น้ำสีแดงในเนื้อสเต็ก แท้จริงแล้วเป็นโปรตีน "ไมโอโกลบิน"

เมื่อเราเดินเข้าไปในร้านสเต็ก หรือสั่งเนื้อวัวชิ้นใหญ่ที่ผ่านการย่างบนกระทะหรือเตาถ่าน สิ่งหนึ่งที่หลายคนมักสังเกตเห็นก็คือ เมื่อพนักงานนำสเต็กมาวางบนจานแล้วใช้มีดหั่นเนื้อออกเป็นชิ้นๆ จะมีของเหลวสีแดงอมชมพูไหลซึมออกมา บางครั้งดูคล้ายกับน้ำเลือดจนทำให้คนที่ไม่คุ้นเคยกับการรับประทานสเต็กแบบกึ่งสุกกึ่งดิบรู้สึกไม่สบายใจ และเกิดคำถามตามมาว่า เนื้อที่เรากำลังรับประทานอยู่นั้นยังมีเลือดหลงเหลืออยู่หรือไม่

ความจริงที่น่าสนใจก็คือ ของเหลวสีแดงที่ไหลออกมาจากเนื้อสเต็กนั้น ส่วนใหญ่ไม่ใช่น้ำเลือดอย่างที่หลายคนเข้าใจ แต่เป็นน้ำที่อยู่ภายในเนื้อสัตว์ซึ่งมีโปรตีนชนิดหนึ่งชื่อว่า ไมโอโกลบิน (Myoglobin) ละลายปะปนอยู่ โปรตีนชนิดนี้ทำหน้าที่สำคัญในการเก็บและส่งออกซิเจนภายในเซลล์กล้ามเนื้อ และเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่ทำให้เนื้อวัวมีสีแดงแตกต่างจากเนื้อสัตว์ชนิดอื่น

เรื่องนี้อาจดูเป็นเพียงรายละเอียดเล็กๆ บนจานอาหาร แต่หากลองศึกษาให้ลึกลงไป จะพบว่ามีความเกี่ยวข้องกับชีววิทยาของกล้ามเนื้อ การทำงานของโปรตีน การเปลี่ยนแปลงของสีเนื้อเมื่อได้รับความร้อน ตลอดจนเทคนิคการปรุงอาหารที่เชฟทั่วโลกให้ความสำคัญ

ไมโอโกลบินคืออะไร ทำไมจึงทำให้เนื้อมีสีแดง

ไมโอโกลบินเป็นโปรตีนที่พบอยู่ในเซลล์กล้ามเนื้อของสัตว์ มีหน้าที่ช่วยจับและกักเก็บออกซิเจนไว้เพื่อให้กล้ามเนื้อนำไปใช้สร้างพลังงาน โดยเฉพาะในช่วงที่กล้ามเนื้อต้องทำงานอย่างต่อเนื่อง โปรตีนชนิดนี้มีองค์ประกอบที่เรียกว่า ฮีม (Heme) ซึ่งมีธาตุเหล็กเป็นส่วนประกอบสำคัญ และเป็นส่วนที่เกี่ยวข้องกับการจับออกซิเจนรวมถึงการเกิดสีของโปรตีน

เมื่อไมโอโกลบินอยู่ในสภาวะที่มีออกซิเจนจับอยู่ จะทำให้เนื้อมีสีแดงสดคล้ายสีเชอร์รี แต่เมื่อออกซิเจนลดน้อยลง สีของเนื้ออาจเปลี่ยนเป็นแดงคล้ำหรือแดงอมม่วง และเมื่อเนื้อสัมผัสกับอากาศเป็นระยะเวลาหนึ่ง สีก็จะเปลี่ยนแปลงอีกครั้งตามสภาพทางเคมีของไมโอโกลบิน

นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมเนื้อวัวที่เพิ่งถูกตัดแบ่งออกมาจากชิ้นใหญ่จึงอาจมีสีแดงคล้ำ แต่เมื่อวางสัมผัสอากาศสักพักกลับมีสีแดงสดขึ้นมา สีของเนื้อจึงไม่ได้บ่งบอกเพียงความสดใหม่เท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับปริมาณออกซิเจนและสภาพของโปรตีนภายในเนื้อด้วย

ทำไมเนื้อวัวจึงมีสีแดงมากกว่าเนื้อไก่

หลายคนอาจเคยสงสัยว่า เหตุใดเนื้อวัวจึงมีสีแดงเข้ม ในขณะที่เนื้อไก่ส่วนอกกลับมีสีขาวหรือชมพูอ่อน ทั้งที่เป็นเนื้อสัตว์เหมือนกัน คำตอบสำคัญอยู่ที่ปริมาณไมโอโกลบินภายในกล้ามเนื้อ

