明丹丹，張一敏，董鵬程，毛衍偉，梁榮蓉，楊嘯吟，羅 欣,2，李 航，馬文健，朱立賢,

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 泰安 271018；2.江蘇省肉類生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210095；3.國(guó)家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系豐都綜合試驗(yàn)站，重慶 408216；4.山東省陽(yáng)信縣畜牧獸醫(yī)局，山東 濱州 251800）

牛肉產(chǎn)業(yè)是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要貢獻(xiàn)者，全球主要的牛肉生產(chǎn)國(guó)及地區(qū)包括美國(guó)、巴西、歐盟、中國(guó)、阿根廷和印度，2016年世界牛肉胴體生產(chǎn)量達(dá)到6 980萬(wàn) t，其中，中國(guó)牛肉產(chǎn)量達(dá)到717萬(wàn) t[1]。肉色是影響新鮮牛肉銷售的重要因素之一，消費(fèi)者通常會(huì)把牛肉的鮮紅色和櫻桃紅色看作是新鮮牛肉的標(biāo)志。表面變色的牛肉通常以打折的價(jià)格或者將其制成低價(jià)值的肉制品出售，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。

肉色主要取決于肌肉中肌紅蛋白和血紅蛋白的含量和化學(xué)狀態(tài)。紫紅色的脫氧肌紅蛋白與氧結(jié)合生成鮮紅色的氧合肌紅蛋白；脫氧肌紅蛋白和氧合肌紅蛋白均可以被氧化生成褐色的高鐵肌紅蛋白，使肉色變暗，肌細(xì)胞內(nèi)部的高鐵肌紅蛋白還原酶又可以將高鐵肌紅蛋白還原為脫氧肌紅蛋白，從而減少肉的褐變[2-3]。此外品種、性別、年齡、內(nèi)源性抗氧化物質(zhì)、肌漿蛋白成分、肌肉pH值、冷凍方式等都能影響肉色及其穩(wěn)定性。其中肌漿蛋白直接調(diào)控著宰后肉色變化和相關(guān)的生化反應(yīng)，對(duì)肉色的形成起著至關(guān)重要的作用[4]。本文從品種、性別、日糧因素、飼養(yǎng)方式、動(dòng)物管理等宰前因素和成熟時(shí)間、不同部位、肌漿蛋白等宰后因素對(duì)肉色及其穩(wěn)定性的影響進(jìn)行概述，以期為生鮮牛肉肉色的改善提供指導(dǎo)。

1 影響肉色的宰前因素

牛的性別、年齡、日糧、喂養(yǎng)方式和管理都是影響牛肉品質(zhì)和肉色的重要因素[5-8]，通過(guò)對(duì)這些宰前因素的控制，可以有效改善牛肉肉色和肉色穩(wěn)定性。

1.1 牛屠宰年齡和性別

牛的屠宰年齡和性別對(duì)肉色存在一定影響。有研究報(bào)道，不同屠宰年齡（1 歲以下、1.5～3、5～6、9～10 歲）延邊黃牛肉在凍藏過(guò)程中表現(xiàn)出不同的肉色和氧化穩(wěn)定性，1.5～3 歲組的紅度（a*值）最高，肉色鮮艷且氧化穩(wěn)定性最高[9]。Cho等[6]研究了牛屠宰年齡（1.9～3.7、4.0～4.8、5.0～5.7、6.0～6.9、7.5～11.5 歲）對(duì)肉色的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，屠宰年齡較大的牛肉色發(fā)黑，顏色穩(wěn)定性較差。隨著年齡的增長(zhǎng)，肉中肌紅蛋白的含量增加，抗氧化酶活性增強(qiáng)，導(dǎo)致肉色變深；同時(shí)，油脂不飽和程度下降，脂質(zhì)氧化增加，使肉色的穩(wěn)定性降低[6]。

牛性別對(duì)肉色也有影響。史新平等[10]對(duì)不同性別的牛雜交牛背最長(zhǎng)肌（longissimus lumborum，LL）肉色進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)母牛的肉色得分顯著高于公牛 （P＜0.05）。不同性別的肉牛因?yàn)槠溥z傳基因和性激素的作用方式以及脂肪沉積不同而導(dǎo)致公牛和母牛肉色的差異[11]，但具體機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。

1.2 日糧

動(dòng)物的日糧成分可以影響肉的脂肪酸組成、抗氧化能力、肉色、風(fēng)味和嫩度等[12]。骨骼肌中的內(nèi)源性抗氧化劑濃度會(huì)對(duì)肉色產(chǎn)生影響，而肌肉內(nèi)抗氧化劑的濃度取決于動(dòng)物日糧結(jié)構(gòu)。因此，日糧是影響牛肉顏色的重要因素，控制肉牛日糧成分和飼料原料是改善牛肉顏色及穩(wěn)定性的一個(gè)切實(shí)可行的辦法。

