牛肉肉色的影响因素及其控制技术研究进展
牛肉肉色的影响因素及其控制技术研究进展明丹丹1，张一敏1，董鹏程1，毛衍伟1，梁荣蓉1，杨啸吟1，罗 欣1,2，李 航3，马文健4，朱立贤1,*
（1.山东农业大学食品科学与工程学院，山东 泰安 271018；2.江苏省肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心，江苏 南京 210095；3.国家肉牛牦牛产业技术体系丰都综合试验站，重庆 408216；4.山东省阳信县畜牧兽医局，山东 滨州 251800）
摘 要：肉色及其稳定性是新鲜牛肉的重要品质指标之一，也是影响消费者选择购买的关键因素。现有研究表明多种因素都会对肉色及其稳定性产生影响。本文综述了在宰前影响机体内抗氧化物质及其浓度的因素（品种、性别、日粮因素和动物管理等）以及宰后因素（成熟时间、不同部位肌肉和肌浆蛋白）对牛肉肉色的影响及其机理，同时总结了部分包装方式、冷杀菌技术（低温等离子体、脉冲电场）和添加外源物对改善牛肉产品肉色及其稳定性的作用。本文可为提高牛肉肉色稳定性和牛肉品质提供相关理论指导。
关键词：牛肉；肉色；肌红蛋白；包装；抗氧化剂
牛肉产业是农业经济的重要贡献者，全球主要的牛肉生产国及地区包括美国、巴西、欧盟、中国、阿根廷和印度，2016年世界牛肉胴体生产量达到6 980万 t，其中，中国牛肉产量达到717万 t。肉色是影响新鲜牛肉销售的重要因素之一，消费者通常会把牛肉的鲜红色和樱桃红色看作是新鲜牛肉的标志。表面变色的牛肉通常以打折的价格或者将其制成低价值的肉制品出售，造成严重经济损失。
肉色主要取决于肌肉中肌红蛋白和血红蛋白的含量和化学状态。紫红色的脱氧肌红蛋白与氧结合生成鲜红色的氧合肌红蛋白；脱氧肌红蛋白和氧合肌红蛋白均可以被氧化生成褐色的高铁肌红蛋白，使肉色变暗，肌细胞内部的高铁肌红蛋白还原酶又可以将高铁肌红蛋白还原为脱氧肌红蛋白，从而减少肉的褐变。此外品种、性别、年龄、内源性抗氧化物质、肌浆蛋白成分、肌肉pH值、冷冻方式等都能影响肉色及其稳定性。其中肌浆蛋白直接调控着宰后肉色变化和相关的生化反应，对肉色的形成起着至关重要的作用。本文从品种、性别、日粮因素、饲养方式、动物管理等宰前因素和成熟时间、不同部位、肌浆蛋白等宰后因素对肉色及其稳定性的影响进行概述，以期为生鲜牛肉肉色的改善提供指导。
1 影响肉色的宰前因素
牛的性别、年龄、日粮、喂养方式和管理都是影响牛肉品质和肉色的重要因素，通过对这些宰前因素的控制，可以有效改善牛肉肉色和肉色稳定性。
1.1 牛屠宰年龄和性别
牛的屠宰年龄和性别对肉色存在一定影响。有研究报道，不同屠宰年龄（1 岁以下、1.5～3、5～6、9～10 岁）延边黄牛肉在冻藏过程中表现出不同的肉色和氧化稳定性，1.5～3 岁组的红度（a*值）最高，肉色鲜艳且氧化稳定性最高。Cho等研究了牛屠宰年龄（1.9～3.7、4.0～4.8、5.0～5.7、6.0～6.9、7.5～11.5 岁）对肉色的影响，结果发现，屠宰年龄较大的牛肉色发黑，颜色稳定性较差。随着年龄的增长，肉中肌红蛋白的含量增加，抗氧化酶活性增强，导致肉色变深；同时，油脂不饱和程度下降，脂质氧化增加，使肉色的稳定性降低。
牛性别对肉色也有影响。史新平等对不同性别的牛杂交牛背最长肌（longissimus lumborum，LL）肉色进行了比较，发现母牛的肉色得分显著高于公牛 （P＜0.05）。不同性别的肉牛因为其遗传基因和性激素的作用方式以及脂肪沉积不同而导致公牛和母牛肉色的差异，但具体机理还有待进一步研究。
1.2 日粮
动物的日粮成分可以影响肉的脂肪酸组成、抗氧化能力、肉色、风味和嫩度等。骨骼肌中的内源性抗氧化剂浓度会对肉色产生影响，而肌肉内抗氧化剂的浓度取决于动物日粮结构。因此，日粮是影响牛肉颜色的重要因素，控制肉牛日粮成分和饲料原料是改善牛肉颜色及稳定性的一个切实可行的办法。
