活龍蝦和螃蟹的殼往往呈現(xiàn)青藍(lán)的色調(diào)，而當(dāng)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(zhuǎn)變是怎么發(fā)生的呢？
在以前，我們能夠查到的解釋是下面這個樣子：
讓龍蝦殼呈現(xiàn)顏色的關(guān)鍵是一種名叫蝦青素（Astaxanthin）的物質(zhì)。這是一種類胡蘿卜素，在一些藻類、鮭魚、蝦等生物體內(nèi)都能發(fā)現(xiàn)它的身影。雖然常被叫作“蝦青素”，但這種物質(zhì)在游離狀態(tài)下是橘紅色的（嗯，所以有時候也可以叫它“蝦紅素”），真正呈現(xiàn)青色的是它與蛋白質(zhì)組成的復(fù)合物——甲殼藍(lán)蛋白（Crustacyanin），而后者就是它在活龍蝦甲殼里面的存在狀態(tài)。蛋白質(zhì)通常是不太耐熱的，所以在烹煮過程中，甲殼藍(lán)蛋白發(fā)生變性，色素復(fù)合物的結(jié)構(gòu)遭到破壞，于是其中的蝦青素就變回了游離狀態(tài)，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(jié)合了蛋白質(zhì)的蝦青素與游離狀態(tài)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(fā)現(xiàn)蝦青素和甲殼藍(lán)蛋白之后的很長一段時間里，科學(xué)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(jié)論。
而在2015年3月，一項發(fā)表在《物理化學(xué)與化學(xué)物理學(xué)》（Physical Chemistry Chemical Physics）期刊上的研究[1]打破了僵局，來自英國、德國和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(jié)合之后化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。蝦青素分子中含有酮的結(jié)構(gòu)，而酮分子還可以變成另外一種異構(gòu)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(jié)構(gòu)并不能穩(wěn)定存在，而蛋白質(zhì)的出現(xiàn)則改變了這種局面。在甲殼藍(lán)蛋白中，蝦青素可以穩(wěn)定地以烯醇負(fù)離子的形態(tài)存在，這種烯醇結(jié)構(gòu)就是活龍蝦藍(lán)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學(xué)結(jié)構(gòu)的變化，只不過產(chǎn)生異構(gòu)體所需的條件有些不同（如果你還想更多了解化學(xué)結(jié)構(gòu)和顏色的關(guān)系，請看：為什么84消毒液有漂白衣服的作用？）。
“這項研究是一個將現(xiàn)代物理有機化學(xué)應(yīng)用于烹飪問題的迷人實例，”來自愛丁堡大學(xué)的有機化學(xué)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(lán)顏色來自羥基烯醇陰離子，而這一結(jié)構(gòu)是從蝦青素原本的羥基酮結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化而來的。”[2]（編輯：窗敲雨）
話說，這個期刊的名字是不是看起來有點暈？物理化學(xué)這個學(xué)科是干啥的，化學(xué)物理學(xué)又是什么鬼？來看看大家的討論吧：物理化學(xué)這門課主要講什么？到底是物理學(xué)的課程還是化學(xué)的課程？
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