食品化學(xué)之單寧

1、單寧CONTENT1.單寧簡介2.理化性質(zhì)3.在葡萄酒中的應(yīng)用4.單寧提取方法5.單寧檢測方法6.葡萄酒中常用的單寧檢測方法單寧簡介 單寧酸( tannic acid)又名丹寧酸、單寧，在藥典上又稱鞣酸、鞣質(zhì)，是一類復(fù)雜的高分子多元酚類化合物，其傳統(tǒng)定義是指分子量在500-3000，能沉淀生物堿、明膠及其它蛋白質(zhì)的水溶性多酚化合物。它是葡萄酒中所含有的二種酚化合物其中的一種物質(zhì)，尤其在紅葡萄酒中含量較多。具有很強的生物和藥理活性，與蛋白質(zhì)有強烈的結(jié)合能力，與生物堿、酶、金屬離子等反應(yīng)活潑，還有較強的表而活性，對人體一些傷病有直接的生物療效。因此，其在醫(yī)藥、食品、化妝品、制革、冶金、印染、選礦等

2、工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。 大致分為兩種：一種是水解類單寧，是多元酚酸與糖主要以酯鍵形成的化合物，如沒食子酸單寧和鞣花酸單寧；一種是縮合類單寧，重要組成成分為黃烷醇及其衍生物，如堅木單寧、荊樹皮單寧和落葉松單寧。單寧結(jié)構(gòu)式理化性質(zhì) 物理性質(zhì)物理性質(zhì)：常溫下為淡黃色至淺棕色粉末，有特殊氣味，味極澀。溶于水、乙醇、丙酮，不溶于氯仿或乙醚。容易吸潮，在空氣中易氧化，氧化后顏色比較深，其本身毒性很低。 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)： （1）與蛋白質(zhì)、生物堿、多糖的反應(yīng)與蛋白質(zhì)、生物堿、多糖的反應(yīng)與蛋白質(zhì)、生物堿、多糖的反應(yīng)早在80年代，Haslam等人提出了口前最完善的多酚一蛋白質(zhì)反應(yīng)機理即“手套一手”反應(yīng)模式:多酚先

3、通過疏水鍵向蛋白質(zhì)分子表而靠近，進(jìn)入其疏水袋，發(fā)生兩點氫鍵結(jié)合，疏水鍵和氫鍵的同時作用使其以多點結(jié)合的方式在蛋白質(zhì)分子間形成疏水層，使其聚集最終導(dǎo)致沉淀。植物多酚與生物堿、多糖、核酸、細(xì)胞膜等生物大分子的復(fù)合反應(yīng)也與此類似。理化性質(zhì)（2）與金屬離子的絡(luò)合與金屬離子的絡(luò)合單寧酸中兩個相鄰的酚羥基能以氧負(fù)離子的形式與金屬離子形成穩(wěn)定的五元環(huán)螯合物，第三個酚羥基雖未參與絡(luò)合，但可促進(jìn)另兩個酚羥基的離解，進(jìn)而促進(jìn)絡(luò)合物的形成及穩(wěn)定。（3）抗氧化性抗氧化性抗氧化性單寧酸的多酚羥基類結(jié)構(gòu)具有很強的供氫能力，能清除氧自由基，表現(xiàn)出比其它抗氧化劑更強的活性。（4）衍生離子的反應(yīng)衍生離子的反應(yīng)單寧酸能發(fā)生亞硫酸

4、化和磺化、醚化、酯化、?；?、偶氮化等衍生化反應(yīng)，改變其疏水、親水比值，增加脂溶性，進(jìn)一步改善和擴展單寧酸的性質(zhì)，滿足更廣泛領(lǐng)域的需要。在葡萄酒中的應(yīng)用 1、作為酒類和飲料的澄清劑和穩(wěn)定劑作為酒類和飲料的澄清劑和穩(wěn)定劑食用單寧酸可除去飲料和酒類中因蛋白質(zhì)存在而引起的混濁沉淀，故作為澄清劑、穩(wěn)定劑廣泛用于食品工業(yè)。 2、賦予葡萄酒獨特口感，且具氧化性賦予葡萄酒獨特口感，且具氧化性 葡萄酒中的單寧酸與唾液中引起收斂感的糖蛋白結(jié)合反應(yīng)，從而賦予葡萄酒獨特的口感且其具有抗氧化性，能夠防止紅葡萄酒在陳釀過程中變壞。 3、穩(wěn)固葡萄酒色澤，使酒質(zhì)更加澄清穩(wěn)固葡萄酒色澤，使酒質(zhì)更加澄清紅葡萄酒在陳釀過程中，橡

5、木桶中的單寧酸物質(zhì)，與花青素結(jié)合形成“花青素+單寧復(fù)合體”，最終使酒的色澤更加穩(wěn)固、成熟和亮麗;強化“花青素+單寧+多糖”的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，最終使得酒質(zhì)更加澄清，口感更加復(fù)雜、協(xié)調(diào)和豐滿。單寧提取方法1、浸漬法浸漬法：浸漬法是采用各種溶劑將中草藥中有效成分提取出來的方法。2、超聲波輔助法超聲波輔助法：在常規(guī)提取的基礎(chǔ)上利用超聲波機械及熱效應(yīng)，實現(xiàn)熱敏性天然產(chǎn)物的快速、高效提取的方法。3、微波提取法微波提取法：微波輔助提取在天然產(chǎn)物成分尤其是熱敏性成分的提取中具有溶劑用量少、加熱效率高，提取時間短、選擇性高、對生物活性物質(zhì)的破壞性小等優(yōu)點，被譽為“綠色提取工藝”，已日漸受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。4、超臨界

