הצבע הנפוץ בטבע הוא ירוק – צבעם של עלים, גבעולים ופירות בעצים, שיחים, עשב ודשא, ובמטבח – בעשבי תיבול וירקות כמו כרוב, ברוקולי, חסה, אפונה ופלפל, ובאגוזים כמו פיסטוק. הפיגמנט, צבען, שנותן לכל אלה את הצבע הירוק הוא כלורופיל.

כלורופיל הוא רכיב מרכזי בתהליך הפוטוסינתיזה (הטמעה), שבו אור, מים ופחמן דו-חמצני נקלטים בצמח והופכים לחמצן ולגלוקוז.

מולקולות הכלורופיל פעילות בשלב הראשון, של לכידת האור. הן קולטות אור באורכי-גל ספציפיים בתחום הכחול והאדום של האור הנראה, ופולטות את שאר אורכי-הגל, מה שנראה לנו כצבע הירוק.

כלורופיל מצוי במגוון יצורים פוטוסינתטיים, כאלה שיכולים לבצע פוטוסינתיזה –  צמחים ירוקים, אצות, וחיידקים מסוג ציאנובקטריה. השם "כלורופיל" כולל מספר סוגים של מולקולות, בעלות מבנים כימיים דומים. כלורופיל a וכלורופיל b  הם העיקריים בצמחים ובאצות ירוקות.

הירוק היום ירוק מאד

הצבע של כלורופיל a הוא ירוק-כחול מבריק וכלורופיל b הוא בעל צבע ירוק-זית מאט. ברוב העלים יש פי-שלושה כלורופיל a מאשר כלורופיל b.  היחס בין שתי הצורות של כלורופיל הוא זה שנותן לצמחים את גווני הירוק השונים שיש בטבע. בתאים, הכלורופיל מאוחסן בתוך מבנים, אורגנלות, בשם כלורופלסטים, שיושבים בתאי הצמח.

מולקולת הכלורופיל בנויה משני חלקים. האחד הוא בעל מבנה של טבעת פחמנים וחנקנים, שבמרכזה יושב יון מגנזיום. הטבעת נקראת פורפירין. החלק הזה מסיס במים, צבעו ירוק, והוא משמש לקליטת אור.

מבנה טבעת הפורפירין דומה למבנה של טבעת ההם במיוגלובין, החלבון שקושר חמצן בשרירים, ובהמוגלובין, החלבון נושא החמצן בתאי הדם האדומים של יונקים ובעלי-חוליות נוספים. היא זאת שנותנת לשרירים ולתאי-הדם את צבעם האדום. המבנה המיוחד הזה קולט אור ונראה לנו צבעוני.

ההבדל בין כלורופיל a ו-b נמצא בחלק הזה של המולקולה, כאשר בכלורופיל b יש קבוצת CHO במקום שבו לכלורופיל a יש מתיל. המבנה השונה גורם להם להחזיר אור באורך-גל שונה ולכן הם נראים לנו בעלי גוון ירוק אחר.

החלק השני של מולקולות הכלורופיל הוא שרשרת של 16 אטומי פחמן, המכונה פיטול. חלק זה מסיס בשומן וחסר צבע. תפקידו לקשור את הכלורופיל לממברנת הכלורופלסט.

ובבישול, הוא ירוק פחות

במהלך הבישול אנו רואים שינוי בגוון הירוק של הירקות. כאשר טמפרטורת הרקמה בצמח עולה מעל 60 מעלות צלסיוס, נפגעות הממברנות המסודרות סביב הכלורופלסטים והכלורופיל נחשף לחומצות של הצמח עצמו. כיוון שהוא רגיש לחום ולחומצות הוא מתפרק במהירות, ועובר שני שינויים כימיים בבישול.

הראשון הוא פירוק הקשר בין טבעת הפורפירין לבין שרשרת הפיטול, המסיסה בשומן. בלעדיה, הכלורופיל נעשה מסיס במים והוא דולף מן התאים שהתפרקו אל מי הבישול. איבוד השרשרת מהיר יותר בסביבה חומצית והוא מזורז על-ידי האנזים כלורופילאז שפעיל בטמפ' 66-77 מעלות צלסיוס ונהרס רק קרוב לטמפ' הרתיחה.

