Визначення таніну в різних видах чаю

Алкалоїди - речовини, збудливо діють на нервову систему, у великих дозах є отрутами. Містяться в чаї, кави (кофеїн), шоколаді (теобромін), представляють собою азотовмісні органічні речовини.

Дубильні  речовини надають харчовим продуктам (чаю, кави, деяким плодів) специфічний  терпкий смак. Під дією кисню повітря окислюються і набувають темне забарвлення. Цим пояснюється темний колір чаю, потемніння на повітрі нарізаних яблук і т. д.

Барвники  обумовлюють колір харчових продуктів. До них відносять хлорофіл, каротиноїди, флавонові пігменти, антоціани, хромопротеїди та ін

Фітонциди мають  бактерицидні властивості, містяться  в цибулі, часнику, хроні.

 

Екстрактивні  речовини містяться в м'ясі, рибі і надають запах і аромат бульйону.

Пектинові речовини містяться в плодах, ягодах, овочах і мають здатність утворювати студні в присутності цукру і  кислоти. Це властивість широко використовується в кондитерській промисловості  при виробництві мармеладу, пастили, джему, желе і ін

 

1.2 Дубильні  речовини. Класифікація та властивості 

 

Дубильні  речовини - група досить різноманітних і складних за складом розчинних у воді органічних речовин ароматичного ряду, що містять гідроксильні радикали фенольного характеру.

Дубильні  речовини беруть участь в утворенні  смаку, аромату і кольору деяких продуктів. Значний вміст їх відмічено в чаї, черемха, горобині, хурмі, надають їм терпкий, в'яжучий смак. Дубильні речовини беруть участь в утворенні аромату шоколаду і чаю. Крім того, вони мають Р-вітамінною активністю.

Опис окремих дубильних речовин:

1. Танін.

Танін, галлодубільная кислота або просто дубильна кислота  знаходиться в різних сортах чорнильних горішків, патологічних кнопперсах, торбах, альгаробілле, міроболанах; має склад C₁₄H₁₀O₉; представляє терпкого смаку аморфний порошок, розчинний у воді, спирті і оцтовому ефірі, нерозчинний в ефірі, бензолі та ін .; дає з хлорним залізом у водному розчині чорно-синій осад, що застосовується як якісна реакція на солі окису заліза; легко окислюється, поглинаючи в присутності лугів кисень з повітря і відновлений закис міді з солей її окису і солі срібла; осаджується з водних розчинів (на відміну від галової кислоти) клеєм, сирої шкірою, алкалоїдами, альбумінати, слабкими соляної та сірчаної кислоти і багатьма солями (наприклад, повареної). Танін розкладає вуглекислі солі, виявляючи ясно кислотні властивості. Його солі аморфні, в основному нерозчинні і своїм складом вказують на присутність у його частці лише одного карбоксилу. При нагріванні до 210 ° танін дає пирогаллол; при кип'ятінні з слабкою сірчаною кислотою або їдким калі перетворюється без остачі в галловую кислоту.

Танін знаходить  широке застосування в медицині, у  виробництві чорнила, фарбувальній справі, для отримання галової  кислоти і пірогалолу, але для дублення шкір не застосовується).

2. Еллагогендубільна кислота.

Стоїть у  близькому відношенні до таніну, будучи, як і він, похідним галової кислоти, і часто зустрічається разом з ним в рослинах. Вона становить головну масу дубильного речовини міроболанов, альгаробілл, диви-диви і, ймовірно, кори коренів граната, а також знайдено разом з дубодубільной кислотою C₁₆H₁₄O₉ в деревині черешчатого дуба. Висушена при 100 °, вона представляє склад C₁₄H₁₀O₁₀ і вид бурою аморфної маси; розчинна у воді, спирті і оцтовому ефірі; утворює чорно-синій осад з оцтовокислим залізом і опади з клеєм, білком, алкалоїдами, при нагріванні з водою до 110 ° переходить в еллаговую кислоту, втрачаючи при цьому 2Н₂О, і утворює з оцтовим ангідридом пятіацетільний ефір.

3. Дубодубільні кислоти.