6、超臨界 COCO2 2萃取法萃取法：利用處于臨界狀態(tài)的 CO2流體所具有的良好的滲透性與較強的溶解能力，將中草藥中的有效成分提取出來的方法。具有提取率高、無毒無害、操作溫度低、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點。適用于天然活性成分和熱敏性成分的提取，能最大限度的保留天然產(chǎn)物的特征，但是設(shè)備比較昂貴。其他提取方法其他提取方法：銅質(zhì)耐壓容器(在夾套不斷循環(huán)恒溫水的情況下高壓打入去離子水連續(xù)提取五倍子中的單寧酸)；通過在常規(guī)提取器上引入真空系統(tǒng)的負(fù)壓提取法等。單寧檢測方法 1、皮粉法皮粉法。皮粉的主要成分是蛋白質(zhì)，單寧是多元酚類，分子中的酚羥基與蛋白質(zhì)的酰胺鍵以氫鍵結(jié)合形成不溶于水的沉淀，以此使單寧沉淀下來，用重量法

7、測定其含量。皮粉法是國際上公認(rèn)的單寧酸含量測定方法。這也是被廣泛應(yīng)用于葡萄酒中單寧酸含量的檢測方法。 2、氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)- -紫外分光光度法紫外分光光度法。氧化反應(yīng)-紫外分光光度法是一種改良的紫外分光光度法測定五倍子單寧酸的方法，用 I2氧化單寧，在乙醇溶液中，289nm下測定剩余的I2，用消耗的I2來計算單寧含量?；蛴眠^量的溴氧化單寧，剩余的溴與I-作用生成I2，通過測定不加單寧和加入單寧溶液中I2的吸光度的差值(A)來測定單寧含量。 3、比色法比色法。比色法是通過比較或者測量有色物質(zhì)溶液顏色深度來確定待測組分含量的方法。單寧檢測方法 4、干酪素法干酪素法。干酪素的主要成分是酪蛋白，為含磷

8、蛋白。利用其能選擇性地結(jié)合具有生理活性的鞣質(zhì)，從而測定具有療效鞣質(zhì)的含量。干酪素法一般與分光光度法結(jié)合，鞣質(zhì)在一定的條件下與試劑反應(yīng)，并且鞣質(zhì)含量與吸光度成正比。此法樣品取量少簡單靈敏快速準(zhǔn)確，可作為檢測植物藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的可靠分析手段。 5、膠體滴定法膠體滴定法。膠體滴定法，又稱聚電解質(zhì)滴定法，是利用一些電荷密度已知且性能比較穩(wěn)定的陰陽離子聚電解質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，對被測試樣進(jìn)行電荷測量的一種滴定方法。單寧溶液在一定的條件下呈膠體狀態(tài)，膠粒帶負(fù)電荷。膠體滴定的具體做法是，于浸提的栲膠溶液中加入過量的PD（聚二甲基二烯丙基氯化銨）標(biāo)準(zhǔn)溶液，以TB（甲苯胺蘭指示劑）為指示劑，用PVSK（聚乙烯醇硫酸鉀

9、）滴定過剩的PD。指示劑帶有正電荷，與PD不反應(yīng)，最初呈現(xiàn)藍(lán)綠色。隨著滴定的進(jìn)行，過剩的PD會與PVSK形成聚離子復(fù)合物，此時再滴入的PVSK與指示劑反應(yīng)，產(chǎn)生異染現(xiàn)象，試樣溶液立即變?yōu)榧t紫色，指示滴定到達(dá)終點。單寧檢測方法 6、絡(luò)合滴定法絡(luò)合滴定法。絡(luò)合滴定法是以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的容量分析方法，又稱螯合滴定法單寧分子中含有多個酚羥基可以與一個中心離子，如銅鋅鉍鐵汞等進(jìn)行絡(luò)合，形成多核絡(luò)合物，在一定的 pH 條件下沉淀，再通過 EDTA 反滴定過量金屬離子來確定單寧的含量。絡(luò)合法所使用的指示劑一般為金屬指示劑，指示終點到達(dá)時要求具有較深的顏色，如鉻黑T。 7、氧化還原滴定法氧化還原滴定法。氧化還

10、原滴定法是以氧化劑或還原劑為滴定劑，直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì)；或者間接滴定一些本身沒有氧化還原性，但能與某些氧化劑或還原劑起反應(yīng)的物質(zhì)單寧是多酚類的化合物，具有很好的還原性，在常溫酸性溶液中可被高錳酸鉀氧化，由此可得到單寧的含量。 8、Stiasny法法：。Stiasny 法也稱甲醛縮合法，是利用單寧與甲醛鹽酸共沸時，單寧與甲醛縮聚，基本上全部沉淀下來。單寧檢測方法現(xiàn)代檢測方法 高效液相色譜法高效液相色譜法。高效液相色譜（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是目前應(yīng)用最廣泛的色譜分析方法。 流動注射分析法流動注射分析法。流動注射分析法是利用具有流速的試劑流的容量測定，即用聚四氟乙烯管代替燒杯和容量瓶，通過流動注射進(jìn)行分析的方法。 薄層掃描法薄層掃描法。薄層掃描法是指用一定波長的光照射在薄層板上，對薄層色譜中有紫外或可見吸收的斑點或經(jīng)照射能激發(fā)產(chǎn)生熒光的斑點進(jìn)行掃描，將掃描的圖譜及積分值用于藥品的質(zhì)量檢驗方法。 原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法。原子吸收分光光度法是基于蒸汽相中待測元素的基態(tài)原子對其共振輻射的吸收強度來測定試樣