肉色研究的概况及最新进展_朱彤

３ ］［ ４ ］５ ］ 最近有关碳氧肌红蛋白（ＣＯ Ｍ ｂ ）的研究较多［ 。
碳氧肌红蛋白是肌红蛋白的一种化学形态，主要 产生在低浓度一氧化碳充气包装中。有关肌红蛋 白转变为碳氧肌红蛋白的机理目前仍不十分清楚。 但很显然，一氧化碳可以与脱氧肌红蛋白的第六 键位相结合形成相当稳定的亮红色。研究表明，脱 氧肌红蛋白将更容易转变为碳氧肌红蛋白，而不
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是氧合肌红蛋白或者高铁肌红蛋白。然而，当碳氧 肌红蛋白暴露于空气中后，一氧化碳将会慢慢地 从肌红蛋白中分解出来，形成游离一氧化碳。至于 一氧化碳是否可以取代第六键位的氧，甚至是否 可以促进高铁肌红蛋白的还原从而形成亮红色， 这些假设都有可能会得到一一解释。 ２ 色素蛋白的生物化学性质 近来在色素蛋白生物化学性质的研究工作主 要集中在宰后肌红蛋白还原能力的再生（尤其是 Ｎ ＡＤＨ ） ，色素蛋白与脂质氧化的关系，以及某些 成分对色素蛋白生物化学性质的影响等方面。 ２ ． １ 肌红蛋白还原能力的再生 影响肉色的一个关键因素就是高铁肌红蛋白 的还原，这需要 Ｎ ＡＤＨ 的协助。在一定程度上，这 个必需条件也制约了肉本身色素蛋白的还原能力， 因为 Ｎ ＡＤＨ 的含量很小而且其再生的机制也比较
肉类研究
MEAT RESEARCH
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肉色研究的概况及最新进展
朱彤 １ ，王宇 １ ，杨君娜 ２ ，乔晓玲 １ （１ ． 中国肉类食品综合研究中心，北京 １ ０ ０ ０ ６ ８ ２ ． 天津商业大学生物技术与食品科学学院 天津 ３ ０ ０ １ ３ ４ ） 摘 要： 影响肉颜色的因素很多，如动物的遗传基因、宰前和宰后因素、肌肉的基本化学 组成以及产品的加工、包装、运输、储藏、销售、食用的前处理等。本文主要综述了有关肌 红蛋白色素（Ｍｂ）的性质、影响肉色稳定的宰后因素以及颜色测定方法等方面的研究。影响 肉色的本质因素主要表现为肌肉中肌红蛋白氧化还原形态的转变。在影响肉色稳定的宰后因 素方面，本文主要综述的是气调包装、抑菌剂、熟肉颜色以及腌制颜色等方面的研究。有关 颜色测定的方法很多，数字图形分析技术发展最为迅速。然而，怎样保持颜色仍然面临许多 难题。 关键词： 肉；颜色；肌红蛋白
６ ］ 复杂。Ｂ ｅ ｋ ｈｉ ｔ 等［ 的研究也表明 Ｎ ＡＤＨ 的含量在稳
是结合于最近端或最末端上的组氨酸。 在鱼类产品中，血红蛋白（Ｈ ｂ）对颜色的贡 献要比在牛肉、猪肉中大，提高鱼肉产品中血红蛋 白的含量对产品的颜色会起到更好的作用。 Ｒ ｉ ｃｈ ａｒｄｓ等人［１３］ 的报道中提到，脱氧血红蛋白 （ＤＨ ｂ）是鱼肉脂质氧化的一种潜在催化剂。随后 其也解释了脱氧血红蛋白在脂质氧化上发挥作用 的机理。相比氧合血红蛋白（Ｏ Ｈ ｂ） ，脱氧血红蛋 白更不稳定，更有可能形成高铁血红蛋白（Ｍ Ｈ ｂ） ， 从而更加促进脂质氧化。