氧化普遍發(fā)生于生鮮肉和加工肉中。鑒于感官閾值低的緣故，脂類（酸敗和異味）和肌紅蛋白（顏色）氧化后即會被覺察。而蛋白氧化要通過進一步發(fā)展，當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)以持水性發(fā)生明顯變化時才會被注意到，從而忽視了活性氧對蛋白的作用。因此，數(shù)十年來人們只對脂類等食品組分的氧化進行了充分研究，而缺少對蛋白質(zhì)氧化及其對食品品質(zhì)影響的深入研究。
目前，普遍認為蛋白氧化主要由羥自由基、肌紅蛋白自由基或者脂類次級氧化產(chǎn)物（如丙二醛）等引發(fā)。細胞的完整性在加工尤其是細切等工序中會受到破壞，于是肉蛋白就會極易被內(nèi)源（如血紅素化合物、脫氫抗壞血酸、H2O2、O2 等）和加工中生成的氧化物質(zhì)（如 OH、ROO 、RO 、O2 -、RS 等）所氧化。肌紅蛋白（myoglobin，Mb）和血紅蛋白（hemoglobin）含有促氧化性的血紅素蛋白（可以引發(fā)蛋白氧化）。當(dāng)動物在宰后體內(nèi)的還原酶類損耗殆盡時，高鐵肌紅蛋白（MbFe(III)）逐漸積累增多并會與 H2O2反應(yīng)，生成高價態(tài)的肌紅蛋白如 perferrylmyoglobin（ MbFe(IV)=O）和 ferrylmyoglobin（MbFe(IV)=O），從而引起自由基向肌球蛋白等其他蛋白傳遞及引發(fā)脂類的氧化。受某些條件的影響（如溫度），血紅素鐵還會向非血紅素鐵轉(zhuǎn)變，肌肉中含有的非血紅素鐵和其他過渡金屬離子（如銅）在 H2O2存在下可以催化蛋白氧化和脂類氧化。
鐵離子和 H2O2參與的氧化反應(yīng)主要為 Fenton 反應(yīng)。盡管目前并不能十分確定該反應(yīng)的機理，但是可以肯高反應(yīng)活性的羥自由基（ OH）主要來源于 Fenton 反應(yīng)。肌原纖維蛋白在該模型體系以及肉類食品中的氧化主要和 Fe3+的參與有關(guān)。一般將 Fenton 反應(yīng)的外層機理常簡單表示為：
Fe2++H2O2Fe3++[H2O2-] OH+OH
Fenton 的內(nèi)層機理主要認為先形成過渡態(tài)的二價鐵過氧化物(2)；而后，這種過渡態(tài)可以通過以下反應(yīng)生成羥自由基(3)、四價鐵(iron(IV)) (4) 或者直接氧化底物 (5)和鐵-配基復(fù)合物。其中，F(xiàn)e(H2O2)2+和 Fe4+中的鐵處于較高氧化態(tài)，配基（L）可以是 EDTA、磷酸鹽或者其他生物螯合劑。
目前已知肉類食品中自由基與蛋白和肽的反應(yīng)會引起蛋白質(zhì)主鏈（肽鍵）斷裂、氨基酸側(cè)鏈的修飾（如形成蛋白羰基）和蛋白質(zhì)分子間共價交聯(lián)（如半胱氨酸殘基間、酪氨酸殘基間的交聯(lián)）。有分子氧存在時，組織中的鐵和銅（如魚）可以對肌肉蛋白質(zhì)進行催化氧化。這些過渡金屬引發(fā)的氧化通常作用蛋白質(zhì)的堿性（如 His，Arg，Lys）和含硫的氨基酸（如 Cys，Met）。另外，在此過程中 His 可能轉(zhuǎn)變?yōu)?Asp 或者 Asn，Pro 可能轉(zhuǎn)變?yōu)?Glu 和 γ-glutamicsemialdehyde，Lys 可能轉(zhuǎn)變?yōu)?2-amino-adipicsemialdehyde。這些氨基酸殘基的氧化會導(dǎo)致蛋白變性和蛋白自由基的形成。蛋白自由基間進一步反應(yīng)又致使蛋白聚集從而影響蛋白功能性質(zhì)。另外，由于肉品加工中常添加抗壞血酸作為抗氧化劑，但是需指出抗壞血酸實際上也是一中重要的促氧化劑，其促氧化性和抗氧化性取決于其在肉類食品中的用量。
在獸醫(yī)發(fā)現(xiàn)氧化對蛋白尤其對肌原纖維蛋白的影響后，越來越多的研究開始關(guān)注肉類食品中蛋白的氧化以及應(yīng)對措施。研究主要使用蛋白羰基衡量肉品中蛋白的氧化程度。隨后電子自旋共振、熒光光譜以及 HPLC 耦合熒光或者質(zhì)譜檢測都被用來闡釋如過渡金屬、肌紅蛋白（myoglobin）、脂類和一些酚類化合物對肌肉蛋白氧化的作用。
