Μελέτη των μηχανισμών αλλαγής χρώματος των μαργαριταριών έπειτα από επεξεργασία

Abstract

This study demonstrates that natural colors of freshwater cultured pearls from mollusks of the Hyriopsis genus are due to colored mixtures of different pigments and not to a single pigment. This is a mixture of unsubstituted polyenes, not carotenoids, with the general chemical formula R-(-CH=CH-)n-R’. A mixture of pigments from the same family is observed in colored pearls and/or the shells, from: Strombus gigas, Melo melo, Mytilus edulis, Mercenaria mercenaria, Cypraea cervus, Busycon carica, Pleuroploca gigantea, Swiftopecten swiftii, Neodipecten nodosus, Margaritifera margaritifera, Pinctada fucata, Pinctada albina and Pinctada radiata. Pearls from the bivalve Pinna are the only pearls found until today with colors due to a mixture of carotenoids. Colored pearls and/or shells from Pinctada margaritifera, Pinctada maculata, Crassostrea virginica, Lopha cristagalli, Pinctada mazatlanica, P. fucata and Pteria penguin contain a variety of porphyrins. In some samples it was not possible to identify the exact pigments but only their spectroscopic characteristics. The yellow color of pearls from P. maxima, P. fucata και P. Margaritifera is due to the reduction in reflectance from 330 to 460nm, with peaks at about 355 and 435 nm. Different colors of pearls from P. margaritifera are the result of a mixture of pigments with absorptions at 405, 435, 460, 495, 530, 585, 625, 650, 700 and 745 nm in the visible spectrum. The majority of treated-color samples show that treatments may decompose the pearls’ organic matter. Hence, their Raman spectra show broad bands at about 1350 and 1600 cm-1. Moreover, their reflectance spectra show differences in shape and relative intensities of peaks with center at 280 nm compared to the natural-colored samples. Additionally, some treated-color pearls show Raman peaks that have never observed in the natural-colored samples. Distinction between treated- and natural-color pearls strongly depends on the pearls’ mollusk. In some cases a combination of classical and advanced non-destructive methods are necessary.

Στην εργασία αυτή δείχνεται ότι τα φυσικά χρώματα των καλλιεργημένων μαργαριταριών γλυκού νερού από Hyriopsis δεν οφείλονται σε μία χρωστική ουσία αλλά σε μίξη περισσοτέρων. Οι χρωστικές αυτές δεν ανήκουν στην οικογένεια των καροτενοειδών, αλλά περιέχουν ‘απλές πολυενικές αλυσίδες’ στο μόριό τους και έχουν γενικό χημικό τύπο R-(-CH=CH-)n-R’. Μίγμα ‘απλών πολυενικών ουσιών’ περιέχονται στα χρωματιστά μαργαριτάρια ή/και στα κελύφη από: Strombus gigas, Melo melo, Mytilus edulis, Mercenaria mercenaria, Cypraea cervus, Busycon carica, Pleuroploca gigantea, Swiftopecten swiftii, Neodipecten nodosus, Margaritifera margaritifera, P. fucata, P. albina και P. radiata. Τα μαργαριτάρια από δίθυρα γένους Pinna είναι τα μοναδικά που περιέχουν μίγμα καροτενοειδών ουσιών. Τα μαργαριτάρια από P. margaritifera, P. maculata, Crassostrea virginica, Lopha cristagalli, P. mazatlanica, P. fucata και Pteria penguin περιέχουν ένα είδος πορφυρίνης. Σε κάποια δείγματα δεν κατέστη δυνατό να αναγνωρισθεί οι ακριβείς χρωστικές ουσίες αλλά μόνο τα φασματικά τους χαρακτηριστικά. Το χρώμα των κίτρινων μαργαριταριών από P. maxima, P. fucata και P. margaritifera οφείλεται σε μείωση της ανακλαστικότητας από τα 330 ως τα 460 nm, με μέγιστα περίπου στα 355 και 435 nm. Τα χρώματα των μαργαριταριών από P. margaritifera οφείλονται σε συνδυασμό χρωστικών ουσιών που δίνουν απορροφήσεις στο ορατό στα: 405, 435, 460, 495, 530, 585, 625, 650, 700 και 745 nm. Τα περισσότερα δείγματα επεξεργασμένου χρώματος έδειξαν ότι η επεξεργασία προκαλεί αποσύνθεση της οργανικής ουσίας. Στα φάσματα Raman αυτών παρατηρούνται κορυφές περίπου στα 1350 και 1600 cm-1. Ακόμα, στα φάσματα ανάκλασης τους, σε σύγκριση με τα φυσικού χρώματος δείγματα, πολλές φορές οι κορυφές με κέντρο τα 280 nm παρουσιάζουν διαφορετικές σχετικές εντάσεις και σχήματα. Επίσης, σε κάποια τεχνητού χρώματος μαργαριτάρια παρατηρούνται κορυφές Raman που δεν παρατηρούνται στα φυσικού χρώματος δείγματα. Σε συνάρτηση με το μαλάκιο προέλευσης του φυσικού χρώματος μαργαριταριού, η αναγνώριση τεχνητού ή φυσικού χρώματος απαιτεί πολλές φορές συνδυασμό απλών γεμολογικών και επιτηδευμένων μη καταστρεπτικών μεθόδων.