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為什麽人類食物中缺少寶藍色?

2018-12-27科學

最近關註了很多生物色素的研究,正好看到這個題,不清自來。吐槽一句,關於這種有沒有是不是為什麽的題目,真心希望,什麽參考資料都不看,一拍腦門憑經驗直接侃大山的答案,在知乎上能夠越來越少。

先上結論:

作為一種食譜極其廣泛的雜食性動物,人類的食物中缺少寶藍色,其實道理很簡單,就是在不考慮相機美顏的情況下,寶藍色的天然生物色素,那是不存在的。

如果把條件放寬一些,就談藍色,天然的藍色生物色素本身就極其稀少,我們基本上就沒吃過。而且藍色一般也暗示著不好吃, 人類可能在前進演化過程中建成了一種厭惡情緒。有一些市場研究顯示藍色會讓人降低食欲( Impact of color on marketing )。

其實各色水產海鮮煮熟之前經常都帶點青色的,原因各異。但是除此之外,禽畜肉類都沒有藍色,而植物食物也的確是幾乎沒有藍色的。我們吃的成熟的藍色的果比較少。

藍色比較正的果子,可能其實也就是圓果杜英 Elaeocarpus angustifolius 的果實blue quandong一種?

連藍莓的真實顏色其實都是深藍紫色,是由於表面的蠟質顏色和果實的顏色疊加才顯藍色。

(在這了,評論區的別再回復我藍莓了)

@Mr Poopybutthole 提出的語言一說是個很有趣的思路,可惜他的這個「題外話」,從語言學的證據上是錯的。

不能吃的寶石藍

如果要求是寶石藍,那明擺著就是礦物質晶體,顯然不能吃。 如果對美術有一些了解就知道傳統的藍顏色,大多都來自礦物顏料,而動植物類的顏料似乎只有一個 靛藍 (我們下一段再說這個顏色)。顯然,絕大多數人類並不吃石頭。

這裏舉幾個主要的 :包括青金石、藍銅礦在內的一系列藍色礦石顏料的主要成分是各種二價銅離子鹽(碳酸銅居多)。上過化學課的同學,一定記得五水硫酸銅的顏色,大概是比較接近寶石藍。

群青,主要成分是雙矽酸鋁鹽和鈉鹽。鈷藍色,又稱回回青是鈷的鋁酸鹽,CoAl2O4。

普魯士藍,Fe7(CN)18⋅14pO。北齋的經典大作【神奈川沖浪裏】裏大量使用的深藍色,就是普魯士藍。

動植物中什麽是藍色的?能?好?怎?

一部份動植物能透過特殊結構顯示成藍色,比如 漂亮的藍色,但是這個並非色素,而是結構色,一般都是存在於鱗片、羽毛上,不屬於人類食譜的範圍,這裏我們就不討論了,只說色素。

天然動植物色素中,藍色系的極其稀有,僅有的幾種也和寶藍色也有經訓練後能分辨得出的差異。

第一步,我們先看看什麽天然色素是藍色的。

常見的天然色素基本上可以分為四大類:

  1. 類胡蘿蔔素(Carotenoid)
  2. 葉綠素(Chlorophyll)和葉綠酸(Chlorophyllin)
  3. 花色素苷(Anthocyanin)
  4. 甜菜紅素(Betanin)

類胡蘿蔔素,包括比如β胡蘿蔔素、番茄紅素、以及雖然是紅色的但是名字叫青的蝦青素等諸多保健品,絕大多數是紅橙黃這樣的顏色。

葉綠素,就是葉子用來光合作用的色素。葉綠酸,包括葉綠素的各種水溶性衍生物,等諸多保健品,基本上都是綠的。

甜菜紅素,根據環境的酸堿pH值,會有紅、紫、黃三種顏色。

花色素苷,就是各種花青素和糖結合形成的分子,會根據種類不同以及環境的pH不同,表現出紅、藍、紫三種顏色。

換句話說四大類天然色素中,只有其中一大類中的一小部份,在特定的環境中能表現藍色——而這個特定環境,在生物體內還不一定天然存在。

除了四大類天然色素之外,還有沒有其他物質是藍色的呢?有的,就是 靛藍 (Indigo),也是人類最早使用的天然染料之一,牛仔褲的顏色就是靛藍染制的。

重要的事強調三遍:

靛藍是藍色的不是靛色的!

靛藍是藍色的不是靛色的!

靛藍是藍色的不是靛色的!

這是靛藍:

Indigo, historical dye collection of the Technical University of Dresden, Germany

這是靛色:

靛藍是從哪裏來的呢?天然的靛藍植物,中國原產最早的是蓼科的蓼藍 Persicaria tinctoria ,後來這個作物在公元5-6世紀傳入日本,長期以來用來生產靛藍作為出口染料,因此英文名字也叫中國藍Chinese indigo或者日本藍Japanese indigo。北京藍靛廠的名字也就出於此。

蓼藍也就是「青出於藍勝於藍」典故的本尊,語出【荀子·勸學】:「青,取之於藍而青於藍;冰,水為之而寒於水。」。

這裏吐個槽,經常能看到的轉譯是,「靛青是從蓼藍中提取的,但它比蓼藍的顏色更深。」或者類似的。其實反映了一個現實,就是工業革命以來,大家蓼藍是什麽樣的、靛藍是怎麽取的已經逐漸變成一個冷知識了。靛藍染料,也就是【勸學】中的「青」——在古漢語中,「青」本義的是現在的藍色的意思,有「蜀道之難,難於上青天」。

