Apelsiner är orange. Är du osäker på vad som hette först här, frukten eller färgen? Men det är inte det vi är intresserade av i alla fall. Vi vill veta varför apelsiner har denna ljusa, orange färg, vad är kemin bakom det hela?
Den orange färgen i apelsiner kan tillskrivas en specifik grupp av molekyler som kallas karotenoider. Deras unika kemiska struktur säkerställer att ljus reflekteras på ett sådant sätt att vi uppfattar apelsinen som orange!
Karotenoider färgar apelsiner orange
Apelsiner är orange, tack vare närvaron av en grupp molekyler som kallas karotenoider. Karotenoider är pigment och kan variera i färg från vitt, till gult, till ja, orange. Som sådan ger de inte bara apelsiner sin orange färg, utan är ansvariga för mycket färg i citrusfruktfamiljen. Mandariner, minneolas, men även citroner har karotenoider att tacka för sina ljusa färger.
En blandning av karotenoider
Det är inte bara en typ av karotenoid som färgar en fruktbit. Istället är det i allmänhet en blandning av karotenoider som utgör en slutlig färg. Forskare har identifierat flera hundra olika typer av karotenoider. Som sådan är många olika kombinationer möjliga.
Det är också därför inte varje apelsin har exakt samma färg som orange. De kan innehålla något olika koncentrationer eller något olika typer av karotenoider. I apelsiner tenderar några av de viktigaste karotenoiderna som är ansvariga för dess färg att vara violaxantin och auroxantin.
Skal vs juice karotenoider
Sammansättningen av karotenoider i apelsinskalet jämfört med den i apelsinjuicen är ganska olika i apelsiner. Detta resulterar i en något annorlunda färg av de två. Men det är särskilt intressant för forskare, eftersom färgbildningen av de två på något sätt verkar ske ganska oberoende för de två delarna av apelsinen.
Karotenoider har alla en liknande struktur
Hittills har vi bara antagit att karotenoider är en grupp molekyler. Vad som för dem samman är att de alla har en mycket liknande struktur, vanligtvis innehåller 40 kolatomer och 4 terpenenheter.
Det finns många undergrupper. Till exempel, karotener är alla gjorda med 40 kol- och 56 väteatomer (C40H56). Genom att organisera och koppla ihop dessa på olika sätt kan en mängd olika molekyler göras. I apelsiner är några av de vanligaste karotenerna α- och β-karoten.
En annan stor undergrupp består av xantofyller. Förutom kol- och väteatomerna innehåller de också 2 syreatomer (gör C40H56O2). Violaxanthin såväl som zeaxanthin, båda vanliga i apelsiner, är xantofyller.
Karotenoidernas struktur ger färg
Så varför får karotenoider en apelsin att se orange ut? För att besvara den frågan mer detaljerat måste vi titta på hur vi ser färg.
Färg är vågor
Färgen består av ljusvågor med en viss våglängd. När de kommer in i våra ögon uppfattar vi dessa vågor som en specifik färg. Solljus innehåller vågor av olika längd, vilket gör att vi uppfattar det som vitt. För att något ska ha en färg behöver bara de vågor med en viss längd komma in i våra ögon.
Färguppfattningen är förvånansvärt komplex. Vill du gräva lite djupare, varför inte läsa Hur man mäter matens färg. Att veta hur man mäter betyder att förstå vad det är gjort av.
Molekyler absorberar och reflekterar ljusvågor
Specifika molekyler kan färga en frukt eller en grönsak genom att se till att endast ljus med en specifik våglängd skickas från den produkten, in i våra ögon. Det vill säga, dessa molekyler kan absorbera eller reflektera vågor av en viss längd. För att kunna göra det måste dessa molekyler ha en specifik struktur som tillåter dem att göra det. I allmänhet är dessa ganska stora molekyler med många dubbelbindningar eller ringstrukturer. Många karotenoider faller in i denna grupp av molekyler och interagerar med ljus för att ge matfärg.
Oranges färg är ganska stabil
Om du har lagat mat eller bakat med apelsiner har du kanske insett att den orange färgen faktiskt är ganska stabil. Även efter bakning kommer apelsinskalet i en kaka fortfarande att vara orange (även om du kanske måste titta noga för att ens se det!). Även efter att ha kokat apelsinskal under en längre tid för att göra sockrade skal, kommer de fortfarande att vara apelsin.
Det här är faktiskt ganska speciellt. Den lila färgen i rödkål och den gröna färgen i broccoli klarar båda inte värme- och surhetsförändringar samt den orange färgen orsakad av karotenoider. Denna stabilitet beror återigen på dess struktur. Till exempel är karotenoider ganska hydrofoba, de gillar inte att sitta i vatten. Detta gör dem mindre mottagliga för att läcka ut under tillagningen. Dessutom påverkas deras övergripande struktur helt enkelt inte mycket av värme!
Anmäl dig till vår veckobrev uppdateras om nya matvetenskapliga artiklar.
Alla apelsiner är inte orange!
Blod apelsiner är lila/röda och vissa apelsiner har fortfarande en viss grön färg. Varken det gröna eller det lila orsakas av karotenoider. Faktum är att karotenoiderna åsidosätts av andra molekyler i dessa fall!
Klorofyll håller dem gröna
Innan apelsiner blir orange är de gröna. Först vid mognad, under rätt temperaturförhållanden, blir apelsiner orange. En del av detta beror på en ökning av koncentrationen av karotenoider. Men lika viktigt är minskningen av antalet klorofyllmolekyler. Klorofyll är ansvarig för den gröna färgen i omogna apelsiner och det är en mycket stark färg. Först när tillräckligt med klorofyll har brutit ner kan en apelsin bli orange!
Flavonoider gör dem lila
Den lila färgen i blodapelsiner härrör från en grupp molekyler som kallas flavonoider, mer specifikt en undergrupp som kallas antocyaniner. Dessa molekyler har en något annorlunda struktur igen, vilket gör att de reflekterar och absorberar ljus på ett sådant sätt att blodapelsinerna inte längre är orange, utan lila.
Klorofyll, antocyaniner, karotenoider, dessa är några av de viktigaste grupperna av färgmolekyler som finns naturligt i frukt och grönsaker. Men det finns ännu fler, som vi diskuterar i Vetenskapen om färg i frukt och grönsaker.
Källor
Chunxian Chen, Pigments in Fruits and Vegetables – Kapitel 8: Pigments in citrus, Apr-8 2015, s.165-173, länk
Elsevier, Carotenoids as Colorants and Vitamin A Precursors: Technological and Nutritional Applications, dec-2 2012, s.116-124, länk
Milind Ladaniya, Citrusfrukt: biologi, teknologi och utvärdering, 28-juli 2010, s.230, länk
E. A Rena, B. Fallico och E. M Accarone, Influence of Carotenoids and Pulps on the Color Modification of Blood Orange Juice, Journal of food science—Vol. 65, nr 3, 2000, länk
Atilla Agocs, et al, Jämförande studie av karotenoidsammansättningen av skalet och fruktköttet hos olika citrusarter, Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volym 8, Issue 3, September 2007, Sidorna 390-394, länk