澳大利亚牧场山羊八种不同肌肉的剪切力、蒸煮损失、pH和肌节长度变化

《Foods》：Variation in Shear Force, Cooking Loss, pH, and Sarcomere Length of Eight Different Muscles Collected from Australian Rangeland Goats

　　

山羊肉往往未被充分利用，部分原因在于食用品质不一致以及关于不同分割块或肌肉之间变异的信息有限。本研究通过比较蒸煮损失、剪切力、极限pH和肌节长度，为澳大利亚牧场山羊完整公羊的八块肌肉建立了品质基线。研究人员从25具胴体上采集了最长胸腰肌（longissimus thoracis et lumborum，LTL）、腰大肌（psoas major，PM）、半腱肌（semitendinosus，ST）、半膜肌（semimembranosus，SM）、内收肌（adductor femoris，AD）、肱三头肌（triceps brachii，TB）、股直肌（rectus femoris，RF）和股外侧肌（vastus lateralis，VL）。分析表明，所有品质性状均存在显著的肌肉效应（p < 0.05）。剪切力范围为股外侧肌的29.2 N至半腱肌的50.2 N，表明嫩度存在显著差异。肌节长度变化范围为1.50至1.99 μm，蒸煮损失范围为12.5%至19.4%。极限pH值持续较高（6.14–6.33），反映了澳大利亚牧场山羊对此结果的易感性。探索性相关分析表明，多块肌肉的极限pH值之间存在较强的正相关关系和实质性一致性，表明其在整个胴体中高度一致。主成分分析发现，极限pH对山羊肉品质变异的贡献最大，占总变异的比例最大（30.5%），其次是蒸煮损失（17.2%）和嫩度相关性状（11.8%）。这些发现为澳大利亚牧场山羊提供了基础性基准，并支持有针对性的肌肉利用、增值加工以及基于分割块的营销策略的开发，以提高产品一致性和消费者接受度。

**澳大利亚牧场山羊八种肌肉品质变异研究解读**

山羊肉（chevon）是一种受欢迎的瘦红肉，但在西方市场中常被视为不如牛肉和羊肉，主要因其嫩度和多汁性较差。这种品质差异可能源于山羊肉独特的理化特性，如胴体组成偏瘦和结缔组织分布特征。以往肉品质研究多集中于少数肌肉，尤其是最长胸腰肌（longissimus thoracis et lumborum，LTL）和半膜肌（semimembranosus，SM），对山羊肉同样如此，导致特定肌肉的适宜用途和市场定位缺乏依据。澳大利亚牧场山羊是澳大利亚山羊肉加工的主要来源，但目前利用不足，通常以整胴体或冷冻六分切块形式销售。因此，建立不同肌肉的品质基准，对于推动分割肉市场发展、提升国内消费者吸引力至关重要。该研究旨在比较澳大利亚牧场山羊八块特定肌肉的剪切力、蒸煮损失、极限pH和肌节长度，以填补这一空白，并为提高产品一致性和竞争力提供数据支持。

研究人员从澳大利亚一家商业屠宰场（Nathalia, AUS）随机选取25具完整公羊（billy）胴体，在5天尸僵后从左侧胴体分离八块肌肉，包括LTL、腰大肌（PM）、半腱肌（ST）、SM、内收肌（AD）、肱三头肌（TB）、股直肌（RF）和股外侧肌（VL）。关键方法包括：使用水浴将冷冻样品煮至中心温度71°C，计算蒸煮损失；用配置Warner-Bratzler剪切刀片的质构仪测定剪切力，记录6次重复的平均峰值力；将样品与含碘乙酸盐的缓冲液均质后，于20°C测定极限pH；采用激光衍射法测量肌节长度。统计上使用限制最大似然（REML）线性混合模型分析肌肉效应，并采用Pearson相关、Lin一致性系数及主成分分析（PCA）探讨品质性状间的关系。

**3.1 肌肉效应**
通过线性混合模型分析，发现所有品质性状均存在显著的肌肉效应（p < 0.001）。蒸煮损失范围为12.5%至19.4%，LTL最高，SM与其他肌肉差异不显著；肌节长度范围为1.50至1.99 μm，AD最长，TB次之，SM和ST最短（分别为1.50和1.52 μm）；剪切力以ST最高（50.2 N），PM（32.7 N）、RF（32.8 N）和TB（33.7 N）最低；极限pH范围为6.14至6.33，SM最低，VL、TB、RF和PM最高（6.28–6.33）。这表明肌肉选择是影响澳大利亚牧场山羊肉品质变异的主要来源。

