非常に短い熟成期間がサンプル中の50キロ<に優しさの強化の治療や、非常に長い熟成期間が極端に柔らかい肉で10キロ、>から値を見つけることができます。タフサンプルは実験で予想される場合本研究で報告された、または非常にタフな試料からの値が正確に記録されないので、テクスチャーアナライザー用ロードセルは、100キロではなく、50キロである必要があります。しかしながら、より高いピーク値とロードセルを使用して減圧精度をもたらす。目標は、入札とタフ肉を分類するために単にである場合その値以上の任意の試料は非常に厳しいとみなされるようにを、50kg荷重セルは、十分であり得る。
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Disclosures
我々は、開示することは何もありません。
Acknowledgments
この研究は、カナダ農務·農産食品省·ベースプロジェクト "マーカー選抜における多変量品質形質phenomicギャップを減らすために肉サンプルのハイスループット技術の開発"の一部だった。牛肉ユニットとラコンブ研究センターで食肉加工スタッフの熟練した援助は心から感謝しています。著者はまたクリスティーヌバービッジ·ボイド、フランコステロ、Glynnis Crokenとローナ·サッカー専用の技術支援に感謝したい。
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
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