食品化學(xué)之單寧

1、單寧CONTENT1.單寧簡(jiǎn)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(cè)方法6.葡萄酒中常用的單寧檢測(cè)方法單寧簡(jiǎn)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(qiáng)的生物和藥理活性，與蛋白質(zhì)有強(qiáng)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(qiáng)的表而活性，對(duì)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(méi)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(jiān)木單寧、荊樹(shù)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(jī)理即“手套一手”反應(yīng)模式:多酚先

3、通過(guò)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(diǎn)氫鍵結(jié)合，疏水鍵和氫鍵的同時(shí)作用使其以多點(diǎn)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(gè)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(gè)酚羥基雖未參與絡(luò)合，但可促進(jìn)另兩個(gè)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(qiáng)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(qiáng)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、?；⑴嫉妊苌磻?yīng)，改變其疏水、親水比值，增加脂溶性，進(jìn)一步改善和擴(kuò)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(dú)特口感，且具氧化性賦予葡萄酒獨(dú)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(dú)特的口感且其具有抗氧化性，能夠防止紅葡萄酒在陳釀過(guò)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(guò)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(qiáng)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(lái)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(jī)械及熱效應(yīng)，實(shí)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(shí)間短、選擇性高、對(duì)生物活性物質(zhì)的破壞性小等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“綠色提取工藝”，已日漸受到國(guó)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(qiáng)的溶解能力，將中草藥中的有效成分提取出來(lái)的方法。具有提取率高、無(wú)毒無(wú)害、操作溫度低、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。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(guò)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(cè)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(lái)，用重量法

7、測(cè)定其含量。皮粉法是國(guó)際上公認(rèn)的單寧酸含量測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)定剩余的I2，用消耗的I2來(lái)計(jì)算單寧含量?；蛴眠^(guò)量的溴氧化單寧，剩余的溴與I-作用生成I2，通過(guò)測(cè)定不加單寧和加入單寧溶液中I2的吸光度的差值(A)來(lái)測(cè)定單寧含量。 3、比色法比色法。比色法是通過(guò)比較或者測(cè)量有色物質(zhì)溶液顏色深度來(lái)確定待測(cè)組分含量的方法。單寧檢測(cè)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(cè)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(jiǎn)單靈敏快速準(zhǔn)確，可作為檢測(cè)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(yáng)離子聚電解質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，對(duì)被測(cè)試樣進(jìn)行電荷測(cè)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(guò)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(guò)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(guò)剩的PD會(huì)與PVSK形成聚離子復(fù)合物，此時(shí)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(diǎn)。單寧檢測(cè)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(gè)酚羥基可以與一個(gè)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(guò) EDTA 反滴定過(guò)量金屬離子來(lái)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(diǎn)到達(dá)時(shí)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(méi)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(shí)，單寧與甲醛縮聚，基本上全部沉淀下來(lái)。單寧檢測(cè)方法現(xiàn)代檢測(cè)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(dòng)注射分析法流動(dòng)注射分析法。流動(dòng)注射分析法是利用具有流速的試劑流的容量測(cè)定，即用聚四氟乙烯管代替燒杯和容量瓶，通過(guò)流動(dòng)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(zhǎng)的光照射在薄層板上，對(duì)薄層色譜中有紫外或可見(jiàn)吸收的斑點(diǎn)或經(jīng)照射能激發(fā)產(chǎn)生熒光的斑點(diǎn)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(yàn)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(cè)元素的基態(tài)原子對(duì)其共振輻射的吸收強(qiáng)度來(lái)測(cè)定試樣