不同的精饲料对肉色有不同的影响。Aldai等发现以大麦为基础日粮的牛的肉色较暗，饲喂含质量分数40%玉米干全酒糟日粮的牛，其牛排在零售展示时表现出较高的亮度（L*值）。Modzelewska-Kapituła等的研究表明，在日粮中加入Optirum和Optirum/Stresomix植物提取物的牛半膜肌（semimembranosus muscle，SM）有更高的a*值和黄度（b*值），呈现出更鲜艳的颜色。Pouzo等研究了放牧饲养的牛补充饲喂亚麻籽对肉色的影响，通过5 d的零售展示，饲喂亚麻籽组与未饲喂对照组相比，所产出的牛肉表现出不同的a*值和抗氧化能力。肌肉的抗氧化剂包括内源性抗氧化剂和膳食来源的抗氧化剂，如生育酚和类胡萝卜素，因此，动物可以通过改变日粮成分来改变肌肉的抗氧化性和氧化 底物。动物日粮成分影响动物体内抗氧化剂（木酚素、酚类化合物和VE等）的含量以及高不饱和脂肪酸含 量，这些抗氧化成分可以抑制氧合肌红蛋白被氧化为高铁肌红蛋白，同时还可抑制脂肪的氧化，脂肪氧化和色素氧化通常相伴发生，脂肪氧化会促进色素氧化。
日粮中补充维生素会影响牛肉的肉色。对于日粮中补充VA的研究主要集中在其对脂肪的形成和沉积方面。Daniel等研究了日粮中补充VA对LL和肱三头肌（triceps brachii，TB）肉色的影响，研究表明，与未补充VA的牛相比，补充VA牛的LL和TB的a*、b*和L*值更低，脂肪氧化程度更高；在肉牛育肥的最后阶段，VA的限制可能会对牛排的品质和零售货架期产生积极影响。然而，关于日粮中VA是如何改善肉色及其稳定性的机理还有待进一步研究。
VD3被广泛用于改善牛肉的嫩度，而其对肉色影响的研究较少。Rafalska等研究了日粮中添加不同浓度（3.5h 106、7.0h 106 IU和10.0h 106 IU）VD3对不同部位肉（LL、SM、半腱肌）肉色的影响，结果显示：补充VD3对牛肉肉色有不良影响，补充VD3牛所有部位肉的L*值和b*值均高于对照组；此外，随着VD3浓度的增加，a*值呈下降趋势。饲喂VD3会使肌肉中钙离子的浓度 增加，钙离子可以通过与超氧化自由基相互作用而抑制脂肪氧化，肌肉内钙离子浓度的增加对L*、a*、b*有正向影响。同时，补充VD3可以降低肌红蛋白的含量和增加高铁肌红蛋白含量，VD3通过一系列对钙离子的活化作用改变了牛肉肉色。
脂溶性VE（指所有表现出α-生育酚活性的物质）是一种有效的氧自由基清除剂，可抑制自由基诱导的多不饱和脂肪酸的氧化作用。脂质氧化是高铁肌红蛋白形成和鲜肉肉色劣变的主要原因。日粮中VE含量影响肉色稳定性，当α-生育酚含量范围在3.0 μg/g～3.3 mg/g时，新鲜牛肉LL的肉色稳定性和脂质稳定性会随α-生育酚含量的增加而增加。VE对不同部位肉肉色稳定性的影响也不同，O’keeffe等指出LL、腰大肌（psoas major，PM）、 臀中肌的肉色稳定性顺序为：LL＞臀中肌＞P M， 在补充VE后，肉色稳定性排序不变；但对于同一部位肉，补充VE组的牛肉肉色稳定性显著高于对照组。
酒糟作为辅料大量用于肉牛日粮中，其对牛肉的肉色和氧化稳定性有负面影响。Bloomberg等研究了VE在改善酒糟对肉色负面影响方面的作用，发现肉牛每天食用250 IU或500 IU的VE能够抑制牛排变色。Manuel等 研究了VE对n-3多不饱和脂肪酸的作用，观察到VE可维持富含n-3脂肪酸的牛排的氧化稳定性，减轻酸败。因此，日粮中添加VE不仅有利于减轻肉的酸败现象，还能提高肉色稳定性。
1.3 饲养方式对肉色的影响
