牛肉肉色的影響因素及其控制技術(shù)研究進展

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.國家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系豐都綜合試驗站，重慶 408216；4.山東省陽信縣畜牧獸醫(yī)局，山東 濱州 251800）

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

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、動物管理等宰前因素和成熟時間、不同部位、肌漿蛋白等宰后因素對肉色及其穩(wěn)定性的影響進行概述，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]，通過對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肉色存在一定影響。有研究報道，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，肉中肌紅蛋白的含量增加，抗氧化酶活性增強，導(dǎo)致肉色變深；同時，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]。

牛性別對肉色也有影響。史新平等[10]對不同性別的牛雜交牛背最長肌（longissimus lumborum，LL）肉色進行了比較，發(fā)現(xiàn)母牛的肉色得分顯著高于公牛 （P＜0.05）。不同性別的肉牛因為其遺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]，但具體機理還有待進一步研究。

1.2 日糧

動物的日糧成分可以影響肉的脂肪酸組成、抗氧化能力、肉色、風味和嫩度等[12]。骨骼肌中的內(nèi)源性抗氧化劑濃度會對肉色產(chǎn)生影響，而肌肉內(nèi)抗氧化劑的濃度取決于動物日糧結(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)定性的一個切實可行的辦法。

不同的精飼料對肉色有不同的影響。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)量分數(shù)40%玉米干全酒糟日糧的牛，其牛排在零售展示時表現(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)的牛補充飼喂亞麻籽對肉色的影響，通過5 d的零售展示，飼喂亞麻籽組與未飼喂對照組相比，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源的抗氧化劑，如生育酚和類胡蘿卜素[15]，因此，動物可以通過改變?nèi)占Z成分來改變肌肉的抗氧化性和氧化 底物[16]。動物日糧成分影響動物體內(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，脂肪氧化會促進色素氧化[19]。

日糧中補充維生素會影響牛肉的肉色。對于日糧中補充VA的研究主要集中在其對脂肪的形成和沉積方面。Daniel等[20]研究了日糧中補充VA對LL和肱三頭?。╰riceps brachii，TB）肉色的影響，研究表明，與未補充VA的牛相比，補充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的限制可能會對牛排的品質(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)定性的機理還有待進一步研究。

VD3被廣泛用于改善牛肉的嫩度，而其對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對不同部位肉（LL、SM、半腱?。┤馍挠绊?，結(jié)果顯示：補充VD3對牛肉肉色有不良影響，補充VD3牛所有部位肉的L*值和b*值均高于對照組；此外，隨著VD3濃度的增加，a*值呈下降趨勢。飼喂VD3會使肌肉中鈣離子的濃度 增加[22]，鈣離子可以通過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L*、a*、b*有正向影響。同時，補充VD3可以降低肌紅蛋白的含量和增加高鐵肌紅蛋白含量，VD3通過一系列對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α-生育酚含量范圍在3.0 μg/g～3.3 mg/g時，新鮮牛肉LL的肉色穩(wěn)定性和脂質(zhì)穩(wěn)定性會隨α-生育酚含量的增加而增加[24]。VE對不同部位肉肉色穩(wěn)定性的影響也不同，O’keeffe等[25]指出LL、腰大肌（psoas major，PM）、 臀中肌的肉色穩(wěn)定性順序為：LL＞臀中?。綪 M， 在補充VE后，肉色穩(wěn)定性排序不變；但對于同一部位肉，補充VE組的牛肉肉色穩(wěn)定性顯著高于對照組。

酒糟作為輔料大量用于肉牛日糧中，其對牛肉的肉色和氧化穩(wěn)定性有負面影響[26]。Bloomberg等[27]研究了VE在改善酒糟對肉色負面影響方面的作用，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)境都會影響動物宰后肌肉的肉色[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*值都隨牛排貯藏時間的延長而降低，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）已低于消費者能接受的水平（14.5[32]）；在整個貯藏期間，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，但各處理組間L*值在貯藏過程中并沒有差異；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)方式對新鮮牛肉肉色的影響，經(jīng)過7 d的零售冷藏后，牧草飼養(yǎng)比養(yǎng)殖場谷飼飼養(yǎng)牛的PM牛排更紅，并認為牧草飼養(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、飼喂時間等）對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，研究者認為草飼會導(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，促進了脂肪氧化，從而影響了肉色及其穩(wěn)定性。

