肉(肉制品)的呈色机理及其影响因素

肉（肉制品）呈（变）色机理及其影响因素徐江林（南昌泰康食品科技有限公司330100）摘要：肉及肉制品的呈色（变色）的机理：肉之所以呈现红色主要是含有肌红蛋白，肌红蛋白的二价铁离子氧化为三价铁离子而致使肉及肉制品的变色。其变色主要跟温度、PH值、氧金属离子及其中所添加添加剂等有关。关键词：肉、呈色、机理、因素Abstract：Thistextsystematicallydiscussesthetheorythatmeat(meatproductions)showsthemeatcolorandchangethecolor:becausemeatandmeatproductionsismakeofMyoglobin(Mb),andMbisfuchsia,sotheyshowthemeatcolor.TheychangethecolorisbecausetheFe2+ofMbbecameFe3+.Thechangeconnectwhittemperature、pH、oxygen、metalion、additiveandsoon.Keyword：Meat(meatproductions)、Showcolor、Theory、Factor肉及肉制品的颜色是最先影响消费者的感官指标，良好、正常的肉色能很好地激起消费者的购买欲望。通常情况下新鲜肉的色泽为淡红色，脂肪洁白，而次新鲜的肉色泽稍暗，脂肪缺乏光泽。1．肉及肉制品呈变色机理1．1肉中的色素新鲜肉之所以呈现红色，主要是因为肉中含有色素蛋白，即肌红蛋白(Myoglobin.Mb)和血红蛋白(Hemoglobin.Hb)，前者存在于肉组织中，呈紫红色，后者存在于血液中，另外还含有其它的色素蛋白（肉及肉制品中各类色素蛋白见表1）。它们含量的差异和变化影响着肉的色泽，一般地在放血充分时肉组织中的毛细血管里仍残留有一定量的血液，肉组织中的Mb约为70~80%，Hb约为20~30%。可见Mb含量的多少直接决定了肉的颜色，而肉中的肌红蛋白的含量又取决于动物种类和肌肉的性质，同时还会随着动物的年龄增长而增加。幼牛的肉中含有Mb为1~3mg/g，老牛的肉中含有Mb为16~20mg/g；乳猪的肉中含有Mb为1~3mg/g，老猪的肉中含有Mb为8~12mg/g。表1：肉及肉制品中各类色素[1]色素形成方式铁的状态血红素的状态珠蛋白状态颜色肌红蛋白高铁肌红蛋白还原，氧合肌红蛋白脱氧Fe2+完整的天然的浅紫红氧合肌红蛋白肌红蛋白的氧合Fe2+完整的天然的亮红高铁肌红蛋白肌红蛋白，氧合肌红蛋白的氧化Fe3+完整的天然的棕色亚硝酰基肌红蛋白肌红蛋白与NO结合Fe2+完整的天然的亮红（粉红）亚硝酰基高铁高铁肌红蛋白与过量的亚硝酸盐作Fe3+完整的天然的红色肌红蛋白用珠蛋白血色原肌红蛋白、氧合肌红蛋白、，血色原因加热各变性试剂作用，血色原受辐照Fe2+完整的变性的暗红珠蛋白血色原肌红蛋白、氧合肌红蛋白、高铁肌红蛋白，血色原因加热各变性试剂作用Fe3+完整的变性的棕色亚硝酰基血色原亚硝酰基蛋白受热与盐作用Fe2+完整的变性的亮红（粉红）硫代肌绿蛋白肌红蛋白与H2S，O2作用Fe3+完整但还原变性的绿色胆绿蛋白H2O2对肌红蛋白或氧合肌红蛋白的作用，抗坏血酸盐或其它还原剂对氧合肌红蛋白作用Fe3+或Fe2+完整但还原变性的绿色高铁胆绿素肌红蛋白与过量的H2S，O2作用Fe3+卟啉环打开变性的绿色胆色素肌红蛋白与大大过量的H2S，O2作用无铁卟啉环破裂黄色或无色1．2肉的呈色变色机机制肌红蛋白(Myoglobin.Mb)是由蛋白质珠蛋白和1分子正铁血红素组成的色素蛋白质，血红蛋白(Hemoglobin.Hb)是由蛋白质珠蛋白和4分子正铁血红素组成的色素蛋白质，无论是Mb还是Hb其呈色部分均为血红素，球蛋白本身并无颜色。因二者均含有正铁血红素，故统称为正铁血红素色素。其结构见下图：正铁血红素色素在动物体内以复合蛋白质（四吡咯衍生物）的形式存在，是由四个卟啉环和一个铁离子的铁卟啉，其中的铁离子的状态对肌红蛋白的颜色起着决定性的作用，正铁血红素色素中的铁离子是二价的（Fe2+），6位键是空的，暴露在氧气中，血红素铁的6位键与氧结合后，生产鲜红色的氧合肌红蛋白(OxyMb.MbO)和氧合血红蛋白(OxyHb.HbO)，不过这时的铁仍是二价。继续氧化一段时间后，则Fe2十变成Fe3十，生成氧化肌红蛋白(MetMb.MMb)和氧化肌红蛋白(MetHb.MHb)，呈褐色,继而变为绿色或黄色。这个变化过程也就是肉色消退的变化机制。在不采取任何措施的情况下从淡红色转变为鲜红色会很快，将肉置于空气中30min就可以发生，而由于珠蛋白对血红素有保护作用，只要肉及肉制品不受热（珠蛋白受热易变性，，变性后的珠蛋白失去抗氧化能力，血红素很快被氧化褪色为灰色），肉及肉制品从鲜红色转化为褐色则需要较长的时间。