目前常见的两种喂养系统是放牧饲养和饲料饲养。饲喂方式（草饲、谷饲喂养）、饲料配比以及饲喂环境都会影响动物宰后肌肉的肉色。谷物喂养在北美很受欢迎，但在巴西、阿根廷、乌拉圭、澳大利亚、新西兰和其他粮食较少的国家放牧饲养是最主要的饲养方式。Avilés等研究了饲喂不同日粮对不同品种牛的肌肉和脂肪颜色的影响，发现饲喂传统日粮比饲喂全混合日粮牛的LL有更高的L*值和a*值，而b*值较低。Fruet等研究了PAST组（饲喂全豆科牧草）、GRAIN组（饲喂全玉米谷物）、SUPP组（以豆科牧草饲喂为主，补充体质量14%的玉米谷物）LL牛排肉色及其稳定性的差异，结果显示：所有饲养方式组的a*值都随牛排贮藏时间的延长而降低，在贮藏的第10天和第13天PAST组和SUPP组的a*值显著高于GRAIN组，在贮藏后期PAST组和GRAIN组的a*值显著高于GRAIN组，在贮藏的第13天GRAIN组的a*值（13.7）已低于消费者能接受的水平（14.5）；在整个贮藏期间，饲喂PAST组的b*值显著高于GRAIN组，随着饲料中豆科牧草含量的增加（豆科牧草含量：GRAIN组＜SUPP组＜PAST组），b*值呈逐渐增加的趋势，但各处理组间L*值在贮藏过程中并没有差异；且饲喂PAST和SUPP提高了肉色稳定性。Insani等研究了不同饲养方式对新鲜牛肉肉色的影响，经过7 d的零售冷藏后，牧草饲养比养殖场谷饲饲养牛的PM牛排更红，并认为牧草饲养的日粮中牧草含量高，因此牛排中抗氧化维生素（α-生育酚和β-生育酚）含量较高，而不是饲养方式不同引起肉色差异；不同饲喂系统各条件（环境、工人操作、饲喂时间等）对pH值和肌肉内脂肪的影响最大，尤其是皮下脂肪；草饲与谷饲牛的脂肪b*值存在显著差异，研究者认为草饲会导致类胡萝卜素含量增高，使脂肪表现出更高的b*值；牧草养殖增加了多不饱和脂肪酸的含量，促进了脂肪氧化，从而影响了肉色及其稳定性。
1.4 动物管理
有机牛肉是指牛的生长环境符合动物福利标准，饲料来源于有机种植业。消费者认为有机牛肉是自然、健康、可持续和环保的产品。Walshe等研究了在有氧包装和高氧气调包装（high oxygen packaging，Hiox-MAP）中有机和常规饲养牛LL的肉色稳定性，经过8 d的冷藏贮存，Hiox-MAP中的常规饲养的牛的牛排肉色最稳定，而Hiox-MAP中有机牛排的肉色最不稳定。因此，有机牛肉生产商需要考虑合适的包装方式来销售有机牛肉，或改变日粮结构来改善有机牛排的抗氧化能力。
动物在宰前经历长途运输、混群、高温等持续压力后会产生应激。动物应激会大量消耗体内糖原，使宰后肌肉极限pH值偏高（大于6.1），产生肉色较深的DFD（dark, firm and dry）肉。李升升等研究了不同运输温度（4、6、8、10、12 ℃）对牦牛肉肉色的影响，发现运输温度与L*值呈显著相关，但对a*值影响不显著。黄涛等研究了夏季高温高湿条件对锦江黄牛肉色的影响，发现高温高湿条件下DFD牛肉发生率增加，肉的L*值和a*值显著低于对照组，肉色发白变暗，品质下降明显。高pH值会影响牛肉肌肉内水的变化，形成更紧凑的肌肉组织结构，使肉表面反射的光线减少；紧凑的肌肉组织结构还会使扩散到肌肉中的氧更少，线粒体中对氧气的竞争变得更加激烈，在此过程中，脱氧肌红蛋白占据优势，肉呈现较暗的外观。
2 影响肉色的宰后因素
2.1 肉的部位
不同部位肌肉在动物活体中具有特定的解剖学位置和生理功能，每种肌肉都表现出独特的宰后生物化学反应和肉色稳定性。根据肉色稳定性，牛肉被分成肉色稳定型（如LL）和肉色易变型（如PM）肉块。肉色易变型的肌肉会显示出更高的耗氧量和高铁肌红蛋白降低率。相反，颜色稳定的肌肉具有更高的还原活性。Canto等研究了不同部位肉肉色及稳定性，在贮藏过程中，LL牛排在贮藏的第0天和第6天L*值显著高于PM牛排，第3天和第9天PM牛排和LL牛排有相近的L*值，但整个过程LL牛排的L*值均大于PM；LL牛排的a*值和b*值在整个贮藏过程中均大于PM牛排。而Jeseph等的研究表明LL牛排、PM牛排之间b*值不存在差异。Ma Danyi等研究了SM、LL、PM之间的颜色差异，发现SM和LL的a*值始终高于PM；而L*值为SM＞LL＞PM，并认为LL和PM的L*值存在差异是因为PM中的肌红蛋白含量大于LL，肌红蛋白浓度与牛肉表面L*值呈负相关。a*值不同可能与不同的肌纤维类型有关，PM牛排的I型纤维较多，主要发生氧化代谢，进而导致肌红蛋白积聚和表面变色，而LL牛排I型纤维较少，表现出更高的a*值。