השינוי השני הוא דהיית הצבע, שנגרמת כאשר חום או אנזים משחררים את יון המגנזיום ממרכז טבעת הפורפירין. במקומו נכנס בדרך-כלל יון מימן, והתוצאה היא שינוי הצבע בירקות מבושלים. כלורופיל a הופך לפנופיטין a הירוק-אפור וכלורופיל b הופך לפנופיטין b הצהבהב. פנופיטין מכיל שני יוני מימן במקום המגנזיום ולכן קולט אור בתחום אחר. בשלב זה, רואים שמי הבישול הופכים לירקרקים-צהבהבים.

גם בבישול ללא מים, למשל במוקפץ, רואים את שינוי הצבע, לאור החשיפה לחום ולחומצות. הקפאה, החמצה או כבישה, ייבוש, ויישון פוגעים גם הם בכלורופלסטים ובכלורופיל. לכן מלפפונים חמוצים הם בעלי צבע ירוק זית דהוי.

שמירת הצבע: חליטה קצרה במים רותחים ואז קירור מהיר במי קרח

לעומת זאת, כאשר מוסיפים ירקות למים רותחים, רואים בהתחלה דווקא צבע ירוק מבריק. זאת עקב אפקט פיזיקלי: כיסי אוויר, שכלואים ברווחים בין התאים, ממסכים ביום-יום את הצבע האמיתי של הכלורופיל. במים הרותחים, הגזים האלה מתחממים ומתאדים, וכעת מתגלה הצבע באופן ישיר.

לכן, דרך לשמור את הצבע הירוק היא בבישול קצר, חליטה.  טובלים את הירקות במים רותחים, מוציאים אותם במהירות וטובלים במי-קרח כדי לעצור את הבישול. הבישול הקצר, 5-7 דקות, מגביל את משך פירוק הכלורופיל וההרתחה עוצרת את פעולתם של האנזימים שמזרזים את פירוק הכלורופיל. כך, ירקות שנחלטו שומרים על צבע ירוק בוהק. בשלב זה אפשר להקפיא אותם.

שמירת הצבע: התערבות כימית

לפי הרולד מקגי, יש שתי אפשרויות כימיות לשמור על הצבע הירוק המבריק של ירקות מבושלים, אם כי הן פחות פרקטיות. אחת היא לבשל אותם במים בסיסיים, שבהם יש מעט מאד יוני מימן שיכולים להחליף את המגנזיום, כלומר, להוסיף סודה לשתיה – נתרן ביקרבונאט. חיסרון הוא שהסודה לשתיה תשפיע על המרקם שיהפוך לסמרטוטי  ותשאיר טעם לוואי סבוני.

שיטה שניה היא להוסיף למי הבישול מתכת אחרת, כמו נחושת או אבץ, שתחליף את יון המגנזיום ותמנע כניסת מימן. החיסרון הוא שבכמות של יותר מכמה מ"ג הן עלולות להיות רעילות.

לכן, הדרך האופטימלית היא לבשל את הירקות הירוקים זמן קצר, לא להוסיף חומצות לתבשיל או למי הבישול, ולטבול אותם מיד לאחר הבישול במי קרח. רטבים חומציים, כמו מיץ לימון, כדאי להוסיף רק ברגע האחרון, לאחר הוספת שכבת הגנה שומנית כמו שמן, וינגרט, או חמאה.

שינוי צבע גם ללא בישול

גם ללא בישול וחימום, עם הזמן, הכלורופיל מתפרק וגם במקרר, חסה או פרחי הברוקולי מתחילים להצהיב. לאחר הקטיף הצמח ממשיך לנשום אבל פירוק הכלורופיל מתקדם בנוכחות חמצן ואור, על-ידי אנזימים או חומצות שהשתחררו מהתאים. הצבע הצהוב שמתגלה לעין לאחר פירוק הכלורופיל הוא צבעם של פיגמנטים אחרים שהעלים מכילים, כמו קרוטנואידים, שנמצאים מתחת לשכבת הכלורופיל.