不同的精飼料對(duì)肉色有不同的影響。Aldai等[7]發(fā)現(xiàn)以大麥為基礎(chǔ)日糧的牛的肉色較暗，飼喂含質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%玉米干全酒糟日糧的牛，其牛排在零售展示時(shí)表現(xiàn)出較高的亮度（L*值）。Modzelewska-Kapitu?a等[13]的研究表明，在日糧中加入Optirum和Optirum/Stresomix植物提取物的牛半膜?。╯emimembranosusmuscle，SM）有更高的a*值和黃度（b*值），呈現(xiàn)出更鮮艷的顏色。Pouzo等[14]研究了放牧飼養(yǎng)的牛補(bǔ)充飼喂亞麻籽對(duì)肉色的影響，通過(guò)5 d的零售展示，飼喂亞麻籽組與未飼喂對(duì)照組相比，所產(chǎn)出的牛肉表現(xiàn)出不同的a*值和抗氧化能力。肌肉的抗氧化劑包括內(nèi)源性抗氧化劑和膳食來(lái)源的抗氧化劑，如生育酚和類胡蘿卜素[15]，因此，動(dòng)物可以通過(guò)改變?nèi)占Z成分來(lái)改變肌肉的抗氧化性和氧化 底物[16]。動(dòng)物日糧成分影響動(dòng)物體內(nèi)抗氧化劑（木酚素、酚類化合物和VE等）[17]的含量以及高不飽和脂肪酸含 量[18]，這些抗氧化成分可以抑制氧合肌紅蛋白被氧化為高鐵肌紅蛋白，同時(shí)還可抑制脂肪的氧化，脂肪氧化和色素氧化通常相伴發(fā)生，脂肪氧化會(huì)促進(jìn)色素氧化[19]。

日糧中補(bǔ)充維生素會(huì)影響牛肉的肉色。對(duì)于日糧中補(bǔ)充VA的研究主要集中在其對(duì)脂肪的形成和沉積方面。Daniel等[20]研究了日糧中補(bǔ)充VA對(duì)LL和肱三頭?。╰riceps brachii，TB）肉色的影響，研究表明，與未補(bǔ)充VA的牛相比，補(bǔ)充VA牛的LL和TB的a*、b*和L*值更低，脂肪氧化程度更高；在肉牛育肥的最后階段，VA的限制可能會(huì)對(duì)牛排的品質(zhì)和零售貨架期產(chǎn)生積極影響。然而，關(guān)于日糧中VA是如何改善肉色及其穩(wěn)定性的機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。

VD3被廣泛用于改善牛肉的嫩度，而其對(duì)肉色影響的研究較少。Rafalska等[21]研究了日糧中添加不同濃度（3.5h 106、7.0h 106IU和10.0h 106IU）VD3對(duì)不同部位肉（LL、SM、半腱肌）肉色的影響，結(jié)果顯示：補(bǔ)充VD3對(duì)牛肉肉色有不良影響，補(bǔ)充VD3牛所有部位肉的L*值和b*值均高于對(duì)照組；此外，隨著VD3濃度的增加，a*值呈下降趨勢(shì)。飼喂VD3會(huì)使肌肉中鈣離子的濃度 增加[22]，鈣離子可以通過(guò)與超氧化自由基相互作用而抑制脂肪氧化，肌肉內(nèi)鈣離子濃度的增加對(duì)L*、a*、b*有正向影響。同時(shí)，補(bǔ)充VD3可以降低肌紅蛋白的含量和增加高鐵肌紅蛋白含量，VD3通過(guò)一系列對(duì)鈣離子的活化作用改變了牛肉肉色[21]。

脂溶性VE（指所有表現(xiàn)出α-生育酚活性的物質(zhì)）是一種有效的氧自由基清除劑，可抑制自由基誘導(dǎo)的多不飽和脂肪酸的氧化作用。脂質(zhì)氧化是高鐵肌紅蛋白形成和鮮肉肉色劣變的主要原因[23]。日糧中VE含量影響肉色穩(wěn)定性，當(dāng)α-生育酚含量范圍在3.0 μg/g～3.3 mg/g時(shí)，新鮮牛肉LL的肉色穩(wěn)定性和脂質(zhì)穩(wěn)定性會(huì)隨α-生育酚含量的增加而增加[24]。VE對(duì)不同部位肉肉色穩(wěn)定性的影響也不同，O’keeffe等[25]指出LL、腰大?。╬soas major，PM）、 臀中肌的肉色穩(wěn)定性順序?yàn)椋篖L＞臀中?。綪 M， 在補(bǔ)充VE后，肉色穩(wěn)定性排序不變；但對(duì)于同一部位肉，補(bǔ)充VE組的牛肉肉色穩(wěn)定性顯著高于對(duì)照組。

酒糟作為輔料大量用于肉牛日糧中，其對(duì)牛肉的肉色和氧化穩(wěn)定性有負(fù)面影響[26]。Bloomberg等[27]研究了VE在改善酒糟對(duì)肉色負(fù)面影響方面的作用，發(fā)現(xiàn)肉牛每天食用250 IU或500 IU的VE能夠抑制牛排變色。Manuel等[28]研究了VE對(duì)n-3多不飽和脂肪酸的作用，觀察到VE可維持富含n-3脂肪酸的牛排的氧化穩(wěn)定性，減輕酸敗。因此，日糧中添加VE不僅有利于減輕肉的酸敗現(xiàn)象，還能提高肉色穩(wěn)定性[23]。

