趣話化學史——五彩斑斕的顏料世界(二)——黃色

2021-01-17 孤獨學者
黃色的香蕉

在五彩繽紛的顏色中,按照反射光的波長來看,主要有紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。黃色為七種顏色光中波長第二長的顏色,也是人類在自然界中發現的最多的顏色。下面,筆者將介紹一下不同來源的黃色。

1 來自於礦物質的黃顏料

雄黃礦的黃色
雌黃的黃色

愚人金的黃色

人類發現黃色,最早應該是各種天然的礦石。而自從煉丹術興起,人們也不斷地尋找不同礦石作為煉丹或鍊金的原料。事實上,從煉丹爐裡出來的黃色,一般都被尋找黃金的人反覆觀敲,就像真的找到黃金一般。而天然存在的黃色,應該是與硃砂礦共生的雄黃礦。然而,這種黃色一般呈現土黃色,因此塗抹後不一定漂亮。倒是煉丹爐裡會煉出許多黃色物質,而有些甚至顯出類似黃金的金黃色。

黃色的鉻酸鉛

人工合成的鈦黃

後來,到了十八十九世紀,化學工業開始發展的時候,人們發現一些鉛、鉻等金屬鹽也能顯出黃色,因此也被開發了出來。

清朝皇帝畫像多為黃色(溥儀除外)

事實上,這些礦物類的黃顏料是調製水粉畫、油畫的重要材料,尤其是鉻酸鉛,是做油畫中極為重要的顏色。到了我國清代時候,外國的油畫技術也傳到中國,黃色經常被用來渲染皇帝龍袍的顏色,而這些原料,多數是鉻酸鉛。

然而,來源於礦石或重金屬合成的黃色顏料多有劇毒,因此不適合長期接觸。

2 來自植物的黃顏料

薑黃色素
能提取出黃色素的槐米
黃酮類化合物的色原酮母核
與一般黃酮結構上略有不同的查耳酮
橙皮中提取得到的查耳酮

相對於礦物類黃顏料,植物性黃顏料的毒性要低很多。我國古代人民很早就學會了使用各種天然的植物黃顏料。例如,槐米、薑黃等植物中提取得到黃色素。懂得植物化學的人知道,植物中存在一種化合物,名為「黃酮類化合物」,是一種能夠顯色的物質。而顯出的顏色因多呈黃色,因此被叫做黃酮。為什麼顯出黃色呢?就是因為結構中兩個苯環結構的共軛作用(此部分屬於芳香環化合物知識,後面筆者將詳細介紹),而因為這種共軛作用,使得它們對可見光的吸收作用較強,最終顯出黃色。而查耳酮因為其特殊結構,其共軛效果更強,最終可以根據環境酸鹼度的不同顯出不同顏色。

3 食用色素檸檬黃

上述各種黃色,多少帶一些毒性。儘管是從植物中提取得到的黃酮類化合物,因為多為中藥的提取物,因此多少有一些生物活性。然而,作為食品來說,首先必須明確的就是它們都是不以治療為目的的產品,食品主要作用就是讓人吃飽,並且得到食慾的滿足。因此,一般不可以用這些植物色素充當食品添加劑。而我們日常所吃的冰淇淋、飲料中的黃色是一種合成色素,它的學名叫1-(4-磺酸苯基)-4-(4-磺酸苯基偶氮)-5-吡唑啉酮-3-羧酸三鈉鹽。

食用色素檸檬黃的結構式

食用色素檸檬黃

日本也發現了一種合成化合物,其顏色也是黃色,只是較深,因此被起名為日落黃。

日落黃
日落黃結構式

從結構式上看,這也是一種偶氮化合物。只是這種色素比較穩定,也不能被人體吸收。因此,日落黃也被認為是安全的黃色素。

被添加色素的冰淇淋

儘管這些色素按照目前研究來看沒有顯示毒性,但依然需要按照我國國家標準進行添加使用。筆者認為,色素的加入可以使實物顏色變得好看一些,可以增強孩子們的食慾。然而,這些色素實際上沒有任何營養意義,因此,對於成年人來說,這樣的添加色素的食物沒有必要。

人造玉米面饅頭

然而,早在2011年左右,上海某超市出現了人造的「玉米面饅頭」,製作這些食物的黑心商人就大量的使用了檸檬黃色素。儘管這種色素相對安全,不會對人產生不良影響,但這種以次充好、以假亂真的行為是消費者絕對不可接受的。衡量這樣的假食品是不能用檸檬黃添加是否超標為指標,因為這是在製造假冒偽劣產品,而這時,檸檬黃也是被濫用了。

敬請大家關注,筆者下期繼續推出趣話化學史——五彩斑斕的顏料世界(三)——藍色。

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