חסה הופכת לעיתים לוורודה אחרי מספר ימים, בעיקר במקום החיתוך או תלישת העלים, ומזכירה "חלודה". במקרה של פגיעה בצמח, מופעל מנגנון הגנה, בעזרת פוליפנולים, כדי לשמר את האיזור הפגוע מפני זיהום, הצמח יוצר לעצמו מעין "פלסטר". תופעה דומה רואים בפירות שחטפו מכה או ביס ומתחילים להשחיר. צבר הפוליפנולים שמצפה את איזור הפגיעה קולט ופולט אור ונראה לנו צבעוני. ה"חלודה" יכולה להיגרם גם מעודף לחות או מחשיפה לגז אתילן, שנפלט על-ידי פירות וירקות ונמצא בשפע במקרר. חסה יכולה להפוך לוורודה בכל שלב של הקטיף, אך בדרך-כלל רואים זאת בשקית שנפתחה ואז הוחזרה למקרר. אם העלים עדיין פריכים ומוצקים, אפשר לאכול אותם.

תוספת 1: מיתוסים בבישול ירקות ירוקים

ישנה אמונה שהוספת מלח למי הבישול תשמור על הצבע הירוק. זהו מיתוס. ייתכן שהמחשבה מאחורי האמונה הזאת היתה שכך תעוכב פעילות האנזים שמפרק את הכלורופיל. הוספת מלח למים – או כל מומס לנוזל – מעלה את טמפרטורת הרתיחה שלהם ומצד שני, פיזור מלח על קרח מוריד את טמפרטורת הקיפאון שלהם – פרקטיקה ידועה במדינות מושלגות, שם מפזרים מלח על הכבישים בעונת החורף. אך הטמפרטורה תעלה באופן זניח – כל 58 גרם מלח יעלו את הטמפרטורה של ליטר מים בחצי מעלה צלסיוס בלבד. ליוני המלח עצמם, נתרן וכלור, אין תגובה כימית עם הכלורופיל והם אינם מעורבים בתהליך ההתפרקות שלו. כך שהוספת המלח יכולה לתת מעט טעם לירקות אך לא תשפיע על צבעם.

אמונה נוספת שהופרכה היא שאין לכסות את סיר הבישול, שכן הכיסוי יזרז את דהיית הצבע. גם זה מיתוס. נהפוך הוא, כיסוי הסיר יזרז את רתיחת המים, וכאמור, מה שישפיע על הצבע הוא משך הבישול.

תוספת 2: ריכוז הסידן במים יכול להשפיע על הצבע

לפי פיטר ברהם, הפיזיקאי מחבר The Science of Cooking,  ככל שהמים קשים יותר ומכילים יותר סידן, כך ידהה הצבע מהר יותר. ריכוז הסידן משפיע על ה-pH, החומציות של המים. מעט סידן יש במים מותפלים, כמו שיש במקומות רבים בארץ – בתהליך ההתפלה, מוציאים מהם את המגנזיום והסידן ומחזירים את הסידן. לעומת זאת, במים קשים, שמכילים גם מגנזיום וגם סידן, הייתי מצפה להשפעה הפוכה – ככל שיש יותר יוני מגנזיום במים, כך פחות מגנזיום ישתחרר מהכלורופיל, עקב עיקרון השוואת הריכוזים. ומים קשים הם יותר בסיסיים – פחות חומציים ולכן צפוי שהכלורופיל יתפרק לאט יותר. כך שטיעון זה לא מובן לי.  תובנות יתקבלו בברכה.

הצעה לניסוי: לבדוק את קשיות המים בברז במקום מגוריכם ואת רמות הסידן והמגנזיום שבהם. לבשל שעועית ירוקה במי ברז לעומת מים מינרליים (לבדוק את הרכב המינרלים בהם), באותם תנאים (משך בישול, גודל הסיר, גודל הלהבה) ולראות, האם יש הבדל משמעותי בצבע הירוק של השעועית המבושלת?.

*

עדיין חם אבל הסתיו כבר פה וצמחים רבים כבר מלבלבים ומוציאים עלים ופירות חדשים. הבה נקווה שתתחיל עונה של תקווה ירוקה וריפוי.

לקריאה נוספת:

Harold McGee, On Food and Cooking, 2004, pp. 266-276, 279-280

Heston Blumenthal: How to cook green vegetables, The Guardian, Sat 17 Nov 2001