Знаходяться в молодій корі, деревині і листі  різних видів дуба. Кислоті (з кори), що містить у круглих числах 56% вуглецю і 4% водню і дає з хлорним залізом синє забарвлення. Дубодубільние кислоти представляють аморфні порошки різних відтінків від буро-червоного до світло-червоного кольору (C₁₅H₁₂O₉ жовтий.), Розчинні у воді (за винятком кислоти C₁₆H₁₄O₉, яка майже не розчинна), спирті, суміші спирту з ефіром, оцтовому ефірі і важко розчинні в чистому ефірі; мають у водному розчині кислу реакцію; розчиняються в лугах; з оцтовокислим свинцем дають жовтувато-білі опади свинцевих сполук; з окисом магнію утворюють розчинні у воді середні і кислі солі; з хлорним залізом кислоти C₁₇H₁₆O₉ і C₁₆H₁₄O₉ дають сині опади, інші зелені ; осідають клеєм.

Дуже характерна для дубодубільних кислот здатність, цілком відсутня у таніну, утворити ангідриди при нагріванні до 130 ° -140 ° і при кип'ятінні з лугами і розведеними мінеральними кислотами.

Ангідриди мають  вигляд аморфних, в основному червоних або буро-червоних порошків, важко  або нерозчинні у чистій воді, але  розчинні в ній у присутності  дубодубільной кислоти, а також  у спирті і лугах.

4. Кінодубільна кислота.

Кінодубільна кислота становить головну масу кіно і представляє ангідрид кіноіна, з якого може бути отримана нагріванням при 120 ° -130 °. Кіноін також знаходиться в кіно, безбарвний, кристалічні і розчинний у воді, спирті і трохи в ефірі. Він клеєм не осідає, а з хлорним залізом дає червоне забарвлення і, отже, не володіє характерними властивостями дубильних речовин. Навпаки, в ангідриді його вони виразно розвинені і зумовлюють застосування кіно як дубль. При нагріванні до 160 ° -170 ° або при кип'ятінні з слабкими сірчаної або соляної кислоти кінодубільная кислота переходить у ангідрид з подібними ж властивостями. Як сам кіноін, так і кінодубільная кислота з соляною кислотою в запаяній трубці при 120 ° -130 ° розпадаються на пірокатехін, галову кислоту і хлористий метил. На підставі цієї реакції

5. Катехудубільні кислоти.

Знаходяться разом з катехінами близького  між собою складу в різних сортах катеху і в гамбіре. Вони представляють ангідриди катехінів, з яких можуть бути отримані і штучно простим нагріванням до 130-170 °, кип'ятінням з содою або нагріванням з водою при 110 °. Катехіни кристалізуються у формі дуже дрібних голочок світло-жовтого кольору, дають з зелене забарвлення, але клеєм не осідають, при плавленні з КНО розпадаються на флороглюцин і протокатеховую кислоту, а при сухій перегонці утворюють пірокатехін. Катехін при 140 ° з розведеною сірчаної кислотою розпадається на флороглюцин і пірокатехін. Катехудубільние кислоти представляють червонувато-бурі аморфні порошки з характерними властивостями дубильних речовин.

6. Маклурін.

Маклурін, або  морінодубільная кислота, знаходяться  в жовтому дереві, звідки їх витягують  кип'ятіння з водою і розділяють, користуючись меншою розчинністю Моріна у воді. Маклурін, світло-жовтий кристалічний порошок, з властивостей, які характеризують дубильні речовини, володіє лише здатністю давати з залізом (сумішшю закису і окису) чорно-зелений осад і осідати клеєм, алкалоїдами і альбумінати, але для дублення непридатний. Подібно багатьом дубильних речовин, він розпадається на флороглюцин і протокатеховую кислоту по рівнянню:

C₁₃H₁₀O₆ + H₂O = C₆H₃ (OH) ₃ + C₇H₃ (OH) ₂COHO.

Морін, що становить  барвне початок жовтого дерева і  кристалізується з водного розчину  у формі довгих блискучих голок, за винятком зеленого фарбування з  хлорним залізом, типових властивостей дубильних речовин не представляє. При плавленні з їдким калі в якості головних продуктів розпаду він дає резорцин і флороглюцин, при відновленні амальгамою натрію утворює флороглюцин, причому спершу переходить в ізоморін, легко перетворюється назад у Морін. Як Морін, так і маклурін утворюють з металами частиною кристалічні, частиною аморфні солі, склад яких не можна вважати встановленим.