2.2 肌浆蛋白
肌浆蛋白组是由肌红蛋白和酶等可溶性蛋白组成，这些可溶性蛋白参与不同的生物化学过程，可能对肉色的稳定性产生影响。肌红蛋白是一种肌浆蛋白，肌浆蛋白由可溶性肌蛋白组成，与肌红蛋白相互作用，影响蛋白质的稳定性。颜色稳定的LL的肌浆蛋白与颜色不稳定的PM的肌浆蛋白具有不同的糖酵解酶、能量代谢酶、热休克蛋白和抗氧化蛋白。此外，多肽可以抑制蛋白质的氧化和变性，而抗氧化蛋白抑制了高铁肌红蛋白的形成，从而改善肉色的稳定性。Joseph等试图用蛋白质组学来解释牛肉的肌肉肉色特异性，比较了颜色稳定性和颜色不稳定性肌肉肌浆蛋白差异，并成功识别出16 种差异丰度的蛋白质。然而，导致死后同一块肌肉中肌浆蛋白组水平变化的根本原因尚未完全阐明。 Wu Wei等比较了鲁西黄牛SM的肌浆蛋白组差异，发现磷酸丙糖异构酶、乳酸脱氢酶A、果糖二磷酸醛 缩酶A、过氧化物酶6、肌肉丙酮酸激酶同工酶2与宰后肉色之间有潜在的关系，它们可以作为屠宰后贮藏过程中肉色劣变监测的候选预测指标。Ma Danyi等也对影响肉色和氧化的相关代谢物进行了分析，发现主要是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD）、乙酰肉碱、游离氨基酸、各种核苷酸和葡糖甘酸；且NAD含量与a*值呈显著正相关，乙酰肉碱、核苷酸黄嘌呤和次黄嘌呤、自由氨基酸苯基丙氨酸和色氨酸含量与变色和非血红素铁的积累呈正相关。
2.3 肉的成熟
在成熟过程中，内源性蛋白酶降解肌肉蛋白，从而能显著改善肉的嫩度、风味和多汁性。然而，长时间成熟可能对肉色和脂质氧化产生不良影响。成熟的条件（时间和方法）会影响细胞肌红蛋白氧化还原的化学机制，从而影响肉色稳定性。Ma Danyi等的研究发现成熟时间显著影响肉色和肉色稳定性。杨巧能等研究了宰后成熟时间对牦牛肉肉色的影响，结果表明牦牛肉L*值和b*值随着成熟时间的延长先上升后下降，而a*值先下降后上升。Oliete等研究了真空包装的犊牛（7～8 月龄） 的LL牛排成熟时间对肉色的影响，与未成熟的样本相比，7～21 d的湿法成熟（将牛肉用阻隔包装袋密封后置于低温环境中成熟）增加了牛排的a*值和色泽饱和度（反映肌肉颜色浓度，色泽饱
湿法成熟是牛肉零售中最方便的成熟方法。有研究比较了在分级后立即湿法成熟14 d和35 d牛LL的颜色，在有氧包装的零售环境中，成熟35 d的牛排a*值下降速度比成熟14 d的快。这一研究结果表明，延长成熟时间对零售牛肉的颜色稳定性是不利的。Pouzo等也认为成熟对a*值的影响取决于成熟时间的长短，成熟时间越长a*值下降速率越快。
3 不同处理方式对肉色的影响
3.1 MAP技术
MAP技术是采用高阻隔性材料将肉密封在一个改变了气体成分的环境中，达到保护肉色、抑制微生物生长、延缓酶促反应的效果。改良的MAP在鲜牛肉零售中扮演着重要角色。预混气体主要采用O2、N2、CO2和CO这4 种气体，此外还有一些惰性气体，但目前尚未广泛应用。MAP内的气体影响着肌红蛋白的氧化还原反应和肉色。根据包装内气体的不同，MAP可大致分为Hiox-MAP（80% O2＋20% CO2）、一氧化碳气调包装（CO-MAP，0.4% CO＋20%～30% CO2＋N2）、低氧气调包装（low oxygen packaging，LOX-MAP）。 Hiox-MAP和CO-MAP是常用的两种包装方式，这两种包装都使新鲜牛肉保持了消费者青睐的樱桃红颜色。
3.1.1 Hiox-MAP
