科學家發(fā)現龍蝦煮後(hòu)變紅的量子理論 (2005-03-04)
發(fā)布時間:2007-12-04
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來源:光明日報
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龍(lóng)蝦是人們愛吃的(de)珍饈美味,但卻很少有人留(liú)意為(wéi)什麽龍蝦煮了會變成紅色。荷蘭研究人員發(fā)現,交叉配對的蝦青素分子發生幹涉改(gǎi)變其光譜吸收範圍是龍蝦變色的關鍵。
化學家先前發現,龍蝦(xiā)被煮時(shí),其蝦殼中的蝦青蛋白(也叫甲殼藍蛋白(bái))受熱分解,釋放出蝦青素。蝦青素是一種類胡蘿(luó)卜(bo)素,能使煮後的龍蝦呈現出紅色。但化學家一直對活龍(lóng)蝦表(biǎo)現為藍黑色感(gǎn)到困惑。
2002年,科學(xué)家發現(xiàn)嵌入在蝦青蛋(dàn)白中的蝦青(qīng)素分子以成對(duì)交叉成X形的方式排列存(cún)在。荷蘭萊頓(dùn)大(dà)學(xué)弗朗西斯科?布達(dá)及其同事在此基礎上計算(suàn)發(fā)現,蝦青蛋白中成對存在的蝦(xiā)青素分子會發生幹涉,就像相鄰電線的電信號出(chū)現互相幹擾一樣。這種幹涉改變了蝦青素分子的量子能態,從而改變(biàn)了它們所能吸收光的波長。
布達(dá)解釋說,紅色素(sù)吸收光(guāng)譜中的藍色和綠色(sè)部分,反射出紅色光。當蝦青素與蝦青蛋白結(jié)合時,蝦青素的吸收範(fàn)圍擴大(dà)到波長更長的部分 即吸收了紅光 ,這意味著它(tā)吸收(shōu)了大部(bù)分可見光,因而活龍蝦呈現出藍黑色。當龍蝦被煮(zhǔ)時,蝦青素的光譜(pǔ)吸收範圍變窄,使煮後的龍蝦呈現紅(hóng)色。
科(kē)學家此(cǐ)前認為(wéi),是蝦青蛋(dàn)白(bái)分子扭(niǔ)曲(qǔ)了蝦青素分(fèn)子的形狀,使其吸收(shōu)範圍跨越了整個可見光光譜。布達等人計算(suàn)出的蝦青素量(liàng)子(zǐ)能態顯示,分(fèn)子形(xíng)狀的改變隻能引起三分之一波長範圍(wéi)的移動,從而否定了這一理論。