新鲜肉组织内还保持着还原能力，即使从外界补充氧也能保持还原型。这种还原能力是因为肉组织中含有烟酰胺的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH2）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸酯（NADPH2）以及筋肉蛋白质存在有还原作用的SH基。正铁血红素中的氧化态铁在还原剂作用下还可以被还原为二价铁，这时高铁Mb转变为还原型Mb，这一过程是可逆的。以上面便是肉及肉制品的呈色机理，清楚其机理后我们再来分析引起肉及肉制品变色的影响因素就很容易了。2．影响因素2．1PH值PH值是影响肉色稳定的重要因素，氧化肌红蛋白的还原对于鲜肉的颜色保持至关重要，一是防止氧化肌红蛋白在肉的表面积累，二是其还原态Mb可逆结合氧，是产生鲜肉红色的唯一形式。肉体系中MetMb的还原主要是与酶有关的，而该酶活性深受pH影响。DFD肉(pH6.4)的色泽远比正常（pH=5.6）及PSE肉(pH5.4)稳定，许多研究者将其原因归结为DFD肉的pH较高，其MetMb还原酶活性高。另外鲜肉被微生物污染，使肉的色泽发生改变，PH低时，酸度高，可以抑制微生物的生长，从而控制肉色泽的改变。PH值还可以直接作用于MMb本身，较高PH值能促进MMb还原，而低的PH值，尤其是PH6，MMb发生还原的能力降低，这是因为低的PH值诱导MMb的球蛋白部分变性，蛋白展开后，Mb非常容易自动氧化，而MMb更难还原，肉色不稳定，这种pH值引起的变性是可逆的，可通过改变PH值改善肉色。2．2温度环境温度高不仅有利于微生物的生长繁殖和酶的活动，而且还会促进氧化，因此高的温度会加快鲜肉发生色变及腐败，低温可增加颜色的稳定性，使最初的暗红色变亮和减少褪色率。高温使保护亚铁血红素的半肌球蛋白(Globinmoiety)的作用降低，从而使红色的氧合肌红蛋白脱氧形成肌红蛋白，这样就导致了肌红蛋白自动氧化的趋势增加，目前冷却肉在市场所占的比例正在逐步的提高，就是因为在低温时肉及肉制品的色泽比较容易控制。比如牛肉在40℃下可维持4天才变成褐色，而在80℃下仅2天就变成褐色。2.3氧肉中的肌红蛋白会受到的空气中氧的影响，发生热氧化作用。在高氧分压时，产生MbO和HbO，呈现鲜红色，而在氧分压低时，MbO和HbO会迅速脱去氧而使正铁血红素处于还原状态而呈现稍暗的紫红色，当氧分压降到266.644帕以下时，氧化则起主导作用，使Mb和Hb中的正铁血红的铁由二价变为三价，从而形成灰褐色的MHb和MMb2.4肉中的微生物及金属离子肉中的微生物主要是使肉生生腐败，导致色泽改变，另外，微生物会使肉产生H2O2、H2S及使肉的PH值升高，间接影响肉的色泽。影响肉色泽的金属离子主要是Fe离子、Cu离子，Fe2+、Fe3+、Cu1+、Cu2+、Al3+等金属离子都有着显著的低氧化性，会催化脂肪氧化引起色泽变化，同时这些金属离子又易与肉中产生的H2S作用生成黑褐色硫化物，也会使肉及肉制品色泽变坏，这些金属离子大多是加工设备所带来的，2.5添加剂肉及肉制品中的添加剂主要是一些发色剂、发色助剂以及天然色素。这些物质都可以改变（如：红曲红色素）或保护（如：亚硝酸钠）肉及肉制品的原有颜色，但这些物质有的很不稳定，会受到诸多因素的影响而改变其颜色，以致改变肉及肉制品的颜色。如肉及肉制品常添加的一种天然色素红曲红色素，就对光不是很稳定，较易褪色。除了上面的因素外，肉及肉制品颜色的变化还会受到光线、肉的种类、肉的外包装等因素的影响。例如：真空包装的肉经过长时间的贮藏后，一旦暴露于空气中，较新鲜的肉更加容易退色，因为内源性还原体系随着时间老化而变得更加无效；在所有的肉中，腰肌肉最容易褪色。3．讨论影响肉及肉制品的色泽的因素有很多，有的是直接影响，有的则是间接影响，且很多因素是相互影响的，只不过是谁是主要因素，谁是次要因素罢了。因此分析影响肉及肉制品色泽的变化不能完全地把个个因素简单地分开分析，只有从根本上了解其呈色、褪色的机理才能更好的控制肉及肉制品的色泽。参考文献：1．曹雁平、刘玉德主编食品调色技术[M].北京：化学工业出版社，2003；2．刘程、周汝忠主编食品添加剂实用大全[M].北京：北京工业大学出版社，1994；3．黄德志主编新版肉制品配方[M].北京：中国轻工业出版社，2002；4．刘仲栋主编食品添加剂原理及应用技术（第二版）[M].北京：中国轻工业出版社，2000；5．徐宝才、任发政等肉制品贮藏过程中的品质变化及其影响因子[J].肉类工业，2004.4（21）6．天津轻工业学院、无锡轻工业学院合编食品工艺学[M]北京：中国轻工业出版社，1984