这是因为脱氧血红蛋白 是一个高旋转体，由 ５个含铁离子的复合体所组 成，其中包括四个由铁离子和卟啉组成的复合体 以及一个由铁离子和组氨酸构成的复合体。另一 方面，氧合血红蛋白是由铁离子与氧气分子相互 作用产生的，这样形成了一个由 ６ 个复合体组成的 低旋复合物，比高旋的脱氧血红蛋白具有更强的 抗氧化性。 此外，脱氧血红蛋白的结构也使得其更容易 促进脂质氧化。当氧合血红蛋白形成时，组氨酸与 氧分子的相互作用将拉动铁离子更靠近血红素环 的水平面。而脱氧血红蛋白由于没有组氨酸和氧 的相互作用，导致铁离子更加偏离血红素环的平
基金项目：国家科技部“十一五”科技支撑计划项目（２ ０ ０ ６ ＢＡ Ｄ０ ５ Ａ １ ５ ） 。 作者：朱彤，高级工程师，主要从事肉制品研发和加工等研究。
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稳定的宰后因素以及颜色测定方法的研究等。 １ 肌红蛋白的构造及氧化还原态转化模型 肌红蛋白是构成肉色最主要的蛋白质，其它 对颜色起作用的蛋白还有血红蛋白（Ｈ ｂ） 、细胞色 素 Ｃ 等。肌红蛋白是一种水溶性蛋白，分子量在 １ ７ ０ ０ ０ 左右，包含 ８ 个由非螺旋短链连接起来的α 螺旋链。此外，肌红蛋白还包含一个辅基—血红素 环，位于蛋白的疏水袋（ｈ ｙ ｄｒ ｏ ｐ ｈ ｏｂｉ ｃ ｐｏｃｋ ｅ ｔ ）内， 疏水袋是蛋白表面形成的一个类似袋装的结构。 血红素环的中央有一个铁原子，含有六个键位，其 中有四个分别与四个吡咯的氮相连，第五个与最 近的组氨酸相匹配，第六个键可以可逆的用来结 合配位体。是否结合配位体、所结合配位体的种类 以及铁原子价位的不同决定了肌肉的颜色。蛋白 主链末端的组氨酸也会通过影响空间结构关系 （主要是影响疏水袋的空间结构）来影响颜色变化 模型。在肌红蛋白中，组氨酸可能对肌红蛋白的结 构和功能起到很大作用。 以往的研究中，肌红蛋白主要有三种氧化还 原形态，即脱氧肌红蛋白（ＤＭ ｂ） 、氧合肌红蛋白 （Ｏ Ｍ ｂ）以及高铁肌红蛋白（Ｍ Ｍ ｂ） 。肌红蛋白的 这种“三角”关系也得到了广泛认可。然而，通过 最近的研究表明，这种关系有可能会被改变。 １ ． １ 反应 １ ：氧合（Ｏ ｘｙ ｇ ｅ ｎａｔ ｉ ｏｎ） 第六个键位处没有结合配位体并且血红素铁 离子呈 ＋ ２价，就会生成脱氧肌红蛋白，颜色表现 为紫红色，一般常见于真空包装产品或刚刚切割 后的肌肉剖面。要使肌红蛋白处于这种去氧状态 必须要求相当低的氧压。如果暴露于充足的氧气 中就会发生氧合反应，呈现出亮红色。在这个反应 中，第六键位被 Ｏ ２所占据，铁离子仍为 ＋ ２ 价。此 外，末端组氨酸也会与该氧分子结合，从而共同改 变肌红蛋白的结构与特性。随着在氧气中暴露时 间的延长，肉表面以下更深的地方也会形成氧合 肌红蛋白。氧渗透的深度以及氧合肌红蛋白层形 成的厚度依赖于肉的温度、氧压、ｐＨ 值以及其它 呼吸作用的需氧竞争等。
Ｇｅｎｅｒａｌ Ｓｉ ｔ ｕ ａｔ ｉ ｏｎ ａｎｄ Ｃ ｕ ｒ ｒ ｅｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉ ｎ Ｍｅａｔ Ｃ ｏｌ ｏｒ
