Blogi

Kemistin Porkkana

Porkkana on terveellistä. Elintarvikekemia ei ole kuitenkaan ollut niin hirveän kiinnostava aihe, mutta luonnonyhdistekemia ehkä jo enemmän. Monissa luonnon tuotteissa, kuten porkkanassakin, on mielenkiintoisia molekyylejä ja väriaineiden kemia alkaakin sitten jo magnetismin ohella olla kaikista mielenkiintoisimpia aiheita koko maailmassa, teinhän väitöskirjanikin väriaineista.

Porkkana – mitä se sisältää?

Varmaan paljonkin, mutta ehkä tärkeimpänä väriaineena porkkanassa on beetakaroteeni (kuva sen rakennekaavasta alla), joka on A-vitamiinin esiaste ihmisen elimistössä. Beetakaroteenissa on ns. konjugoitunut pii-systeemi, eli kansanomaisemmin peräkkäiset hiilet omaavat kaksoissidoksia toistensa välillä (konjugoitunut) ja hiilten välisissä kaksoissidoksissa pii-orbitaaleilla majailevat elektronit osallistuvat sidosten muodostamiseen (pii-systeemi). Tämä luo molekyylille kyvyn absorboida näkyvää valoa ja nyrkkisääntönä, mitä pidempi systeemi, sitä matalataajuisempaa valoa. Edelliseen sääntöönkin on poikkeuksia, riippuen minkälaisia molekyylejä on funktionaalisine ryhmineen ja molekyylin värin määräytyminen on oikeasti aika vaikeaa ennustaa pelkän molekyylirakenteen perusteella.

Värin surma

Tein sitten sellaisen kokeen, missä jätin porkkanan likoamaan natriumhypokloriittiliuokseen. Yön yli kestäneen käsittelyn jälkeen porkkana oli melkoisen kalpea ja ilmeisen syömäkelvottoman näköinen. Hajukin oli melkoisen voimakas, mutta itse porkkanan koostumus ei ollut juurikaan muuttunut, mitä nyt hieman vetinen. Mistä värinmuutos sitten johtui? Emäksisessä vesiliuoksessa natriumhypokloriitti reagoi kaksoissidoksellisten hiilten kanssa ja kaksoissidosten purkaantuessa hiiliin liittyi kloori- (-Cl) sekä hydroksyyliryhmiä (-OH). Näinollen konjugoitunut pii-systeemi lakkasi olemasta ja tuloksena saatiin tylsän valkoinen porkkana. Voi porkkana-parkaa, eipä kelvannut enää kenenkään lautaselle. Sivuhuomautuksena vielä, että kaikkiin väriaineisiin valkaisuaine ei tepsi, esimerkiksi mahdollisesti epäorgaanisiin pigmentteihin hypokloriitti ei välttämättä vaikuta. Pääsääntöisesti kasvien väriaineet ovat kuitenkin orgaanisia molekyylejä.

Kemikaalien kanssa toimiminen

Ajattelin, että tämän jutun yhteydessä olisi hyvä mainita, että niin hypokloriitin kuin muidenkin kemikaalien kanssa touhutessa olisi hyvä tietää, että mitä tekee. Esimerkiksi tämä natriumhypokloriitti pelkistyy melko helposti neutraaliksi klooriksi, eli kloorikaasuksi, joka on melkoisen myrkyllistä ja haitallista. Sekoitettaessa happojen (mm. etikka), joidenkin pesuaineiden tai ruosteenpoistoaineiden kanssa näin myös tapahtuu. Eli eri aineiden sekoittaminen voi olla riskialtista ja jopa hengenvaarallista. On aina parempi miettiä, että mitä tekee, kuin että ”mitäs nyt tapahtuu?”.