而這是蓼藍,也就是【勸學】中的「藍」:

Persicaria tinctoria wikipedia

所以其實蓼藍全身上下一點藍顏色都沒有……靛藍是透過後期發酵分解提取而成的。

所以「藍」也可能代指的是不經特殊處理、自然發酵、成熟幹燥之後的深藍色蓼藍,但是因為蓼藍還含大量的綠色、顏色不純。用蓼藍進一步發酵水解提取出來的靛青,顏色更正,染色效果更好。因此「青,取之於藍而青於藍」其實並不是一句廢話。

除了蓼藍之外,豆科的木藍 Indigofera tinctoria 、豆科同屬的野青書 Indigofera suffruticosa ,爵床科的馬藍屬 Strobilanthes ,十字花科的菘藍 Isatis tinctoria ,也都可以產靛青。

包治百病的板藍根就是菘藍的根。

比較有意思的是,骨螺屬 Murex 的一些生物也可以生成靛青,並最後衍生為骨螺紫Tyrian purple(6,6′-dibromoindigo)。

所有靛藍植物包括骨螺,雖然都可以提取藍染料,但由於本身在可以吃的狀態下都不是藍色的,所以下面的討論就可以把他們排除了。

第二步,剩下的藍顏色的食物就只能是含花青素的了,那能吃嗎?好吃嗎?

藍色的葉子幾乎沒有,只存在於極少數熱帶植物。

而藍色的花和藍色的果還是存在的。

尤其藍色的花還是有不少的,少於10%的開花植物可以開藍花(Nature’s Palette: The Science of Plant Color)——雖然說開紅花、黃花、紫花的遠遠更多。

藍色的飛燕草,顯色的為花青素,Photo: Steve F/Wikimedia Commons

但是好吃嗎?必然不好吃。

先看花青素什麽時候可以顯示為藍色——前文提過,這和花青素的類別以及環境酸堿度是相關的。

The Effect of pH and Color Stability of Anthocyaninon Food Colorant

大多數的花青素一般當環境為酸性時為紅色,近中性時變紫,趨趨鹼性時變藍。

而花青素又一般聚集在液泡裏。液泡是植物細胞裏面的最大的胞器之一,能占到細胞體積的48-98%( Novel, attached, sulfur-oxidizing bacteria at shallow hydrothermal vents possess vacuoles not involved in respiratory nitrate accumulation)

這決定了絕大多數能吃的東西都不太可能是藍色的。換句話說,如果花果是偏堿性的,這一口下去,能好吃嗎?想像一下蒸饅頭堿放大了,這一口下去,哎呦,香的很……偏堿性的植物細胞,意味著花或者果實中生物堿含量可能高,而很多生物堿對人都有毒性,吃了也不會太舒服。

即使少數的花,比如飛燕草,透過合成不同類別的花青素,可以在近中性顯藍色,也不太可能納入人類的食譜裏。

綜上,天然生物色素中,藍色本身就非常的少,而藍色的也不會好吃,所以人類食譜中少見。

當然隨著現代化學的發展,可食用的寶藍色素Brilliant Blue FCF被發明出來,加在vodka裏。

https://en.wikipedia.org/wiki/Brilliant_Blue_FCF

@Mr Poopybutthole提到藍色這個概念出現的晚……

在語言的發展前進演化當中,不同顏色在不同的時間節點出現,這個共性,的確是存在的。1969年人類學家Brent Berlin和語言學家Paul Kay兩位合作發表了著作【基礎顏色:共性與前進演化】( Basic Color Terms: Their Universality and Evolution )提到,絕大多數語言在顏色的命名上都有共性:

  1. 所有語言都包括「黑」和「白」
  2. 如果語言有三種顏色,那就是黑白紅三色
  3. 四種顏色:黑白紅 + 綠或黃中的一種
  4. 五種顏色:黑白紅綠黃
  5. 六種顏色:黑白紅綠黃藍
  6. 七種顏色:黑白紅綠黃藍棕
  7. 八種或更多:就有了紫色、粉色、橙色、灰色等等

參考:Linguistic relativity and the color naming debate

那問題來了,從食物角度而言,藍色明顯比橙色、紫色在食物中要少得多了,但是發生時間要早得多。所以說藍色的概念產生的時間晚,相對於黑白紅綠黃而言是對的,但是對於絕大多數顏色都是錯的。

--越描越黑:

由於天然藍的稀缺,很多文明裏,古人並沒有把藍色和青或靛區分開來。
  1. 首先天然藍並不稀缺啊,擡頭看,天就是藍色的。

2. 上古漢語「青」是明確指藍色和深色的,「綠」才是綠色和青色的。

「謂青、赤、黃、白、黑,五方正色。不正謂五方間色,綠、紅、碧、紫、駵黃色是也。」

在古漢語向來都分得開,區分時間不晚於【詩經】——「綠兮衣兮」和「青青子衿」是明顯兩種不同的顏色。到了【說文解字】,「東方色也」,「青」應該還是指藍色的。如果在一些文章裏青明顯指代了綠色的東西,也沒什麽可奇怪的,因為極可能是表示生機勃勃,和實際顏色關系不大,還可能是通假字「菁」,很煩。具體什麽時候青開始專門指代綠色的,存疑。

3. 靛藍是藍色的不是靛色的,藍紫色才是靛色。

4. 不是所有文明都有生產靛藍的工藝(Indigo dye - Wikipedia),能用靛藍定義藍色的文明完全數的過來,「很多文明」這就是毫無根據的信口而言了。