เนื้อวัวมีปริมาณไมโอโกลบินค่อนข้างสูง เพราะกล้ามเนื้อของวัวหลายส่วนถูกใช้งานเพื่อการยืน เดิน และเคลื่อนไหวเป็นเวลานาน กล้ามเนื้อประเภทนี้ต้องอาศัยออกซิเจนในการสร้างพลังงานอย่างต่อเนื่อง จึงมีไมโอโกลบินสะสมอยู่มากกว่าเนื้อไก่ที่มีลักษณะการทำงานของกล้ามเนื้อแตกต่างกัน นอกจากนี้ เนื้อจากสัตว์ตัวเดียวกันก็ยังมีสีไม่เหมือนกันทั้งหมด ตัวอย่างเช่น เนื้อบริเวณขาหรือส่วนที่ใช้เดินมากมักมีสีเข้มกว่าส่วนที่ใช้งานน้อยกว่า รวมถึงอายุของสัตว์ก็มีผลเช่นกัน โดยทั่วไปสัตว์ที่มีอายุมากจะมีปริมาณไมโอโกลบินในกล้ามเนื้อสูงกว่า ทำให้เนื้อมีสีแดงเข้มกว่าสัตว์อายุน้อย

ดังนั้น สีแดงของเนื้อจึงไม่ได้เกิดจากเลือดที่ตกค้าง แต่เกี่ยวข้องกับชนิดของกล้ามเนื้อ ปริมาณไมโอโกลบิน และการใช้งานกล้ามเนื้อในช่วงชีวิตของสัตว์เป็นสำคัญ

เหตุใดเมื่อหั่นสเต็กจึงมีน้ำสีแดงไหลออกมา

คำถามที่หลายคนอยากรู้มากที่สุดก็คือ หากไม่ใช่น้ำเลือด แล้วของเหลวสีแดงที่เห็นอยู่บนจานสเต็กเกิดขึ้นได้อย่างไร คำตอบคือ กล้ามเนื้อของสัตว์มีน้ำเป็นส่วนประกอบอยู่มาก ภายในเนื้อยังมีโปรตีนและสารต่างๆ ละลายปะปนอยู่ เมื่อเนื้อถูกนำไปผ่านความร้อน โครงสร้างของโปรตีนและเส้นใยกล้ามเนื้อจะเกิดการเปลี่ยนแปลง ส่งผลให้เนื้อสูญเสียความสามารถในการกักเก็บน้ำบางส่วน

เมื่อเราหั่นเนื้อสเต็ก น้ำที่อยู่ภายในเส้นใยกล้ามเนื้อจึงไหลออกมารวมกับโปรตีนไมโอโกลบินและสารให้สีอื่นๆ ทำให้ของเหลวที่ปรากฏบนจานมีสีชมพู แดง หรือแดงอมชมพู ขึ้นอยู่กับระดับความสุกและลักษณะของเนื้อแต่ละชิ้น

สมาคมวิทยาศาสตร์เนื้อสัตว์แห่งสหรัฐอเมริกา (AMSA) อธิบายว่า ไมโอโกลบินเป็นโปรตีนที่ละลายน้ำได้และเป็นรงควัตถุหลักที่ทำให้เนื้อสัตว์มีสีแดง ส่วนสมาคมเคมีอเมริกัน (ACS) ก็ให้ข้อมูลไปในทิศทางเดียวกันว่า ของเหลวสีแดงที่เห็นในสเต็กส่วนใหญ่เป็นน้ำที่ผสมกับไมโอโกลบิน ไม่ใช่เลือดที่ไหลเวียนอยู่ในร่างกายของวัวอย่างที่หลายคนจินตนาการ

สีของเนื้อเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อสัมผัสกับอากาศ

ไมโอโกลบินมีความน่าสนใจตรงที่สามารถเปลี่ยนสีได้ตามสภาพแวดล้อม โดยเฉพาะปริมาณออกซิเจนที่สัมผัสกับเนื้อสัตว์ เมื่อเนื้อวัวเพิ่งถูกตัดออกมาใหม่ๆ และยังไม่ได้สัมผัสอากาศมากนัก เนื้อจะมีสีแดงคล้ำหรือม่วงแดง เนื่องจากไมโอโกลบินอยู่ในรูปที่ยังไม่ได้จับออกซิเจน เรียกว่า ดีออกซีไมโอโกลบิน (Deoxymyoglobin) แต่เมื่อเนื้อสัมผัสกับอากาศ ออกซิเจนจะเข้าไปจับกับไมโอโกลบิน เกิดเป็นสารที่เรียกว่า ออกซีไมโอโกลบิน (Oxymyoglobin) ทำให้เนื้อมีสีแดงสดคล้ายสีเชอร์รี ซึ่งเป็นสีที่ผู้บริโภคคุ้นเคยและมองว่าน่ารับประทาน

