“脱氧保鲜剂”上的红色物质到底是什么?实际上,我还真的研究过这个问题。
一开始我采用的是推理的方式,我首先努力将自己关于氧指示线的理解以及自己的化学知识相结合,看能否找出其化学成分。一种化学物质如果能做成氧指示线,需要达到以下的几个要求:
基于我对于氧指示线的这三点理解,我就开始了我的推理。
第一点,基于我对于实验现象的观察,我认为是氧化态为蓝色,还原态为红色。那么有哪些物质是这样的呢?我一开始就想到了邻菲罗啉-铁。邻菲罗啉(也叫做邻二氮菲)与二价铁离子所形成配合物(还原态)是红色的,而与三价铁离子所形成的的配合物(氧化态)是浅蓝色的。看到这儿,感觉一切都很美好;然而,我认为这肯定不是实际的化学物质。且不说这物质的毒性略大,单从颜色来说就不太正确的。虽然说邻菲罗啉-铁(三价)是蓝色的,但是基于我高中做化学竞赛实验的经验来看,那种蓝色是非常浅非常浅的那种蓝色,而不是实际我观察到的这种深蓝色。
那么实际物质是什么呢?鉴于我实在想不出来,我试着在网上搜寻答案。无论使用谷歌还是百度,我都发现很容易能找到询问的帖子,然后基本都没人能得到结论。直到我搜索到了一篇专利——原来,显蓝色的是亚甲基蓝!
看到这里,你估计觉得亚甲基蓝是不可能的。因为亚甲基蓝虽然氧化态是蓝色,但是还原态是无色的,红色又是哪里来的呢?实际上,那条线原本就是红色的。当亚甲基蓝为还原态时,其本身无色,所以只显示线本身的红色——这样就符合了我的第1个推理。亚甲基本身就基本无毒,甚至还可以口服药用的——这样就符合了我的第2个推理。至于第3个可逆的要求呢?这个答案就比较的tricky啦,你可以认为它是“伪”可逆的。请注意配方中有个物质叫做“还原性物质”,而且指明了它是葡萄糖、果糖、甘露糖、赤藓糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖或还原性三糖类中的一种或者多种。专利中经常会非常隐晦地写出自己所用的物质,因为必须公开又不希望他人学到。在此,我可以大胆地说,这个还原性物质应该就是葡萄糖了,因为有个反应叫做“蓝瓶实验”:简单来说,就是在容器中加入少量氢氧化钠、葡萄糖和亚甲基蓝并加水溶解,此时溶液呈蓝色。静置一段时间后,蓝色消失,溶液变为无色。再次振荡,溶液又恢复蓝色。再次静置,溶液再变为无色,如此反复。亚甲基蓝会被氧气氧化呈蓝色,也会被葡萄糖还原为无色;振荡时空气进入溶液中迅速氧化亚甲基蓝变蓝,静置时葡萄糖还原它变成无色溶液。
所以说,这个配方部分满足了我所说的(伪)可逆的原则。虽然严格意义上来讲,这并不能说是个可逆反应,因为总反应是葡萄糖被氧气氧化,一旦葡萄糖消耗殆尽就再也不能使得氧指示线的颜色回到红色了。但是从我们的需求上来看,氧指示线都是一次性的,只要葡萄糖的量足够在需求范围内可以看做是“伪”可逆的了。比如如果在生产过程中,仅有少量的氧气不足以消耗完葡萄糖,那么哪怕亚甲基蓝被氧化了,那么在包装袋中也能被剩余的葡萄糖还原回去。
总结一下:食品中所使用的氧指示线的成分主要为亚甲基蓝和还原性糖类(大概率为葡萄糖),线本身的颜色为红色。在氧气浓度较高的时候,亚甲基蓝被氧化成蓝色,与线的颜色叠加成为紫色或者蓝色(取决于具体被氧化了多少);在氧气浓度低时,如果还原性糖类没有被消耗完,则能将亚甲基蓝还原成无色,从而只显现线本身的红色。