 

1.3 Характеристика  таніну 

 

Таніни (від  франц. Tanner-дубіть шкіру), група фенольних  сполук рослинного походження, що містять  велику кількість груп ОН, молекулярна  маса 500-3000; володіють дубильними властивостями. Дубильну дію танінів засноване на їх здатності утворювати міцні зв'язки з білками, полісахаридами та іншими біополімерами (пектиновими речовинами, целюлозою).

Таніни містяться в корі, деревині, листі і плодах (іноді насінні, коренях, бульбах) багатьох рослин - дуба, каштана, акації, їли, модрини, евкаліпта, чаю, гранатового та хінного дерев, Сумах, квебрахо; надають листю і плодам терпкий смак.

Розрізняють гідролізуемие і конденсовані (негідролізуемие) таніни. Основа гідролізуемих танінів - складні ефіри галової кислоти  або родинних їй дігалловой і трігалловой кислот з багатоатомним спиртом (наприклад, глюкозою – рис. 1). Так, найбільш поширений китайський танін - дубильними речовинами чорнильних горішків (галлів) рослини Rhos semialata-містить головним чином суміш ефірів глюкози і м-дігалловой (пента-м-дігаллоілглюкоза, галлотанніновая кислота) та трігалловой кислот; турецький танін - речовина Алеппський чорнильних горішків дуба зараженого (Quercus infectoria) - суміш ефірів глюкози і еллаговую (Рис. 2 - II) і 4,5,6-гексагідроксідіфеновой (Рис. 2 - III) кислот.

Рисунок 1 - Глюкоза

 

R = (HO)₃C₆H₂COO, (НО)₃С₆Н₂СООС₆Н₂(ОН)₂СОО,

(НО)₃С₆Н₂СООС₆Н₂(ОН)₂СООС₆Н₂(ОН)₂СОО

 

Рисунок 2 - II еллаговая кислота, III 4,5,6-гексагідроксідіфеновая кислота

 

Таніни такої  будови легко гідролізуються кислотами, основами та ферментами танінацілгідролазамі з утворенням вуглеводів і фенолкарбонових  кислот; при піролізі утворюють пирогаллол.

 

Конденсовані  таніни представляють собою похідні  флаванолів, головним чином димери 3,4-флавандіола або 3-флаваноли, наприклад  формули IV (Рис. 3). Під дією кислот і підстав такі таніни не гідролізуються, а утворюють нерозчинні, часто забарвлені в червоний колір полімери; при піролізі утворюють пірокатехін.

Рисунок 3 - Димер флованола

 

Виділяють таніни головним чином з кори акації, їли, каштана у вигляді водного  екстракту, що містить відповідно 36, 16 і 13% танінів за масою. Таніни пригнічують зростання патогенних для багатьох рослин мікроорганізмів, захищають рослини від поїдання тваринами. Використовуються для дублення шкіри та хутра, приготування чорнила, протравлення текстильних волокон, як в'яжучі лікарські засоби, для додання різним напоям терпкого і терпкого смаку.

 

1.4 Характеристика  хімічного складу чаю ​​та показники його якості

 

Чай - тонізуючий напій, що володіє високими смаковими, ароматичними властивостями, надає  позитивний вплив на організм людини і є найпоширенішим на земній кулі напоєм.

Перші дані про  чай знайдені в стародавній китайській енциклопедії. На Україну чай потрапив більше 300 років тому (у 1638 р.) з Монголії. Як культура чай широко поширений на Чорноморському узбережжі Кавказу, в Краснодарському краї, Індії, Цейлоні, Китаї і т. д.

Значення  чаю як смакового продукту обумовлено його ароматичними, смаковими і тонізуючими  властивостями. Чай усуває втому, сприяє відновленню втраченої працездатності та покращує самопочуття людини. Широко використовують його як потогінний засіб  при простудних захворюваннях, він  позитивно впливає на травну, кровоносну і нервову системи.