1.3 飼養(yǎng)方式對(duì)肉色的影響

目前常見的兩種喂養(yǎng)系統(tǒng)是放牧飼養(yǎng)和飼料飼養(yǎng)。飼喂方式（草飼、谷飼喂養(yǎng)）、飼料配比以及飼喂環(huán)境都會(huì)影響動(dòng)物宰后肌肉的肉色[29]。谷物喂養(yǎng)在北美很受歡迎，但在巴西、阿根廷、烏拉圭、澳大利亞、新西蘭和其他糧食較少的國(guó)家放牧飼養(yǎng)是最主要的飼養(yǎng)方式。Avilés等[30]研究了飼喂不同日糧對(duì)不同品種牛的肌肉和脂肪顏色的影響，發(fā)現(xiàn)飼喂傳統(tǒng)日糧比飼喂全混合日糧牛的LL有更高的L*值和a*值，而b*值較低。Fruet等[31]研究了PAST組（飼喂全豆科牧草）、GRAIN組（飼喂全玉米谷物）、SUPP組（以豆科牧草飼喂為主，補(bǔ)充體質(zhì)量14%的玉米谷物）LL牛排肉色及其穩(wěn)定性的差異，結(jié)果顯示：所有飼養(yǎng)方式組的a*值都隨牛排貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，在貯藏的第10天和第13天PAST組和SUPP組的a*值顯著高于GRAIN組，在貯藏后期PAST組和GRAIN組的a*值顯著高于GRAIN組，在貯藏的第13天GRAIN組的a*值（13.7）已低于消費(fèi)者能接受的水平（14.5[32]）；在整個(gè)貯藏期間，飼喂PAST組的b*值顯著高于GRAIN組，隨著飼料中豆科牧草含量的增加（豆科牧草含量：GRAIN組＜SUPP組＜PAST組），b*值呈逐漸增加的趨勢(shì)，但各處理組間L*值在貯藏過(guò)程中并沒有差異；且飼喂PAST和SUPP提高了肉色穩(wěn)定性。Insani等[33]研究了不同飼養(yǎng)方式對(duì)新鮮牛肉肉色的影響，經(jīng)過(guò)7 d的零售冷藏后，牧草飼養(yǎng)比養(yǎng)殖場(chǎng)谷飼飼養(yǎng)牛的PM牛排更紅，并認(rèn)為牧草飼養(yǎng)的日糧中牧草含量高，因此牛排中抗氧化維生素（α-生育酚和β-生育酚）含量較高，而不是飼養(yǎng)方式不同引起肉色差異；不同飼喂系統(tǒng)各條件（環(huán)境、工人操作、飼喂時(shí)間等）對(duì)pH值和肌肉內(nèi)脂肪的影響最大，尤其是皮下脂肪；草飼與谷飼牛的脂肪b*值存在顯著差異，研究者認(rèn)為草飼會(huì)導(dǎo)致類胡蘿卜素含量增高，使脂肪表現(xiàn)出更高的b*值；牧草養(yǎng)殖增加了多不飽和脂肪酸的含量，促進(jìn)了脂肪氧化，從而影響了肉色及其穩(wěn)定性。

1.4 動(dòng)物管理

有機(jī)牛肉是指牛的生長(zhǎng)環(huán)境符合動(dòng)物福利標(biāo)準(zhǔn)，飼料來(lái)源于有機(jī)種植業(yè)。消費(fèi)者認(rèn)為有機(jī)牛肉是自然、健康、可持續(xù)和環(huán)保的產(chǎn)品。Walshe等[8]研究了在有氧包裝和高氧氣調(diào)包裝（high oxygen packaging，Hiox-MAP）中有機(jī)和常規(guī)飼養(yǎng)牛LL的肉色穩(wěn)定性，經(jīng)過(guò)8 d的冷藏貯存，Hiox-MAP中的常規(guī)飼養(yǎng)的牛的牛排肉色最穩(wěn)定，而Hiox-MAP中有機(jī)牛排的肉色最不穩(wěn)定。因此，有機(jī)牛肉生產(chǎn)商需要考慮合適的包裝方式來(lái)銷售有機(jī)牛肉，或改變?nèi)占Z結(jié)構(gòu)來(lái)改善有機(jī)牛排的抗氧化能力。

