煮熟的龍蝦為什么會變紅?

龍蝦和螃蟹的殼往往呈現青藍的色調,而當它們被煮熟端上餐桌時卻搖身一變,成了誘人的橘紅色。如此巨大的顏色轉變是怎么發生的呢?

在以前,我們能夠查到的解釋是下面這個樣子:

龍蝦殼呈現顏色的關鍵是一種名叫蝦青素(Astaxanthin)的物質。這是一種類胡蘿卜素,在一些藻類、鮭魚、蝦等生物體內都能發現它的身影。雖然常被叫作“蝦青素”,但這種物質在游離狀態下是橘紅色的(嗯,所以有時候也可以叫它“蝦紅素”),真正呈現青色的是它與蛋白質組成的復合物——甲殼藍蛋白(Crustacyanin),而后者就是它在活龍蝦甲殼里面的存在狀態。蛋白質通常是不太耐熱的,所以在烹煮過程中,甲殼藍蛋白發生變性,色素復合物的結構遭到破壞,于是其中的蝦青素就變回了游離狀態,龍蝦殼也就跟著變紅了。

這個解釋說得沒有錯,但它還不足以讓喜歡刨根問底的人們滿意。結合了蛋白質的蝦青素與游離狀態顏色相差如此之大,這到底是什么原因造成的?這個問題要比之前的問題難回答得多,在發現蝦青素和甲殼藍蛋白之后的很長一段時間里,科學家們都在為它們變化顏色的機制爭論不休,難以得出確定的結論。

而在2015年3月,一項發表在《物理與化物理》(Physical Chemistry Chemical Physics)期刊上的研究打破了僵局,來自英國德國瑞典的跨國研究團隊通過實驗和計算為我們揭開了蝦青素的變色之謎。

通過x射線衍射、光譜等多方面分析,研究者們證實,蝦青素在與蛋白結合之后化結構發生了改變。蝦青素分子中含有酮的結構,而酮分子還可以變成另外一種異構體——烯醇。在某些條件下,烯醇還可以電離形成烯醇陰離子。對于游離的蝦青素分子而言,烯醇式的結構并不能穩定存在,而蛋白質的出現則改變了這種局面。在甲殼藍蛋白中,蝦青素可以穩定地以烯醇負離子的形態存在,這種烯醇結構就是活龍蝦藍色的來源。蝦青素的情況其實與花青素和酚酞有些相似:它們的變色都源于化結構的變化,只不過產生異構體所需的條件有些不同(如果你還想更多了解化結構和顏色的關系,請查:為什么84消毒液有漂白衣服的作用?。

蝦青素分子的兩種異構體,以及它們對應的顏色。

“這項研究是一個將現代物理有機化應用于烹飪問題的迷人實例,”來自愛丁堡的有機化家蓋伊?勞埃德?瓊斯(Guy Lloyd-Jones)這樣評價到,“這一成果擁有簡潔之美,而且出人意料,它告訴我們龍蝦殼的深藍顏色來自羥基烯醇陰離子,而這一結構是從蝦青素原本的羥基酮結構轉化而來的。”

除非注明,其他來源均為石飛博客整理發布,轉載請以鏈接形式標明本文地址

標簽: 
高科技帶來了智慧生活,不管在多媒體、藝術、行政、國防,以及醫療照護上,人類的生活品質不斷地提升。在享有高科技帶來的便利的生活品質時,越來越多的歐美先進國家或已開發國家開始省思,
馬是重要的運輸、交通、軍事工具,人類馴養馬是歷史性的大事。學者判斷,人是在歐亞草原馴養馬的。大約5,500年前,哈薩克已出現馴養的馬。2009年,學者以與馬的毛色有關的基因,分析馬的毛色演變,