1.4 動物管理

有機牛肉是指牛的生長環(huán)境符合動物福利標準，飼料來源于有機種植業(yè)。消費者認為有機牛肉是自然、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）中有機和常規(guī)飼養(yǎng)牛LL的肉色穩(wěn)定性，經(jīng)過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中有機牛排的肉色最不穩(wěn)定。因此，有機牛肉生產(chǎn)商需要考慮合適的包裝方式來銷售有機牛肉，或改變?nèi)占Z結(jié)構(gòu)來改善有機牛排的抗氧化能力。

動物在宰前經(jīng)歷長途運輸、混群、高溫等持續(xù)壓力后會產(chǎn)生應(yīng)激。動物應(yīng)激會大量消耗體內(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]研究了不同運輸溫度（4、6、8、10、12 ℃）對牦牛肉肉色的影響，發(fā)現(xiàn)運輸溫度與L*值呈顯著相關(guān)，但對a*值影響不顯著。黃濤等[35]研究了夏季高溫高濕條件對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*值顯著低于對照組，肉色發(fā)白變暗，品質(zhì)下降明顯。高pH值會影響牛肉肌肉內(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)還會使擴散到肌肉中的氧更少，線粒體中對氧氣的競爭變得更加激烈，在此過程中，脫氧肌紅蛋白占據(jù)優(yōu)勢，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，但整個過程LL牛排的L*值均大于PM；LL牛排的a*值和b*值在整個貯藏過程中均大于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，并認為LL和PM的L*值存在差異是因為PM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)過程，可能對肉色的穩(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程中肉色劣變監(jiān)測的候選預(yù)測指標。Ma Danyi等[39]也對影響肉色和氧化的相關(guān)代謝物進行了分析，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、風味和多汁性。然而，長時間成熟可能對肉色和脂質(zhì)氧化產(chǎn)生不良影響。成熟的條件（時間和方法）會影響細胞肌紅蛋白氧化還原的化學(xué)機制，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]研究了宰后成熟時間對牦牛肉肉色的影響，結(jié)果表明牦牛肉L*值和b*值隨著成熟時間的延長先上升后下降，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牛排成熟時間對肉色的影響，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，延長成熟時間對零售牛肉的顏色穩(wěn)定性是不利的。Pouzo等[14]也認為成熟對a*值的影響取決于成熟時間的長短，成熟時間越長a*值下降速率越快。

3 不同處理方式對肉色的影響

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改變了氣體成分的環(huán)境中，達到保護肉色、抑制微生物生長、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）、一氧化碳氣調(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的氧氣體積分數(shù)在60%～80%時，具有較好的護色效果。有研究表明當氧氣體積分數(shù)高于20%時，肉色隨著氧氣體積分數(shù)的增加而改善；氧氣體積分數(shù)超過55%時對肉色穩(wěn)定性便不再起作用，但會增加脂質(zhì)氧化，導(dǎo)致貨架期變短，鮮肉產(chǎn)生異味[45]。同時Hiox-MAP會導(dǎo)致肉在烹飪時過早褐變。此外，一些研究表明Hiox-MAP能促進蛋白質(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數(shù)對牦牛肉肉色穩(wěn)定性的影響，在整個貯藏過程中，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Hiox-MAP中的氧氣體積分數(shù)進行優(yōu)化，以達到最佳的顏色穩(wěn)定性、嫩度和風味。

包裝中氧氣的主要作用是促進發(fā)色，與氧氣接觸時，鮮肉表面會形成一層氧合肌紅蛋白，在氣調(diào)包裝中隨著氧氣體積分數(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)化過程中的生化過程會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)定性的兩個重要生化指標[49]。另外， HiOx-MAP較高的脂肪氧化能力也促進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體積分數(shù)為0.4%～1.0%即可保持肉品穩(wěn)定的櫻桃紅色，對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LL牛排顏色的影響，發(fā)現(xiàn)在貯藏過程中，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、過氧化物還原酶（硫氧還原酶依賴性過氧化物還原酶、過氧化物還原酶-2、過氧化物還原酶-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相對于CO-MAP牛排顏色穩(wěn)定性的顯著下降可能與成熟過程中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對肉色穩(wěn)定性的影響受接觸一氧化碳時間長短的影響。Jeong等[52]研究了牛肉暴露在含體積分數(shù)0.4%一氧化碳的時間（1～6 d）和肉色之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)延長接觸時間能增加肉表面的a*值，但肉經(jīng)CO-MAP后重新置于氧氣環(huán)境中時，肉的顏色會迅速惡化。此外， CO-MAP生鮮肉會呈現(xiàn)過于鮮艷的肉色且在烹飪過程中表現(xiàn)出持續(xù)粉化現(xiàn)象，使消費者產(chǎn)生感官不適。消費者對使用CO-MAP包裝銷售牛肉時的一個重要擔憂是，包裝中肉變質(zhì)和微生物嚴重超標后，該產(chǎn)品仍會呈現(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菌的擴散，但是肉經(jīng)VP后呈現(xiàn)的紫紅肉色外觀對消費者的吸引力要低于HiOx-MAP和CO-MAP的明亮櫻桃紅。在接觸鮮肉時，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*值隨貯藏時間的延長而增加，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，牛肉在貯藏過程中a*值增加，但受肌肉類型和成熟時間的影響。