動(dòng)物在宰前經(jīng)歷長(zhǎng)途運(yùn)輸、混群、高溫等持續(xù)壓力后會(huì)產(chǎn)生應(yīng)激。動(dòng)物應(yīng)激會(huì)大量消耗體內(nèi)糖原，使宰后肌肉極限pH值偏高（大于6.1），產(chǎn)生肉色較深的DFD（dark, firm and dry）肉。李升升等[34]研究了不同運(yùn)輸溫度（4、6、8、10、12 ℃）對(duì)牦牛肉肉色的影響，發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸溫度與L*值呈顯著相關(guān)，但對(duì)a*值影響不顯著。黃濤等[35]研究了夏季高溫高濕條件對(duì)錦江黃牛肉色的影響，發(fā)現(xiàn)高溫高濕條件下DFD牛肉發(fā)生率增加，肉的L*值和a*值顯著低于對(duì)照組，肉色發(fā)白變暗，品質(zhì)下降明顯。高pH值會(huì)影響牛肉肌肉內(nèi)水的變化，形成更緊湊的肌肉組織結(jié)構(gòu)，使肉表面反射的光線減少；緊湊的肌肉組織結(jié)構(gòu)還會(huì)使擴(kuò)散到肌肉中的氧更少，線粒體中對(duì)氧氣的競(jìng)爭(zhēng)變得更加激烈，在此過(guò)程中，脫氧肌紅蛋白占據(jù)優(yōu)勢(shì)，肉呈現(xiàn)較暗的外觀[36]。

2 影響肉色的宰后因素

2.1 肉的部位

不同部位肌肉在動(dòng)物活體中具有特定的解剖學(xué)位置和生理功能，每種肌肉都表現(xiàn)出獨(dú)特的宰后生物化學(xué)反應(yīng)和肉色穩(wěn)定性。根據(jù)肉色穩(wěn)定性，牛肉被分成肉色穩(wěn)定型（如LL）和肉色易變型（如PM）肉塊。肉色易變型的肌肉會(huì)顯示出更高的耗氧量和高鐵肌紅蛋白降低率。相反，顏色穩(wěn)定的肌肉具有更高的還原活性。Canto等[37]研究了不同部位肉肉色及穩(wěn)定性，在貯藏過(guò)程中，LL牛排在貯藏的第0天和第6天L*值顯著高于PM牛排，第3天和第9天PM牛排和LL牛排有相近的L*值，但整個(gè)過(guò)程LL牛排的L*值均大于PM；LL牛排的a*值和b*值在整個(gè)貯藏過(guò)程中均大于PM牛排。而Jeseph等[38]的研究表明LL牛排、PM牛排之間b*值不存在差異。Ma Danyi等[39]研究了SM、LL、PM之間的顏色差異，發(fā)現(xiàn)SM和LL的a*值始終高于PM；而L*值為SM＞LL＞PM，并認(rèn)為L(zhǎng)L和PM的L*值存在差異是因?yàn)镻M中的肌紅蛋白含量大于LL，肌紅蛋白濃度與牛肉表面L*值呈負(fù)相關(guān)。a*值不同可能與不同的肌纖維類型有關(guān)，PM牛排的I型纖維較多，主要發(fā)生氧化代謝，進(jìn)而導(dǎo)致肌紅蛋白積聚和表面變色，而LL牛排I型纖維較少，表現(xiàn)出更高的a*值[39-40]。

2.2 肌漿蛋白

肌漿蛋白組是由肌紅蛋白和酶等可溶性蛋白組成，這些可溶性蛋白參與不同的生物化學(xué)過(guò)程，可能對(duì)肉色的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。肌紅蛋白是一種肌漿蛋白，肌漿蛋白由可溶性肌蛋白組成，與肌紅蛋白相互作用，影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。顏色穩(wěn)定的LL的肌漿蛋白與顏色不穩(wěn)定的PM的肌漿蛋白具有不同的糖酵解酶、能量代謝酶、熱休克蛋白和抗氧化蛋白。此外，多肽可以抑制蛋白質(zhì)的氧化和變性，而抗氧化蛋白抑制了高鐵肌紅蛋白的形成，從而改善肉色的穩(wěn)定性。Joseph等[38]試圖用蛋白質(zhì)組學(xué)來(lái)解釋牛肉的肌肉肉色特異性，比較了顏色穩(wěn)定性和顏色不穩(wěn)定性肌肉肌漿蛋白差異，并成功識(shí)別出16 種差異豐度的蛋白質(zhì)。然而，導(dǎo)致死后同一塊肌肉中肌漿蛋白組水平變化的根本原因尚未完全闡明[38]。 Wu Wei等[41]比較了魯西黃牛SM的肌漿蛋白組差異，發(fā)現(xiàn)磷酸丙糖異構(gòu)酶、乳酸脫氫酶A、果糖二磷酸醛 縮酶A、過(guò)氧化物酶6、肌肉丙酮酸激酶同工酶2與宰后肉色之間有潛在的關(guān)系，它們可以作為屠宰后貯藏過(guò)程中肉色劣變監(jiān)測(cè)的候選預(yù)測(cè)指標(biāo)。Ma Danyi等[39]也對(duì)影響肉色和氧化的相關(guān)代謝物進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)主要是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD）、乙酰肉堿、游離氨基酸、各種核苷酸和葡糖甘酸；且NAD含量與a*值呈顯著正相關(guān)，乙酰肉堿、核苷酸黃嘌呤和次黃嘌呤、自由氨基酸苯基丙氨酸和色氨酸含量與變色和非血紅素鐵的積累呈正相關(guān)。