在新鲜牛肉零售方面应用较多的气体包装为Hiox-MAP， Hiox-MAP的应用已经得到广泛研究。Hiox-MAP的氧气体积分数在60%～80%时，具有较好的护色效果。有研究表明当氧气体积分数高于20%时，肉色随着氧气体积分数的增加而改善；氧气体积分数超过55%时对肉色稳定性便不再起作用，但会增加脂质氧化，导致货架期变短，鲜肉产生异味。同时Hiox-MAP会导致肉在烹饪时过早褐变。此外，一些研究表明Hiox-MAP能促进蛋白质的氧化，使嫩度降低，但Hiox-MAP降低肉嫩度的原因尚不明确。马骋等研究了不同氧气体积分数对牦牛肉肉色稳定性的影响，在整个贮藏过程中，60% O2＋40% CO2组始终有较高的L*、a*值和较低的b*值，且肉色稳定性最好。因此，有必要对Hiox-MAP中的氧气体积分数进行优化，以达到最佳的颜色稳定性、嫩度和风味。
包装中氧气的主要作用是促进发色，与氧气接触时，鲜肉表面会形成一层氧合肌红蛋白，在气调包装中随着氧气体积分数的增加，肉表面可以形成颜色更深的氧合肌红蛋白。HiOx-MAP引起牛肉失色的原因可能是MetMb的快速形成。肌肉向肉品转化过程中的生化过程会影响肌肉的高铁肌红蛋白还原能力（metmyoglobin reducing ability，MRA）和氧气消耗率（oxygen consumption rate，OCR），而MRA和OCR是决定肉色稳定性的两个重要生化指标。另外， HiOx-MAP较高的脂肪氧化能力也促进了高铁肌红蛋白的形成，从而影响了肉色及其稳定性。
3.1.2 CO-MAP
一氧化碳能与肌红蛋白紧密结合，形成一种更稳定的樱桃红色的碳氧肌红蛋白（carboxyhemoglobin，COMb）。CO体积分数为0.4%～1.0%即可保持肉品稳定的樱桃红色，对维持肉的颜色有显著作用。COMb比氧合肌红蛋白更稳定，且两者颜色非常相近，在肉表面很难区分。虽然COMb和氧合肌红蛋白的吸收光谱相似，但在水溶液中吸收光谱的峰值存在差异。Yang Xiaoyin等比较了Hiox-MAP（80% O2＋20% CO2）和CO-MAP（0.4% CO＋30% CO2＋69.6% N2）对LL牛排颜色的影响，发现在贮藏过程中，CO-MAP中的牛排颜色稳定性优于Hiox-MAP；且与HiOx-MAP牛排相比，CO-MAP牛排中一些与糖酵解和能量代谢相关的酶、过氧化物还原酶（硫氧还原酶依赖性过氧化物还原酶、过氧化物还原酶-2、过氧化物还原酶-6）和蛋白质DJ-1含量较高，这些蛋白可以通过宰后肌肉还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NADH）再生和参与抗氧化过程，使CO-MAP牛排的MRA和OCR水平升高，从而提高肉色稳定性；HiOx-MAP相对于CO-MAP牛排颜色稳定性的显著下降可能与成熟过程中MRA和OCR的下降有关。Liu Chenglong等也发现与HiOx-MAP相比， CO-MAP能够显著提高牛不同部位肌肉的肉色稳定性。
COMb对肉色稳定性的影响受接触一氧化碳时间长短的影响。Jeong等研究了牛肉暴露在含体积分数0.4%一氧化碳的时间（1～6 d）和肉色之间的关系，发现延长接触时间能增加肉表面的a*值，但肉经CO-MAP后重新置于氧气环境中时，肉的颜色会迅速恶化。此外， CO-MAP生鲜肉会呈现过于鲜艳的肉色且在烹饪过程中表现出持续粉化现象，使消费者产生感官不适。消费者对使用CO-MAP包装销售牛肉时的一个重要担忧是，包装中肉变质和微生物严重超标后，该产品仍会呈现出新鲜和明亮的红色。
3.2 活性包装
活性包装从功能上分为脱氧活性包装、控水活性包装、抗菌活性包装、除异味保香活性包装和其他类型活性包装等。根据作用可分为吸收型和释放型两大类。近几年来活性包装得到广泛的关注。