อย่างไรก็ตาม หากเนื้อสัมผัสกับออกซิเจนและสภาพแวดล้อมเป็นเวลานาน อาจเกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของธาตุเหล็กภายในโมเลกุลไมโอโกลบิน จนเกิดเป็นสารที่เรียกว่า เมทไมโอโกลบิน (Metmyoglobin) ซึ่งทำให้เนื้อเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลหรือแดงคล้ำ

นี่คือเหตุผลที่เนื้อวัวบางชิ้นเมื่อวางขายในตลาดมีสีแดงสด แต่เมื่อเก็บไว้ในตู้เย็นระยะหนึ่งกลับเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล การเปลี่ยนสีดังกล่าวไม่ได้หมายความว่าเนื้อเน่าเสียเสมอไป แต่ต้องพิจารณากลิ่น ลักษณะผิวสัมผัส ระยะเวลาการเก็บรักษา และอุณหภูมิร่วมด้วย

ความร้อนทำให้ไมโอโกลบินเปลี่ยนสีได้อย่างไร

เมื่อนำเนื้อสเต็กไปย่าง ความร้อนจะส่งผลต่อโครงสร้างของโปรตีนภายในเนื้อ รวมถึงไมโอโกลบินด้วย เมื่อได้รับความร้อนสูงขึ้น โปรตีนจะเกิดการเสียสภาพตามธรรมชาติ (Protein Denaturation) ส่งผลให้สีของเนื้อเปลี่ยนจากสีแดงหรือชมพูไปเป็นสีน้ำตาล เทา หรือน้ำตาลอมเทา นี่จึงเป็นเหตุผลที่สเต็กซึ่งปรุงในระดับความสุกต่างกันมีสีภายในไม่เหมือนกัน

สเต็กระดับ แรร์ (Rare) จะผ่านความร้อนในเวลาสั้นๆ ทำให้ด้านนอกสุกและมีสีน้ำตาลจากการย่าง ขณะที่ด้านในยังคงมีสีแดงหรือชมพูเข้ม ส่วนระดับ มีเดียมแรร์ (Medium Rare) เนื้อด้านในจะมีสีชมพูอมแดง และมีความชุ่มฉ่ำจากน้ำที่ยังคงกักเก็บอยู่ภายในเนื้อ สำหรับระดับ มีเดียม (Medium) จะเหลือสีชมพูอยู่ตรงกลางน้อยลง และเนื้อเริ่มมีสีน้ำตาลมากขึ้น ในขณะที่ระดับ มีเดียมเวล (Medium Well) และ เวลดัน (Well Done) จะได้รับความร้อนสูงขึ้นตามลำดับ ทำให้เนื้อด้านในเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลหรือเทาเป็นส่วนใหญ่

อย่างไรก็ตาม สีของเนื้อเพียงอย่างเดียวไม่สามารถใช้ตัดสินความปลอดภัยในการรับประทานได้อย่างแม่นยำ เพราะอุณหภูมิ ระยะเวลาที่เนื้อได้รับความร้อน รวมถึงลักษณะของเนื้อแต่ละประเภท ล้วนมีผลต่อสีที่ปรากฏทั้งสิ้น

ทำไมสเต็กบางชิ้นจึงมีน้ำสีแดงมากกว่าชิ้นอื่น

สเต็กแต่ละชิ้นมีปริมาณของเหลวที่ไหลออกมาไม่เท่ากัน ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ไม่ว่าจะเป็นสายพันธุ์ของวัว ตำแหน่งของกล้ามเนื้อ ปริมาณไขมัน ความชื้นภายในเนื้อ ตลอดจนวิธีการเก็บรักษาและการปรุงอาหาร เนื้อบางส่วนมีเส้นใยกล้ามเนื้อที่กักเก็บน้ำได้ดี ขณะที่บางส่วนสูญเสียน้ำได้ง่ายเมื่อได้รับความร้อน นอกจากนี้ หากนำเนื้อไปแช่แข็งแล้วละลายอย่างไม่ถูกวิธี โครงสร้างของเซลล์กล้ามเนื้ออาจได้รับความเสียหายจากเกล็ดน้ำแข็ง ทำให้มีน้ำไหลออกมามากขึ้น