2.3 肉的成熟

在成熟過(guò)程中，內(nèi)源性蛋白酶降解肌肉蛋白，從而能顯著改善肉的嫩度、風(fēng)味和多汁性。然而，長(zhǎng)時(shí)間成熟可能對(duì)肉色和脂質(zhì)氧化產(chǎn)生不良影響。成熟的條件（時(shí)間和方法）會(huì)影響細(xì)胞肌紅蛋白氧化還原的化學(xué)機(jī)制，從而影響肉色穩(wěn)定性。Ma Danyi等[39]的研究發(fā)現(xiàn)成熟時(shí)間顯著影響肉色和肉色穩(wěn)定性。楊巧能等[42]研究了宰后成熟時(shí)間對(duì)牦牛肉肉色的影響，結(jié)果表明牦牛肉L*值和b*值隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng)先上升后下降，而a*值先下降后上升。Oliete等[43]研究了真空包裝的犢牛（7～8 月齡） 的LL牛排成熟時(shí)間對(duì)肉色的影響，與未成熟的樣本相比，7～21 d的濕法成熟（將牛肉用阻隔包裝袋密封后置于低溫環(huán)境中成熟）增加了牛排的a*值和色澤飽和度（反映肌肉顏色濃度，色澤飽

濕法成熟是牛肉零售中最方便的成熟方法。有研究比較了在分級(jí)后立即濕法成熟14 d和35 d牛LL的顏色，在有氧包裝的零售環(huán)境中，成熟35 d的牛排a*值下降速度比成熟14 d的快[44]。這一研究結(jié)果表明，延長(zhǎng)成熟時(shí)間對(duì)零售牛肉的顏色穩(wěn)定性是不利的。Pouzo等[14]也認(rèn)為成熟對(duì)a*值的影響取決于成熟時(shí)間的長(zhǎng)短，成熟時(shí)間越長(zhǎng)a*值下降速率越快。

3 不同處理方式對(duì)肉色的影響

3.1 MAP技術(shù)

MAP技術(shù)是采用高阻隔性材料將肉密封在一個(gè)改變了氣體成分的環(huán)境中，達(dá)到保護(hù)肉色、抑制微生物生長(zhǎng)、延緩酶促反應(yīng)的效果。改良的MAP在鮮牛肉零售中扮演著重要角色。預(yù)混氣體主要采用O2、N2、CO2和CO這4 種氣體，此外還有一些惰性氣體，但目前尚未廣泛應(yīng)用。MAP內(nèi)的氣體影響著肌紅蛋白的氧化還原反應(yīng)和肉色。根據(jù)包裝內(nèi)氣體的不同，MAP可大致分為Hiox-MAP（80% O2＋20% CO2）、一氧化碳?xì)庹{(diào)包裝（CO-MAP，0.4% CO＋20%～30% CO2＋N2）、低氧氣調(diào)包裝（low oxygen packaging，LOX-MAP）。 Hiox-MAP和CO-MAP是常用的兩種包裝方式，這兩種包裝都使新鮮牛肉保持了消費(fèi)者青睞的櫻桃紅顏色。

3.1.1 Hiox-MAP

在新鮮牛肉零售方面應(yīng)用較多的氣體包裝為Hiox-MAP， Hiox-MAP的應(yīng)用已經(jīng)得到廣泛研究。Hiox-MAP的氧氣體積分?jǐn)?shù)在60%～80%時(shí)，具有較好的護(hù)色效果。有研究表明當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)高于20%時(shí)，肉色隨著氧氣體積分?jǐn)?shù)的增加而改善；氧氣體積分?jǐn)?shù)超過(guò)55%時(shí)對(duì)肉色穩(wěn)定性便不再起作用，但會(huì)增加脂質(zhì)氧化，導(dǎo)致貨架期變短，鮮肉產(chǎn)生異味[45]。同時(shí)Hiox-MAP會(huì)導(dǎo)致肉在烹飪時(shí)過(guò)早褐變。此外，一些研究表明Hiox-MAP能促進(jìn)蛋白質(zhì)的氧化，使嫩度降低，但Hiox-MAP降低肉嫩度的原因尚不明確。馬騁等[46]研究了不同氧氣體積分?jǐn)?shù)對(duì)牦牛肉肉色穩(wěn)定性的影響，在整個(gè)貯藏過(guò)程中，60% O2＋40% CO2組始終有較高的L*、a*值和較低的b*值，且肉色穩(wěn)定性最好。因此，有必要對(duì)Hiox-MAP中的氧氣體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到最佳的顏色穩(wěn)定性、嫩度和風(fēng)味。