１ Ｚｈｕ Ｔｏｎｇ １ ，Ｗ ａｎｇ Ｙ ｕ ，Ｙ ａｎｇ Ｊ ｕ ｎ－ ｎａ２ ，Ｑｉ ａｏ Ｘ ｉ ａｏ－ ｌ ｉ ｎｇ １
（１ ． Ｃ ｈｉ ｎａ Ｍｅａｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃ ｅ ｎｔｅｒ， Ｂｅｉ ｊ ｉ ｎｇ １ ０ ０ ０ ６ ８ ） ２ ． Ｃ ｏｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏｆ Ｂｉ ｏｔｅｃｈｎｏｌ ｏｇ ｙ ａｎｄ Ｆ ｏｏｄ Ｓｃｉ ｅｎｃｅ， Ｔｉ ａｎｊ ｉ ｎ Ｕｎｉ ｖｅｒｓｉ ｔｙ ｏｆ Ｃ ｏｍｍｅｒｃｅ， Ｔｉ ａｎｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ １ ３ ４ ） Ａ ｂｓｔ ｒ ａ ｃｔ ： Ｍｅ ａｔ ｃｏｌ ｏｒ ｉ ｓ ａ ｃｏｍｐｌ ｅ ｘ ｔｏｐｉ ｃ ｉ ｎｖｏｌ ｖｉ ｎｇ ａｎｉ ｍａｌ ｇｅ ｎｅｔｉ ｃｓ， ａｎｔｅ － ａｎｄ ｐｏｓｔｍｏｒｔｅｍ ｃｏｎｄｉ ｔｉ ｏｎｓ， ｆｕ ｎｄａｍｅ ｎｔａｌ ｍｕｓｃｌ ｅ ｃｈｅ ｍｉ ｓｔｒｙ ， ａｎｄ ｍａｎｙ ｆａｃｔｏｒｓ ｒｅｌ ａｔｅｄ ｔｏ ｍｅａｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉ ｎｇ ， ｐａｃｋａｇ ｉ ｎｇ ， ｄｉ ｓｔｒｉ ｂｕ ｔｉ ｏｎ， ｓｔｏｒａｇ ｅ ， ｄｉ ｓｐｌ ａｙ ａｎｄ ｆｉ ｎａｌ ｐｒｅｐａｒａｔｉ ｏｎ ｆｏｒ ｃｏｎｓｕ ｍｐｔｉ ｏｎ． Ｔｈｉ ｓ ｒｅｖｉ ｅ ｗ ｓｕ ｒ ｖｅｙ ｅｄ ｒｅｃｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｏｃｕ ｓｅｄ ｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｈａｔ ａｆｆｅｃｔ ｍｙ ｏｇ ｌ ｏｂｉ ｎ ｃｈｅ ｍｉ ｓｔｒｙ ， ａｎｄ ｐｏｓｔｍｏｒｔｅｍ ｃｏｎｄｉ ｔｉ ｏｎｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｏｌ ｏｇ ｙ ｕ ｓｅｄ ｔｏ ｅｖａｌ ｕ ａｔｅ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉ ｅｓ． Ｅ ｓｓｅｎｔｉ ａｌ ｅ ｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍｅ ａｔ ｃｏｌ ｏｒ ｉ ｓ ａｎ ｕ ｎｄｅｒｓｔａｎｄｉ ｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕ ｓｃｌ ｅ ｍｙ ｏｇ ｌ ｏｂｉ ｎ ｒｅｄｏｘ ｉ ｎｔｅｒｃｏｎｖｅｒｓｉ ｏｎｓ． Ａ ｂｏｕ ｔ ａｆｆｅｃｔ ｐｏｓｔｍｏｒｔｅｍ ｃｏｎｄｉ ｔｉ ｏｎｓ， ＭＡ Ｐ， ａｎｔｉ ｍｉ ｃｒｏｂｉ ａｌ ｓ， ｃｏｏｋｅｄ ｃｏｌ ｏｒ， ａｎｄ ｃｕ ｒ ｅ ｄ ｃｏｌ ｏｒ ｗｅｒｅ ｒｅｐｏｒｔｅｄ． Ｎｅｗ ｃｏｌ ｏｒ ｍｅａｓｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｍｅｔｈｏｄｏｌ ｏｇ ｙ ， ｅｓｐｅｃｉ ａｌ ｌ ｙ ｄｉ ｇｉ ｔａｌ ｉ ｍａｇ ｉ ｎｇ ｔｅｃｈｎｉ ｑｕｅｓ， ｗｉ ｌ ｌ ｂｅ ｍｏｒｅ ａｖａｉ ｌ ａｂｌ ｅ ． Ｎｅｖｅｒｔｈｅ ｌ ｅｓｓ， ｕ ｎａｎｓｗｅｒｅｄ ｑｕｅｓｔｉ ｏｎｓ ｒｅｇ ａｒｄｉ ｎｇ ｍｅ ａｔ ｐｒｏｄｕ ｃｔｓ ｃｏｌ ｏｒ ｒｅｍａｉ ｎ． Ｋｅｙ ｗ ｏｒｄｓ： Ｍｅａｔ； Ｃ ｏｌ ｏｒ； Ｍｙ ｏｇ ｌ ｏｂｉ ｎ 中图分类号： ＴＳ２ ５ １ ． １ 文献标志码： Ａ 文章编号： １ ０ ０ １ － ８ １ ２ ３ （ ２ ０ ０ ８ ） ０ ２ － ０ ０ １ １ － ０ ８ 对于普通消费者来说，购买肉制品时，颜色比 其它质量因素更为重要。因为颜色更为直观，并且 在非接触状态下，颜色可能是消费者评判质量的 唯一指标。一般认为肉褪色就代表不新鲜或者不 卫生。在国内各大超市中都不同程度的存在因肉 色改变而造成滞销的现象。因此，肉制品颜色变化 与护色研究十分必要。本文主要综述了如下几个 方面的研究：有关肌红蛋白色素的研究、影响肉色
］ 图１ 肌红蛋白的不同氧化还原形态的转化［１］［２
１ ． ２ 反应 ２ ：氧化（Ｏ ｘｉ ｄａｔ ｉ ｏｎ） 肌肉褪色的原因是由于亚铁肌红蛋白向高铁肌
１ ］［ ２ ］ 红蛋白转变所致［ 。虽然报道称，这种褪色是因为
表面被形成的高铁肌红蛋白所覆盖而致，但表面下 肌红蛋白的形态也对产品的外观起到一定的作用。 这是因为在表面以下（位于浅层的氧合肌红蛋白与 内部的脱氧肌红蛋白之间）的高铁肌红蛋白层将逐 渐的变厚，并且向表面移动。高铁肌红蛋白的形成 依赖于很多因素，包括氧压、温度、ｐＨ 值、微生 物的生长以及肉中具有还原活性的成分等。 １ ． ３ 反应 ３ ：氧化与还原 高铁肌红蛋白的还原对肉色至关重要，其很 大程度上依赖于肌肉中的脱氧还原酶、还原酶系 统以及 Ｎ ＡＤＨ 等。这些酶在宰后胴体内的含量比 较有限，而且随着宰后时间的延长，酶的活性以及 Ｎ ＡＤＨ 的含量都会不断被消耗。由于种种原因，目 前在这方面的研究很少。 通过图 １ 可以看出，鲜肉表面的氧合肌红蛋白 的还原反应其实分两步，氧合肌红蛋白并不是立 即转变为脱氧肌红蛋白，而是首先转变为高铁肌 红蛋白。氧的消耗使得内部产生了低氧压的环境， 导致了氧化反应的发生，使得氧合肌红蛋白转变 为高铁肌红蛋白。这一步反应较为容易。而从实际 情况看，由高铁肌红蛋白转变为脱氧肌红蛋白是 相当困难的。一者，肉本身具有还原能力的物质有 限；二者，氧压的环境一般也是不可逆的。也就是 说反应 ３一般不可能完成。 １ ． ４ 反应 ４ ：碳氧肌红蛋白（Ｃａｒｂｏｘｙ ｍ ｙ ｏｇ ｌ ｏｂｉ ｎ） 的形成