这是因为“虾青素”的存在，它是一种天然的类胡萝卜素，通常以结合态存在。在虾的体内，虾青素会与 β-甲壳蓝蛋白（crustacyanin）结合，因而呈现板岩蓝色。当虾加热时，蛋白质发生变化，导致虾青素与蛋白质的结合被破坏，释放出游离的虾青素，这时虾青素的红色表现出来，使得煮熟后的虾呈现红色。
虾青素又叫虾黄素、虾黄质，属酮式类胡萝卜素，是一种萜烯类不饱和化合物,化学名为3,3'-二羟基-4,4'-二酮基-β,β'-胡萝卜素，纯品为暗紫棕红色晶体，不溶于水，易溶于氯仿、丙酮、苯等有机溶剂,是目前已工业化合成的几种类胡萝卜素产品中的最高级别产物，其合成难度最大，价值也最高。
图1.虾青素基本信息
通过结构式可看到，在虾青素分子中有两个手性中心, 分别位于分子两端环状结构中。手性中心有R-型或S-型两种构象，因此虾青素至少存在3种旋光异构体:分别是2个对映异构体3R,3'R(右旋)、3S,3'S(左旋)和一个无旋光性的内消旋异构体3R,3'S。其中,左旋体(3S,3'S)是自然界动植物体内分布最广泛的，在3种异构体中生物活性最高。
虾青素是由共轭双键组成的连续碳链，以及其末端的不饱和酮基和羟基组成。其中11个碳-碳双键限制了π键的旋转，因此虾青素理论上存在多种顺反异构体。无论是天然左旋、右旋还是内消旋虾青素，主要以全反式结构为主，顺式结构较少。
生产虾青素有化学合成法、提取法和微生物合成法。目前 90% 以上的虾青素都是通过化学合成法得到， 且主要由帝斯曼公司(收购罗氏的维生素业务)和巴斯夫公司生产。较为经典的方法是三苯基磷盐与二醛发生 Wittig 反应生成虾青素。
图2.虾青素的合成
图3.罗氏公司合成路线
虾青素应用价值很高，具有较高的生物活性。它被吸收到体内通过淋巴系统输送到肝脏，其吸收取决于与其一起摄入的食物成分。高脂饮食可增加虾青素的吸收，而低脂饮食则可减少其吸收。虾青素摄入后与胆汁酸混合，在小肠内形成胶束，胶束被肠黏膜细胞部分吸收后，将虾青素整合到乳糜中。乳糜中含有虾青素，在全身循环中释放入淋巴后，被脂蛋白脂肪酶消化，乳糜残余物被肝脏和其他组织迅速清除。在几种天然的类胡萝卜素中，虾青素被认为是保护细胞、脂质和膜脂蛋白免受氧化损伤的最佳类胡萝卜素之一。
图3.虾青素生物活性
可见，虾青素具有很多的生理活性，在抗氧化方面有显著效果，具有促进人体健康、预防各种疾病的作用。同时，虾青素的应用还面临着很大的问题，如难溶于水、易氧化分解、生物利用率低等，因此如何提升虾青素的应用能力将成为今后研究的趋势。
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