包裝中氧氣的主要作用是促進(jìn)發(fā)色，與氧氣接觸時(shí)，鮮肉表面會(huì)形成一層氧合肌紅蛋白，在氣調(diào)包裝中隨著氧氣體積分?jǐn)?shù)的增加，肉表面可以形成顏色更深的氧合肌紅蛋白。HiOx-MAP引起牛肉失色的原因可能是MetMb的快速形成[47]。肌肉向肉品轉(zhuǎn)化過(guò)程中的生化過(guò)程會(huì)影響肌肉的高鐵肌紅蛋白還原能力（metmyoglobin reducing ability，MRA）和氧氣消耗率（oxygen consumption rate，OCR）[48]，而MRA和OCR是決定肉色穩(wěn)定性的兩個(gè)重要生化指標(biāo)[49]。另外， HiOx-MAP較高的脂肪氧化能力也促進(jìn)了高鐵肌紅蛋白的形成，從而影響了肉色及其穩(wěn)定性。

3.1.2 CO-MAP

一氧化碳能與肌紅蛋白緊密結(jié)合，形成一種更穩(wěn)定的櫻桃紅色的碳氧肌紅蛋白（carboxyhemoglobin，COMb）。CO體積分?jǐn)?shù)為0.4%～1.0%即可保持肉品穩(wěn)定的櫻桃紅色，對(duì)維持肉的顏色有顯著作用。COMb比氧合肌紅蛋白更穩(wěn)定，且兩者顏色非常相近，在肉表面很難區(qū)分。雖然COMb和氧合肌紅蛋白的吸收光譜相似，但在水溶液中吸收光譜的峰值存在差異。Yang Xiaoyin等[50]比較了Hiox-MAP（80% O2＋20% CO2）和CO-MAP（0.4% CO＋30% CO2＋69.6% N2）對(duì)LL牛排顏色的影響，發(fā)現(xiàn)在貯藏過(guò)程中，CO-MAP中的牛排顏色穩(wěn)定性優(yōu)于Hiox-MAP；且與HiOx-MAP牛排相比，CO-MAP牛排中一些與糖酵解和能量代謝相關(guān)的酶、過(guò)氧化物還原酶（硫氧還原酶依賴性過(guò)氧化物還原酶、過(guò)氧化物還原酶-2、過(guò)氧化物還原酶-6）和蛋白質(zhì)DJ-1含量較高，這些蛋白可以通過(guò)宰后肌肉還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NADH）再生和參與抗氧化過(guò)程，使CO-MAP牛排的MRA和OCR水平升高，從而提高肉色穩(wěn)定性；HiOx-MAP相對(duì)于CO-MAP牛排顏色穩(wěn)定性的顯著下降可能與成熟過(guò)程中MRA和OCR的下降有關(guān)[50]。Liu Chenglong等[51]也發(fā)現(xiàn)與HiOx-MAP相比， CO-MAP能夠顯著提高牛不同部位肌肉的肉色穩(wěn)定性。

COMb對(duì)肉色穩(wěn)定性的影響受接觸一氧化碳時(shí)間長(zhǎng)短的影響。Jeong等[52]研究了牛肉暴露在含體積分?jǐn)?shù)0.4%一氧化碳的時(shí)間（1～6 d）和肉色之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)延長(zhǎng)接觸時(shí)間能增加肉表面的a*值，但肉經(jīng)CO-MAP后重新置于氧氣環(huán)境中時(shí)，肉的顏色會(huì)迅速惡化。此外， CO-MAP生鮮肉會(huì)呈現(xiàn)過(guò)于鮮艷的肉色且在烹飪過(guò)程中表現(xiàn)出持續(xù)粉化現(xiàn)象，使消費(fèi)者產(chǎn)生感官不適。消費(fèi)者對(duì)使用CO-MAP包裝銷售牛肉時(shí)的一個(gè)重要擔(dān)憂是，包裝中肉變質(zhì)和微生物嚴(yán)重超標(biāo)后，該產(chǎn)品仍會(huì)呈現(xiàn)出新鮮和明亮的紅色[51]。

3.2 活性包裝

活性包裝從功能上分為脫氧活性包裝、控水活性包裝、抗菌活性包裝、除異味保香活性包裝和其他類型活性包裝等。根據(jù)作用可分為吸收型和釋放型兩大類[53]。近幾年來(lái)活性包裝得到廣泛的關(guān)注。

新型亞硝酸鹽包裝是采用兩層薄膜將亞硝酸鹽包含其中，使其在包裝后緩慢釋放。雖然真空包裝（vaccum packing，VP）可以減少脂質(zhì)氧化和新鮮肉類中的抗氧細(xì)菌的擴(kuò)散，但是肉經(jīng)VP后呈現(xiàn)的紫紅肉色外觀對(duì)消費(fèi)者的吸引力要低于HiOx-MAP和CO-MAP的明亮櫻桃紅。在接觸鮮肉時(shí)，亞硝酸鹽被還原為一氧化氮，一氧化氮與肌紅蛋白上的亞鐵血紅素結(jié)合，從而形成明亮的粉紅色素一氧化氮肌紅蛋白。Yang Xiaoyin等[54]發(fā)現(xiàn)，利用高阻隔亞硝酸鹽薄膜結(jié)合VP的牛肉a*值隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，且比常規(guī)VP的牛肉更紅。Claus等[55]研究了用亞硝酸鹽嵌入薄膜包裝的新鮮和冷凍的牛肉（LL和PM）的顏色變化，結(jié)果顯示，在氮化的薄膜中，牛肉在貯藏過(guò)程中a*值增加，但受肌肉類型和成熟時(shí)間的影響。