3.3 真空貼體包裝

真空貼體包裝（vacuum skin packaging，VSP）是一種相對較新的方法，它可以將鮮肉的細菌生長量降到最低。與VP和MAP相比，VSP對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組在整個貯藏期間L*值無明顯變化，MAP和VSP-MAP組L*值從第4天后明顯增加；在高氧化條件下，隨著貯藏時間的延長，肉質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化（如蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化）可能會導(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)，它通過降低氧氣消耗和還原高鐵肌紅蛋白來改變?nèi)馍捌浞€(wěn)定性。在動物死后，肌肉的線粒體三羧酸循環(huán)中仍有許多生化反應(yīng)競爭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的再生會提高高鐵肌紅蛋白的還原性，進而改善貨架期肉色[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)量分數(shù)（0.1%、0.3%、0.5%）乳酸鹽對牦牛肉色穩(wěn)定性及高鐵肌紅蛋白還原性的影響，結(jié)果表明：質(zhì)量分數(shù)0.3%的乳酸鹽可以抑制牛肉糜a*值下降和貯藏過程中高鐵肌紅蛋白含量上升，同時提高MRA，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肉色的影響，與對照組相比，噴淋乳酸的肉a*值降低，b*值增加，延長了肉的保質(zhì)期。

乳酸誘導(dǎo)牛肉顏色穩(wěn)定性的基本機制的解釋主要集中在兩個方面：1）乳酸直接影響肌紅蛋白；2）乳酸通過酶系統(tǒng)和細胞間接影響肌紅蛋白。Kim等[62]認為，乳酸脫氫酶在肉類中的活性可以使NADH得到再生，增強了新鮮牛肉的顏色穩(wěn)定性；線粒體通過呼吸作用降低了肉表面的氧氣分壓，同時與氧合肌紅蛋白發(fā)生反應(yīng)（爭奪血紅素已經(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，但對生肉表面的a*值沒有影響。目前琥珀酸鹽對肉色的影響主要是針對整塊牛肉的研究。

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，主要是通過它對肌肉脂質(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]。進一步研究發(fā)現(xiàn)，將蘋果酸加入至線粒體和細胞質(zhì)分離物中可以促進高鐵肌紅蛋白數(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)，在處理肉制品的過程中可生成亞硝酸鹽，從而對肉制品肉色產(chǎn)生影響。Jung等[70]在乳化腸中添加質(zhì)量分數(shù)9%的低溫等離子處理水來代替亞硝酸鈉，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分無顯著差異，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]則通過低溫等離子體技術(shù)對豬肉干進行不同時間的處理，結(jié)果表明：隨著處理時間的延長（0、20、40、60 min），L*和a*值逐漸上升，而b*值呈現(xiàn)下降趨勢。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間，并提高其a*值和感官品評中肉色的評分。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)來滿足工業(yè)需求，提高經(jīng)濟效益。

4 結(jié) 語

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，通過合理的加工處理可以對其進行改善。在日糧調(diào)節(jié)方面，雖然多種維生素和礦物質(zhì)被運用到改善牛肉肉色當中，但許多維生素的最佳添加量和改善機理尚不明確；同時，不同包裝方式被廣泛應(yīng)用于改善牛肉肉色和延長牛肉貨架期，但MAP會出現(xiàn)包裝塌陷、肉色不穩(wěn)定等缺點；三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物在肉色改善中的研究在國外已得到廣泛關(guān)注，但在國內(nèi)的研究較少。因此，在日糧中添加維生素改善肉色的機理、針對不同牛肉制品應(yīng)用不同活性包裝和三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物對肉色的改善將是未來研究的熱點。對各種肉色機理的研究都是為解決肉色變化的問題，從而解決實際生產(chǎn)的需要。多種新型技術(shù)已用于肉色的檢測與研究當中，如拉曼光譜技術(shù)、計算機視覺系統(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理。