新型亚硝酸盐包装是采用两层薄膜将亚硝酸盐包含其中，使其在包装后缓慢释放。虽然真空包装（vaccum packing，VP）可以减少脂质氧化和新鲜肉类中的抗氧细菌的扩散，但是肉经VP后呈现的紫红肉色外观对消费者的吸引力要低于HiOx-MAP和CO-MAP的明亮樱桃红。在接触鲜肉时，亚硝酸盐被还原为一氧化氮，一氧化氮与肌红蛋白上的亚铁血红素结合，从而形成明亮的粉红色素一氧化氮肌红蛋白。Yang Xiaoyin等发现，利用高阻隔亚硝酸盐薄膜结合VP的牛肉a*值随贮藏时间的延长而增加，且比常规VP的牛肉更红。Claus等研究了用亚硝酸盐嵌入薄膜包装的新鲜和冷冻的牛肉（LL和PM）的颜色变化，结果显示，在氮化的薄膜中，牛肉在贮藏过程中a*值增加，但受肌肉类型和成熟时间的影响。
3.3 真空贴体包装
真空贴体包装（vacuum skin packaging，VSP）是一种相对较新的方法，它可以将鲜肉的细菌生长量降到最低。与VP和MAP相比，VSP对肉色影响的研究较少。Łopacka等比较了VSP、MAP（80% O2＋20% CO2）、半透性VSP薄膜包装（VSP-MAP）的LL牛排颜色稳定性，发现在贮藏过程中MAP和VSP-MAP组的a*值和b*值明显高于VSP组，VSP组的b*值变化较大，从第4天开始下降明显，b*值的下降可能是部分高铁血红蛋白被还原并转化为脱氧肌红蛋白的结果；VSP组在整个贮藏期间L*值无明显变化，MAP和VSP-MAP组L*值从第4天后明显增加；在高氧化条件下，随着贮藏时间的延长，肉质结构的变化（如蛋白质构象的变化）可能会导致肉质L*值的增加，表现出更高的L*值。VSP和VSP-MAP组的硫代巴比妥酸反应产物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值明显低于MAP组，说明VSP和VSP-MAP有助于降低脂肪氧化，保持肉色稳定性。 Li Xin等比较了调理和成熟后的LL牛排在VSP、VP和HiOx-MAP条件下的颜色稳定性，VSP牛排表现出更好的颜色稳定性，VSP和VP都会使肉色呈现暗紫色。
3.4 三羧酸循环中间物
线粒体与肌红蛋白的氧化还原状态密切相关，它通过降低氧气消耗和还原高铁肌红蛋白来改变肉色及其稳定性。在动物死后，肌肉的线粒体三羧酸循环中仍有许多生化反应竞争NADH，在有NADH存在的情况下，高铁肌红蛋白还原酶能将肌红蛋白中的Fe3＋转化为Fe2＋。NADH的再生会提高高铁肌红蛋白的还原性，进而改善货架期肉色。利用乳酸、琥珀酸、丙酮酸和苹果酸等三羧酸循环中间体作为NADH再生的底物来提高肉色稳定性已经得到了极大的关注。
在鲜肉加工中，乳酸及其盐类主要用作抗菌剂。诸多学者已深入地研究了乳酸盐在改善牛肉（通过注射）和碎牛肉颜色稳定性方面的作用。与未注入乳酸钾的对照组相比，注入乳酸钾的牛里脊肉色更暗，但表现出更好的肉色稳定性。张玉斌等比较了添加不同质量分数（0.1%、0.3%、0.5%）乳酸盐对牦牛肉色稳定性及高铁肌红蛋白还原性的影响，结果表明：质量分数0.3%的乳酸盐可以抑制牛肉糜a*值下降和贮藏过程中高铁肌红蛋白含量上升，同时提高MRA，但L*值较未添加乳酸盐的空白组有所下降。Rodríguez-Melcón等研究了在肉表面喷淋乳酸对肉色的影响，与对照组相比，喷淋乳酸的肉a*值降低，b*值增加，延长了肉的保质期。
乳酸诱导牛肉颜色稳定性的基本机制的解释主要集中在两个方面：1）乳酸直接影响肌红蛋白；2）乳酸通过酶系统和细胞间接影响肌红蛋白。Kim等认为，乳酸脱氢酶在肉类中的活性可以使NADH得到再生，增强了新鲜牛肉的颜色稳定性；线粒体通过呼吸作用降低了肉表面的氧气分压，同时与氧合肌红蛋白发生反应（争夺血红素已经结合的氧气分子）使红色消失，从而调节肉色稳定性。Ranjith等发现在牛肉中注入乳酸能增加线粒体的耗氧量，并认为氧气消耗量增加可以影响肌红蛋白氧化还原状态，其可能是导致牛肉变暗的原因。
琥珀酸盐也可以增加线粒体耗氧量，降低氧分压。Ramanathan等研究发现，注射了琥珀酸盐的牛肉与未注射的相比a*值增加，且高铁肌红蛋白的生成被抑制。Mancini等研究了琥珀酸盐对聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）、VP和HiOx-MAP中碎牛肉颜色稳定性的影响，结果表明琥珀酸盐抑制了PVC和Hiox-MAP中肉糜的脂肪氧化，降低了肉的L*值，但对生肉表面的a*值没有影响。目前琥珀酸盐对肉色的影响主要是针对整块牛肉的研究。