3.3 真空貼體包裝

真空貼體包裝（vacuum skin packaging，VSP）是一種相對(duì)較新的方法，它可以將鮮肉的細(xì)菌生長(zhǎng)量降到最低。與VP和MAP相比，VSP對(duì)肉色影響的研究較少。?opacka等[56]比較了VSP、MAP（80% O2＋20% CO2）、半透性VSP薄膜包裝（VSP-MAP）的LL牛排顏色穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)在貯藏過(guò)程中MAP和VSP-MAP組的a*值和b*值明顯高于VSP組，VSP組的b*值變化較大，從第4天開始下降明顯，b*值的下降可能是部分高鐵血紅蛋白被還原并轉(zhuǎn)化為脫氧肌紅蛋白的結(jié)果；VSP組在整個(gè)貯藏期間L*值無(wú)明顯變化，MAP和VSP-MAP組L*值從第4天后明顯增加；在高氧化條件下，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，肉質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化（如蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化）可能會(huì)導(dǎo)致肉質(zhì)L*值的增加，表現(xiàn)出更高的L*值。VSP和VSP-MAP組的硫代巴比妥酸反應(yīng)產(chǎn)物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值明顯低于MAP組，說(shuō)明VSP和VSP-MAP有助于降低脂肪氧化，保持肉色穩(wěn)定性。 Li Xin等[57]比較了調(diào)理和成熟后的LL牛排在VSP、VP和HiOx-MAP條件下的顏色穩(wěn)定性，VSP牛排表現(xiàn)出更好的顏色穩(wěn)定性，VSP和VP都會(huì)使肉色呈現(xiàn)暗紫色。

3.4 三羧酸循環(huán)中間物

線粒體與肌紅蛋白的氧化還原狀態(tài)密切相關(guān)，它通過(guò)降低氧氣消耗和還原高鐵肌紅蛋白來(lái)改變?nèi)馍捌浞€(wěn)定性。在動(dòng)物死后，肌肉的線粒體三羧酸循環(huán)中仍有許多生化反應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)NADH，在有NADH存在的情況下，高鐵肌紅蛋白還原酶能將肌紅蛋白中的Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋。NADH的再生會(huì)提高高鐵肌紅蛋白的還原性，進(jìn)而改善貨架期肉色[58]。利用乳酸、琥珀酸、丙酮酸和蘋果酸等三羧酸循環(huán)中間體作為NADH再生的底物來(lái)提高肉色穩(wěn)定性已經(jīng)得到了極大的關(guān)注。

在鮮肉加工中，乳酸及其鹽類主要用作抗菌劑。諸多學(xué)者已深入地研究了乳酸鹽在改善牛肉（通過(guò)注射）和碎牛肉顏色穩(wěn)定性方面的作用。與未注入乳酸鉀的對(duì)照組相比，注入乳酸鉀的牛里脊肉色更暗，但表現(xiàn)出更好的肉色穩(wěn)定性[59]。張玉斌等[60]比較了添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.1%、0.3%、0.5%）乳酸鹽對(duì)牦牛肉色穩(wěn)定性及高鐵肌紅蛋白還原性的影響，結(jié)果表明：質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%的乳酸鹽可以抑制牛肉糜a*值下降和貯藏過(guò)程中高鐵肌紅蛋白含量上升，同時(shí)提高M(jìn)RA，但L*值較未添加乳酸鹽的空白組有所下降。Rodríguez-Melcón等[61]研究了在肉表面噴淋乳酸對(duì)肉色的影響，與對(duì)照組相比，噴淋乳酸的肉a*值降低，b*值增加，延長(zhǎng)了肉的保質(zhì)期。

乳酸誘導(dǎo)牛肉顏色穩(wěn)定性的基本機(jī)制的解釋主要集中在兩個(gè)方面：1）乳酸直接影響肌紅蛋白；2）乳酸通過(guò)酶系統(tǒng)和細(xì)胞間接影響肌紅蛋白。Kim等[62]認(rèn)為，乳酸脫氫酶在肉類中的活性可以使NADH得到再生，增強(qiáng)了新鮮牛肉的顏色穩(wěn)定性；線粒體通過(guò)呼吸作用降低了肉表面的氧氣分壓，同時(shí)與氧合肌紅蛋白發(fā)生反應(yīng)（爭(zhēng)奪血紅素已經(jīng)結(jié)合的氧氣分子）使紅色消失，從而調(diào)節(jié)肉色穩(wěn)定性。Ranjith等[63]發(fā)現(xiàn)在牛肉中注入乳酸能增加線粒體的耗氧量，并認(rèn)為氧氣消耗量增加可以影響肌紅蛋白氧化還原狀態(tài)，其可能是導(dǎo)致牛肉變暗的原因。