**3.2 相关性**
通过Pearson相关和Lin一致性系数分析，共发现38个显著相关对（占所有496个可能配对相关性的7.7%），其中27个正相关、11个负相关。极限pH在多个肌肉间呈现强正相关，如AD与SM（r = 0.931）、ST与TB（r = 0.899）、TB与VL（r = 0.888）和PM与TB（r = 0.882），对应Lin一致性系数为0.646至0.883，偏差校正因子（Cb）为0.830至0.997，表明极限pH在胴体各肌肉间高度一致。此外，极限pH与剪切力（r = ?0.614至?0.709）和肌节长度（r = ?0.636至?0.712）呈负相关，支持pH升高与嫩度下降的生物学关联。

**3.3 主成分分析**
对标准化后的32个变量（8块肌肉×4个品质性状）进行PCA，依据Kaiser–Guttman准则保留前四个主成分，累计解释总变异的68.1%。其中主成分1解释30.5%的变异，主要由极限pH驱动，所有肌肉上的载荷均为正值（0.24–0.30）；主成分2解释17.2%的变异，主要与蒸煮损失相关，载荷较大的肌肉包括SM（0.39）、ST（0.36）、RF（0.34）、AD（0.32）和LTL（0.28）；主成分3解释11.8%的变异，与嫩度相关性状有关，表现为剪切力正载荷（AD、SM、ST）和肌节长度负载荷（AD、VL），体现了肌节缩短与剪切力增大的关系。其余主成分各解释3.3%至8.6%的变异，捕获了更多肌肉特异性信息。PCA结果表明，极限pH是山羊肉品质变异的最大来源，其次为蒸煮损失和嫩度相关性状。

**讨论总结**
讨论部分指出，肌肉间品质差异与肌纤维类型、结缔组织含量及胶原交联程度等功能性差异有关。PM、RF、TB和VL的剪切力较低，适合作为优质鲜肉；而ST和SM较韧，可能更适合慢煮或增值加工。肌节长度差异提示冷收缩可能发生，因为山羊胴体皮下脂肪少，快速冷却易导致肌节缩短。蒸煮损失与嫩度无明显对应关系，说明二者由不同的结构生化特性决定。本研究胴体普遍呈现高极限pH，反映出宰前糖原耗竭和DFD（dark, firm, dry）状态，因此减少宰前应激可能比分割策略更能改善整体品质。pH在肌肉间的一致性提示可用单块肌肉评估胴体pH状态，但需进一步验证。PCA强调多种品质性状共同决定山羊肉品质，不能仅依赖单一指标。

**研究结论**
本研究证明，澳大利亚牧场山羊八块肌肉在蒸煮损失、肌节长度、剪切力和极限pH方面存在显著差异，确认肌肉选择是影响仪器测定肉品质的重要决定因素。VL表现出最有利的客观品质组合，PM、RF和TB也属于较嫩肌肉；相比之下，ST和SM表现出较短的肌节长度和较高的剪切力，提示其嫩度潜力较低，更适合增值加工或慢煮。尽管存在这些肌肉特异性差异，所有肌肉的极限pH均一致偏高，且是数据集内最大的变异来源，凸显了宰前管理和糖原保存在澳大利亚牧场山羊中的重要性。pH在各肌肉间的高度一致性还表明，可通过单块肌肉估计胴体pH状态，但需要额外验证，特别是在正常和高pH胴体中。总体而言，这些发现为澳大利亚牧场山羊的多块肌肉提供了首个客观品质基准，并支持基于分割肉的利用策略开发。然而，结果来源于单一商业生产系统下25具完整公羊胴体，可能无法完全代表性别、年龄、季节、营养、遗传或其他加工条件的变异。此外，品质评估仅限于仪器测量，未包含感官评价、肌纤维类型、胶原蛋白谱、颜色稳定性、零售货架期或滴水损失等指标。未来研究应纳入更广泛的商业群体，并将肌肉特异性品质性状与消费者食用品质结果直接关联。