Ramanathan等发现在碎牛肉中添加丙酮酸能增加其线粒体的耗氧量并抑制了高铁肌红蛋白生成。此外，有研究发现丙酮酸在有氧包装和HiOx-MAP中增强了碎牛肉的颜色稳定性，并降低了牛肉的脂质氧化。然而，质谱分析显示，丙酮酸和肌红蛋白之间没有形成化合物，丙酮酸能改善牛肉的颜色稳定性，主要是通过它对肌肉脂质的抗氧化作用。
苹果酸盐能减少牛肉中高铁肌红蛋白的形成，这种成分在LL和PM中最有效。进一步研究发现，将苹果酸加入至线粒体和细胞质分离物中可以促进高铁肌红蛋白数量减少，从而改善颜色的稳定性。
3.5 食品加工高新技术
为了丰富肉制品种类、提高肉制品品质，不同类型的食品加工新技术被逐步应用，而其在加工过程中导致的肉色变化仍需讨论。低温等离子体技术作为一种非热能食品加工技术，在处理肉制品的过程中可生成亚硝酸盐，从而对肉制品肉色产生影响。Jung等在乳化肠中添加质量分数9%的低温等离子处理水来代替亚硝酸钠，结果表明：添加低温等离子体处理水的乳化肠与添加70 mg/kg亚硝酸钠的肉色感官评分无显著差异，其中低温等离子处理水的添加使L*、b*值显著降低，a*值显著提高。Yong等则通过低温等离子体技术对猪肉干进行不同时间的处理，结果表明：随着处理时间的延长（0、20、40、60 min），L*和a*值逐渐上升，而b*值呈现下降趋势。肉品工业通常利用超声波技术的能量传输和空化作用加速肉制品的腌制、解冻。唐善虎等研究表明，相比于普通腌制，超声波辅助腌制可缩短牦牛肉腌制时间，并提高其a*值和感官品评中肉色的评分。虽然高新技术的应用在肉品工业中有重要意义，但仍需针对不同种类的肉制品和不同的处理目的，优选合适的处理参数来满足工业需求，提高经济效益。
4 结 语
综上，牛肉肉色及其稳定性受到宰前、宰后诸多因素的影响，通过合理的加工处理可以对其进行改善。在日粮调节方面，虽然多种维生素和矿物质被运用到改善牛肉肉色当中，但许多维生素的最佳添加量和改善机理尚不明确；同时，不同包装方式被广泛应用于改善牛肉肉色和延长牛肉货架期，但MAP会出现包装塌陷、肉色不稳定等缺点；三羧酸循环中间产物在肉色改善中的研究在国外已得到广泛关注，但在国内的研究较少。因此，在日粮中添加维生素改善肉色的机理、针对不同牛肉制品应用不同活性包装和三羧酸循环中间产物对肉色的改善将是未来研究的热点。对各种肉色机理的研究都是为解决肉色变化的问题，从而解决实际生产的需要。多种新型技术已用于肉色的检测与研究当中，如拉曼光谱技术、计算机视觉系统、电子顺磁共振波谱技术和蛋白质组学技术等，以期更好地了解肉色变化的影响机理。
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Recent Progress in Studies of Factors Influencing Beef Color and Technologies for Controlling It
MING Dandan1, ZHANG Yimin1, DONG Pengcheng1, MAO Yanwei1, LIANG Rongrong1, YANG Xiaoyin1, LUO Xin1,2, LI Hang3, MA Wenjian4, ZHU Lixian1,*