琥珀酸鹽也可以增加線粒體耗氧量，降低氧分壓。Ramanathan等[64]研究發(fā)現(xiàn)，注射了琥珀酸鹽的牛肉與未注射的相比a*值增加，且高鐵肌紅蛋白的生成被抑制。Mancini等[65]研究了琥珀酸鹽對(duì)聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）、VP和HiOx-MAP中碎牛肉顏色穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明琥珀酸鹽抑制了PVC和Hiox-MAP中肉糜的脂肪氧化，降低了肉的L*值，但對(duì)生肉表面的a*值沒有影響。目前琥珀酸鹽對(duì)肉色的影響主要是針對(duì)整塊牛肉的研究。

Ramanathan等[66]發(fā)現(xiàn)在碎牛肉中添加丙酮酸能增加其線粒體的耗氧量并抑制了高鐵肌紅蛋白生成。此外，有研究發(fā)現(xiàn)丙酮酸在有氧包裝和HiOx-MAP中增強(qiáng)了碎牛肉的顏色穩(wěn)定性，并降低了牛肉的脂質(zhì)氧化[67]。然而，質(zhì)譜分析顯示，丙酮酸和肌紅蛋白之間沒有形成化合物，丙酮酸能改善牛肉的顏色穩(wěn)定性，主要是通過(guò)它對(duì)肌肉脂質(zhì)的抗氧化作用[29]。

蘋果酸鹽能減少牛肉中高鐵肌紅蛋白的形成，這種成分在LL和PM中最有效[68]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，將蘋果酸加入至線粒體和細(xì)胞質(zhì)分離物中可以促進(jìn)高鐵肌紅蛋白數(shù)量減少，從而改善顏色的穩(wěn)定性[69]。

3.5 食品加工高新技術(shù)

為了豐富肉制品種類、提高肉制品品質(zhì)，不同類型的食品加工新技術(shù)被逐步應(yīng)用，而其在加工過(guò)程中導(dǎo)致的肉色變化仍需討論。低溫等離子體技術(shù)作為一種非熱能食品加工技術(shù)，在處理肉制品的過(guò)程中可生成亞硝酸鹽，從而對(duì)肉制品肉色產(chǎn)生影響。Jung等[70]在乳化腸中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)9%的低溫等離子處理水來(lái)代替亞硝酸鈉，結(jié)果表明：添加低溫等離子體處理水的乳化腸與添加70 mg/kg亞硝酸鈉的肉色感官評(píng)分無(wú)顯著差異，其中低溫等離子處理水的添加使L*、b*值顯著降低，a*值顯著提高。Yong等[71]則通過(guò)低溫等離子體技術(shù)對(duì)豬肉干進(jìn)行不同時(shí)間的處理，結(jié)果表明：隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)（0、20、40、60 min），L*和a*值逐漸上升，而b*值呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。肉品工業(yè)通常利用超聲波技術(shù)的能量傳輸和空化作用加速肉制品的腌制、解凍[72]。唐善虎等[73]研究表明，相比于普通腌制，超聲波輔助腌制可縮短牦牛肉腌制時(shí)間，并提高其a*值和感官品評(píng)中肉色的評(píng)分。雖然高新技術(shù)的應(yīng)用在肉品工業(yè)中有重要意義，但仍需針對(duì)不同種類的肉制品和不同的處理目的，優(yōu)選合適的處理參數(shù)來(lái)滿足工業(yè)需求，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上，牛肉肉色及其穩(wěn)定性受到宰前、宰后諸多因素的影響，通過(guò)合理的加工處理可以對(duì)其進(jìn)行改善。在日糧調(diào)節(jié)方面，雖然多種維生素和礦物質(zhì)被運(yùn)用到改善牛肉肉色當(dāng)中，但許多維生素的最佳添加量和改善機(jī)理尚不明確；同時(shí)，不同包裝方式被廣泛應(yīng)用于改善牛肉肉色和延長(zhǎng)牛肉貨架期，但MAP會(huì)出現(xiàn)包裝塌陷、肉色不穩(wěn)定等缺點(diǎn)；三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物在肉色改善中的研究在國(guó)外已得到廣泛關(guān)注，但在國(guó)內(nèi)的研究較少。因此，在日糧中添加維生素改善肉色的機(jī)理、針對(duì)不同牛肉制品應(yīng)用不同活性包裝和三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物對(duì)肉色的改善將是未來(lái)研究的熱點(diǎn)。對(duì)各種肉色機(jī)理的研究都是為解決肉色變化的問題，從而解決實(shí)際生產(chǎn)的需要。多種新型技術(shù)已用于肉色的檢測(cè)與研究當(dāng)中，如拉曼光譜技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)、電子順磁共振波譜技術(shù)和蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)等，以期更好地了解肉色變化的影響機(jī)理。