神奇小實驗 紫椰菜「整色整水」 花青素測酸鹼

【明報專訊】小朋友的世界永遠都是色彩繽紛,即使3歲孩子都喜歡拿着顏色筆,在畫紙上繪出各種奪目色彩。可是除了做美勞時用到的顏料,大家又知不知道我們日常接觸的食物中也隱藏了天然或者人造的色素?這些色素的來源是什麼?對我們有什麼影響?今次我們會用兩個關於顏色的小實驗來拆解這些疑問。一個是以天然色素測試酸鹼值的「神奇魔法水」,另一個是為糖果脫下「糖衣陷阱」的「顏色逃走了」。

天然色素花青素 抗氧化抗發炎

紫椰菜水含豐富花青素(anthocyanin)。這種藍紫色的水溶性天然色素,多存在蔬果之中,例如茄子、紫椰菜、紫薯、巨峰葡萄等紫藍色蔬果。由於它主要儲存在蔬果的紫紅色部分,所以即使不是紫藍色的蔬果也可能含有花青素,如草莓、番茄、紅葡萄、蘋果等紅色蔬果。而時下流行的蝶豆花、黑枸杞等都含有花青素,有人會用來冲調飲品或做蛋糕,使成品顯現藍紫色,非常吸引眼球。註冊營養師陳勇堅表示,花青素具有抗氧化及抗發炎功效;至於坊間指它能預防重度近視,他表示花青素的確有助眼部肌肉神經放鬆,令眼部血液循環更好,營養師也會建議患眼疾如眼部退化、青光眼的病人多吃含花青素的食物,但說到預防重度近視,則未有文獻證實。

含花青素食物 —— 除了紫椰菜(右後),紫洋葱(左)、蝶豆花(右前)都含有花青素。(黃志東攝)

遇酸變紅 遇鹼變黃綠

馬鞍山靈糧小學STEM課程統籌主任蘇俊彥表示,花青素對酸鹼值非常敏感,會因應不同的酸鹼值而改變顏色,所以能成為天然的酸鹼指示劑。花青素遇到中性液體會呈現紫色,在酸性液體中會呈紅色,在強鹼性液體中會變為綠色或黃色。這個實驗中,檸檬水和白醋都是酸性,所以加入紫椰菜水後會呈現紅色;椰子水是中性,加入紫椰菜水後會呈現紫色;至於稀釋漂白水是鹼性,所以會呈現黃色。

(黃志東攝)

有趣的是,這些實驗結果還能夠逆轉,「紫椰菜水加入檸檬水後變成酸性(紅色),但當我們再倒一些稀釋漂白水進去,它又變成鹼性(淡黃色)」。蘇俊彥提醒,不論是強酸性或強鹼性的液體如漂白水,對我們的皮膚都有影響,小朋友利用它們做實驗,須有大人陪同。

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蘇俊彥
馬鞍山靈糧小學STEM課程統籌主任
(黃志東攝)
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賀賢昭
馬鞍山靈糧小學常識副科主任。
(黃志東攝)

酸性pH低 鹼性pH高

酸鹼的概念源於科學家Svante Arrhenius,他在1887年發現物質溶解於水中時,會增加H+(氫離子)或OH-(氫氧根離子)濃度。當水溶液中氫離子濃度比氫氧根離子濃度高是為酸,相反氫氧根離子濃度較高便是為鹼。

紫椰菜水是天然的酸鹼指示劑,不過測試液體酸鹼值的實驗,一般會利用pH試紙,把需要測試的溶液滴到試紙上,觀察試紙的顏色變化,再對比顏色卡(圖1)便可知道該溶液的酸鹼值。而pH值(pH value、酸鹼值)是一個顯示酸鹼強弱的數值,由0至14之間,中性的pH值為7,如我們這次做實驗中的椰子水,便屬於中性。而酸度愈高,pH值愈小,相反鹼度愈高,則pH值愈大。

(明報製圖)

實驗2:糖果顏色逃走了

人造色素遇水或熱速溶

五顏六色的糖果,很多時候外層都塗上水溶性人造色素,當遇到水或熱力時便會快速溶解,這解釋了為什麼我們拿着糖果不吃時,手指便會被「染色」。至於為何色素會向着某一個方向擴散,那是因為當糖衣遇水溶解時,在糖果附近的糖水密度會不斷增加,糖水會從密度大的地方擴散至密度小的地方,所以就會形成一股力量,把色素推向密度較小(碟子中央的清水)區域。當時間久了,顏色與顏色之間的交界處亦會消失,因為那時兩種顏色糖水密度已經相差不多,整碟顏色便會混合起來,糖果也回復白色糖衣的模樣。

(黃志東攝 / 顏燕雯攝)

化學合成染料 忌過量食用

這個實驗讓小朋友看到,糖果含有人造食用色素。食用色素可分為天然色素和人工合成色素,我們都知道天然色素相比人造色素健康得多,但天然色素容易受到環境影響而變化,顏色也沒有那麼鮮艷。如上一個實驗紫椰菜中的花青素,還有其他如藻藍素、類胡蘿蔔素、葉綠素等,雖然色澤自然,更含有豐富的營養價值,但穩定度較低,容易受pH值、溫度、日照等環境因素而變色。例如:花青素會受pH值影響;從蝦身上提取的類胡蘿蔔素會受溫度影響,這也是蝦在煮熟後變色的原因。此外,天然色素產量有限,導致提取成本高,所以在食品加工業中的使用也受到很大限制。

(黃志東攝)

人們在選擇食物的時候,會偏向選擇外觀鮮艷的食品,小朋友對於色彩鮮艷的食物如糖果的自制力亦較低,各位看看糖果變成白色後,吸引力是否也大減呢?但要注意的是人造色素是用人工化學合成方法所製成的有機色素,原料主要是從煤焦油中分離出來的苯胺染料,不宜過量食用。

文:顏燕雯
編輯:梁小玲
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