블루베리에 함유된 안토시아닌 색소가 주변 환경의 pH 변화에 따라 붉은색, 보라색, 푸른색으로 변하는 이유는 무엇인가요?

Question

블루베리가 피로한 눈에 좋다고 하여 많이 먹곤 하는데요. 눈이 피로할 때 먹는 블루베리에 함유된 안토시아닌 색소가 주변 환경의 pH 변화에 따라 붉은색, 보라색, 푸른색으로 변하는 이유는 무엇인가요?

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안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

제가 즐겨먹는 식품중에 하나가 블루베리인데 얼린 블루베리를 요거트에 넣어서 먹으면 맛과 건강을 모두 챙길 수 있어 좋아요.

블루베리에는 안토시아닌 색소가 있는데, 이 안토시아닌 색소가 pH 변화에 따라 색이 변하는 이유는 주변의 수소 이온 농도에 따라 분자의 공액 이중결합 구조와 전하 상태가 완전히 바뀌기 때문입니다.

수소 이온 농도가 높은 강산성 환경에서 안토시아닌은 산소 원자가 양전하를 띠는 플라빌륨 양이온 형태로 존재하는데, 이 구조는 녹색과 푸른색 빛을 흡수하고 붉은색 빛을 반사하여 우리 눈에 붉게 보입니다.

주변이 중성으로 변하면 분자에서 수소 이온 농도가 떨어져 나가며 퀴노이드 염기 구조로 재배열되며, 이때 공액 구조의 길이가 변하면서 노란색, 녹색 빛을 흡수하고 보라색 빛을 반사합니다.

이후 약염기성 환경이 되면 수소 이온 농도가 추가로 이탈해 음전하를 띠는 퀴노이드 음이온 상태가 되며, 주황색, 빨간색 빛을 흡수하고 그 보색인 푸른색 영역의 빛을 반사하게 됩니다. 이처럼 블루베리는 안토시아닌 색소의 변화에 따라 다양한 색으로 바뀌는 것을 볼 수 있습니다.

제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.