До числа  екстрагуються, тобто розчинних, фахівці  відносять шість основних частин чаю: дубильні речовини, ефірні олії, алкалоїди, амінокислоти, пігменти і вітаміни.

Дубильні  речовини складають 15-30% чаю і являють  собою суміш більше трьох десятків поліфенольних сполук та їх похідних, таніну, різних катехінів, які мають властивості вітаміну Р. При цьому в зелених чаях їх зміст вище, ніж у чорні, оскільки останні в процесі виробництва піддавалися процесу окислення. Продукти окислення (хінони) у свою чергу окислюють інші речовини чайного листа і утворюють багато ароматичних продукти, які беруть участь у створенні аромату чаю.

Ефірні олії, які присутні в ще зеленому листі, зберігаються в незначній кількості  в готовому чаї. Саме з ними пов'язаний неповторний аромат чаю і від  них багато в чому залежить якість чайного продукту. Хоча при переробці чайного листа втрата ефірних масел досягає 70-80%, одночасно виникають нові ефірні олії, які відтворюють запахи троянд, меду, ванілі, цитрусових, бузку, кориці, що і створює «букет чаю». В силу своєї природи ефірні масла виключно летучі, причому не тільки при підвищенні температури, але і при неправильному зберіганні або заварці.

Алкалоїди - це, перш за все, кофеїн, який і служить  тонізуючим засобом. У чистому вигляді він являє собою безбарвне, що не має запаху і гірке на смак речовина, яка міститься також в каві, в какао та інших тропічних рослинах.

У чаї кофеїну міститься більше, ніж в каві, але чайний кофеїн діє на нас м'якше, ніж кавовий. Пояснюється це тим, що а заварку йде менше чаю, ніж кава, а також тим, що в чаї кофеїн виступає не ізольовано, а в комплексі з таніном, утворюючи з'єднання таннат кофеїну, а воно більш пом'якшено діє на серцево-судинну і центральну нервову систему . Більш того, кофеїн чаю не затримується в організмі людини, що виключає небезпеку отруєння навіть при надмірному вживанні чаю.

Крім кофеїну, до складу чаю входять в незначній кількості інші алкалоїди - розчинні у воді теобромін і теофілін, які є хорошими судинорозширювальними і сечогінними засобами.

Амінокислоти, а їх у чаї виявлено 17, включають, наприклад, глютамінову кислоту, яка виключно важлива для організму людини: вона сприяє відновленню виснаженої нервової системи людини. У процесі виробництва чаю амінокислоти при взаємодії з цукрами, таніном і катехінами утворюють альдегіди і таким чином беруть участь в утворенні аромату чаю.

Пігменти, що входять до складу чаю, додають чайному настою саму різну забарвлення і відтінки. Це, перш за все - хлорофіл, який міститься найбільше в зеленому чаї, а також ксантофилл і каротин, що містяться звичайно у моркві та переважаючі в чорних чаях. Але колір чайного настою найбільше визначають дві групи фарбувальних речовин - теарубігени і теафлавіни. У готовому сухому чаї теарубігени складають близько 10% і надають чаю при заварюванні червоно-коричневі тони, а теафлавіни - близько 1-2% і дають золотисто-жовту гаму.

Вітаміни, як показують сучасні дослідження, представлені в чаї широкою гамою. У чаї є провітамін А - каротин, що забезпечує нормальний стан слизових оболонок носа, глотки, гортані, легенів, бронхів, сечостатевих органів і особливо важливий для збереження гарного зору.

Представлена  ​​в чаї і велика група вітаміну В. Особливо відзначимо вітамін В1 (тіамін), який сприяє нормальному функціонуванню нашої нервової системи та бере участь у регулюванні діяльності залоз внутрішньої секреції - надниркових залоз, статевих залоз, щитовидної залози. Вітамін В2 (рибофлавін) робить нашу шкіру красивою, еластичною, знижує її сухість, знімає лущення, а також полегшує лікування екземи. Важливий він для лікування важких захворювань печінки: цирозів, гепатитів, діабету. Вітамін В15 (пантотенова кислота) перешкоджає розвитку шкірних захворювань (дерматитів) і важливий для нашого організму як каталізатор всіх процесів засвоєння вступників речовин.