(1. College of Food Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Taiÿ an 271018, China; 2. Jiangsu Collaborative Innovation Center of Meat Production and Processing, Quality and Safety Control, Nanjing 210095, China; 3. National Beef Cattle Industrial Technology System, Fengdu Station, Chongqing 408216, China; 4. Shandong Yangxin Animal Husbandry and Veterinary Bureau, Binzhou 251800, China)
Abstract: Meat color and its stability are important quality characteristics of fresh beef and have a significant effect on the purchasing desire of consumers. Previous studies have shown that many factors can affect meat color and its stability. This paper reviews the effects of pre-harvest factors associated with the type and concentration of antioxidant compounds in live cattle (varieties, gender, diet and animal management and post-harvest factors (aging, different muscles and sarcoplasmic protein) on meat color and its stability, as well as the underlying mechanism. The effects of selected packaging methods, low temperature sterilization technologies (low plasma and pulsed electric field) and adding exogenous substances in improving the color and color stability of beef products are also summarized. In conclusion, this paper provides a theoretical guidance for improving beef color stability and beef quality.
Keywords: beef; color; myoglobin; packaging; antioxidants
收稿日期：2019-01-09
基金项目：现代农业产业技术体系建设专项（CRAS-37）；山东省牛产业创新团队加工与质量控制岗位项目（SDAIT-09-09）；山东省“双一流”奖补资金项目（SYL2017XTTD12）
第一作者简介：明丹丹（1992—）（ORCID: 0000-0002-3766-4332），女，硕士研究生，研究方向为肉品科学。E-mail: 790802370@qq.com
*通信作者简介：朱立贤（1975—）（ORCID: 0000-0002-1252-4720），女，教授，博士，研究方向为肉品科学。E-mail: zhlx@sdau.edu.cn
DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190109-103
中图分类号：TS251.52
文献标志码：A
文章编号：1002-6630（2020）01-0284-08
引文格式：
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