อีกปัจจัยหนึ่งคืออุณหภูมิในการปรุง หากใช้ความร้อนสูงเกินไปหรือปรุงเป็นเวลานาน เนื้อจะสูญเสียน้ำมากขึ้น ทำให้เนื้อแห้งและขาดความชุ่มฉ่ำ เชฟที่มีประสบการณ์จึงให้ความสำคัญกับการเลือกส่วนของเนื้อ การพักเนื้อให้อุณหภูมิใกล้เคียงกับห้องก่อนปรุง และการพักเนื้อหลังย่างเสร็จ (Resting) เพื่อให้ของเหลวกระจายตัวกลับคืนสู่เส้นใยกล้ามเนื้อ ช่วยให้สเต็กมีรสชาติและเนื้อสัมผัสที่ดีที่สุด

น้ำสีแดงในสเต็กเป็นอันตรายหรือไม่

เมื่อทราบแล้วว่าของเหลวสีแดงในสเต็กไม่ใช่น้ำเลือด หลายคนอาจตั้งคำถามต่อไปว่า เราสามารถรับประทานเนื้อที่ยังมีสีแดงอยู่ตรงกลางได้อย่างปลอดภัยหรือไม่ คำตอบคือ ต้องพิจารณาวิธีการปรุงและประเภทของเนื้อร่วมด้วย เพราะการที่เนื้อยังมีสีแดงไม่ได้หมายความว่าดิบหรือไม่ปลอดภัยเสมอไป เช่นเดียวกับการที่เนื้อเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลก็ไม่ได้รับประกันว่าจะปลอดเชื้อโรคทั้งหมด

สำหรับเนื้อวัวที่เป็นชิ้นเต็ม เช่น สเต็ก เชื้อโรคที่อาจปนเปื้อนมักอาศัยอยู่บริเวณพื้นผิวด้านนอกของเนื้อ ดังนั้นเพียงแค่ย่างให้พื้นผิวด้านนอกสุกด้วยความร้อนที่เหมาะสมก็เพียงพอที่จะทำลายเชื้อโรคได้แล้ว แต่สำหรับเนื้อบดจะมีความเสี่ยงแตกต่างออกไป เพราะเชื้อโรคจากพื้นผิวสามารถกระจายเข้าไปปะปนอยู่ด้านในของเนื้อได้ในระหว่างกระบวนการบด

กระทรวงเกษตรสหรัฐอเมริกา (USDA) จึงแนะนำให้ปรุงเนื้อวัวบดให้มีอุณหภูมิภายในอย่างน้อย 71 องศาเซลเซียส และควรใช้เทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิอาหารแทนการสังเกตจากสีเพียงอย่างเดียว ดังนั้น ผู้บริโภคจึงไม่ควรใช้สีแดงของน้ำที่ไหลออกจากสเต็กเป็นตัวตัดสินว่าเนื้อสุกหรือไม่ และไม่ควรเข้าใจผิดว่าของเหลวสีแดงเหล่านั้นคือเลือดหรือสิ่งสกปรก

เรื่องเล็กๆ บนจานสเต็กที่ซ่อนความรู้ทางวิทยาศาสตร์ไว้

เรื่องของน้ำสีแดงในเนื้อสเต็กเป็นตัวอย่างที่ดีของสิ่งใกล้ตัวที่หลายคนเข้าใจผิดมาเป็นเวลานาน ภาพของเนื้อวัวที่ถูกหั่นแล้วมีของเหลวสีแดงไหลซึมออกมาอาจทำให้คนจำนวนไม่น้อยนึกถึงเลือด แต่เมื่อศึกษาตามหลักวิทยาศาสตร์แล้วกลับพบว่า สิ่งที่เห็นส่วนใหญ่เป็นน้ำจากเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อที่มีโปรตีนไมโอโกลบินผสมอยู่

ครั้งต่อไปเมื่อเราเห็นสเต็กวางอยู่บนจาน พร้อมของเหลวสีแดงอมชมพูที่ไหลออกมาจากเนื้อ เราก็จะสามารถรับประทานได้อย่างสบายใจด้วยความเข้าใจที่ถูกต้อง เพราะสิ่งที่เคยคิดว่าเป็นน้ำเลือด แท้จริงแล้วเป็นเพียงปรากฏการณ์ทางธรรมชาติของโปรตีนไมโอโกลบิน ซึ่งเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้เนื้อสเต็กมีเอกลักษณ์ทั้งในเรื่องสี กลิ่น รสชาติ และความนุ่มชุ่มฉ่ำนั่นเอง