TỔNG QUAN HỢP CHẤT PHENOL

1.Định nghĩaPhenol là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm OH liên kết trực tiếp với nguyên tử C vòng benzen.Trong thiên nhiên , các hợp chất phenol là: flavonoid, xanthon, courarin, quinon, các phenol đơn vòng, các polyphenol( tanin, lignin,…)2.Phân loại:Những phenol mà phân tử có chứa 11 nhóm OH thì phenol thuộc loại monophenolThí dụ: phenol, o crezol, m crezol, pcrezol,...

BÁO CÁO

HỢP CHẤT PHENOL

Tanin

MỤC LỤC

1 Tổng quát 2

1.1 Giới thiệu chung về tanin 2

1.2 Định nghĩa về tanin 2

1.3 Phân bô 2

1.4 Phân loại 3

2 Tính chất 5

2.1 Tính chất vật ly 5

2.2 Tính chất hóa học 5

3 Phương pháp chiết tách tanin 9

3.1 Sơ đồ quy trình chiết tách 9

3.2 Thuyết minh quy trình 9

4 Vai tro 11

4.1 Trong công nghiệp thực phẩm 11

4.2 Trong công nghiệp 12

4.3 Trong dược liệu 12

4.4 Đôi với sức khỏe 12

1. Tổng quát

1.1. Giới thiệu chung về tanin

Tanin đã được biết đến từ nhiều thế kỷ trước Ban đầu, thuật ngữ “tanin” là của người

Tây Âu cổ đại dành cho cây sồi, đây là nguồn khai thác tanin tiêu biểu cho ngành thuộc da

Khoảng cuôi thế kỉ 18, con người bắt đầu thực hiện công việc phân lập các hoạt chất

ra khỏi dung dịch trích ly từ thực vật dùng cho ngành thuộc da Các dung dịch này, lúc đầu người ta gọi là dung dịch thuộc da, sau đó đổi thành dung dịch tanin

Khoảng 20 năm trở lại đây, những nghiên cứu về tanin ngày càng nhiều Tanin được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như trong công nghiệp, trong thực phẩm, dược liệu,…

1.2. Định nghĩa về tanin

Năm 1913, Dekker định nghĩa tanin: Tanin là các polyphenol đa nguyên tử có vị chát, có tính thuộc da và bị kết tủa khỏi dung dịch bằng protein hoặc các alkaloid Trong cấu trúc hóa học của tanin nhóm chức phenolic hydroxyl là quan trọng nhất

Cấu trúc hóa học của tanin 1.3. Phân bố

Tanin phân bô phổ biến trong thực vật Có mặt ở nhiều bộ phận như rễ, thân, lá, hoa, quả, vỏ quả, hạt… với hàm lượng khác nhau

Trái cây Hàm lượng tanin(%)

1.4. Phân loại

Cấu tử cơ bản

Ví dụ

1.4.1. Tanin thuỷ phân ( tanin pyrogallic )

- Khi thuỷ phân bằng acid hoặc bằng enzym tanase thì giải phóng ra phần đường thường là glucose

- Phần không phải là đường là các acid Acid thường gặp là acid gallic Các acid gallic nôi với nhau bằng liên kết depsid để tạo thành acid digallic, trigallic

Ngoài acid gallic ra người ta con gặp các acid khác như acid ellagic, acid luteolic, acid hexahydroxydiphenic (dạng mở 2 vong lacton của acid ellagic), acid chebulic

- Phần đường và phần không phải đường nôi với nhau bằng liên kết ester nên

người ta coi tanin loại này là những pseudoglycosid.

- Khi cất khô ở 180-200oC thì thu được pyrogallol là chủ yếu

- Cho tủa bông với chì acetat 10%

- Cho tủa màu xanh đen với muôi Fe(III)

- Thường dễ tan trong nước

- Một sô tanin thủy phân:Tanin của ngũ bội tử Âu, Tanin của lá và vỏ

cây Hamamelis virginiana L., Tanin trong một sô cây thuộc chi Terminalia…

- Một sô nguyên liệu khác có chứa tanin thuỷ phân được: Đại hoàng, đinh hương, cánh hoa hồng đỏ, vỏ quả và vỏ cây lựu, lá cây bạch đàn

1.4.2. Tanin ngưng tụ ( tanin pyrocatechic)

- Tanin nhóm này được tạo thành do sự ngưng tụ từ các đơn vị flavan -3-ol hoặc flavan 3,4-diol

- Dưới tác dụng của acid hoặc enzym dễ tạo thành chất đỏ tanin hay phlobaphen Phlobaphen rất ít tan trong nước là sản phẩm của sự trùng hợp hoá kèm theo oxy hoá, do đó tanin pyrocatechic con được gọi là phlobatanin Phlobaphen là đặc trưng của một sô dược liệu như vỏ canh ki na, vỏ quế

- Cho tủa màu xanh lá đậm với muôi Fe(III)

- Khi cất khô thì cho pyrocatechin là chủ yếu

- Cho tủa bông với nước brom

- Khó tan trong nước hơn tanin pyrogallic

- Tanin ngưng tụ được biết nhiều trong các chi Acacia, Camellia, Cinchona,

Cinnamomum, Colophospermum, Rheum, Salix.

2. Tính chất

2.1. Tính chất vật lý

- Tanin là chất vô định hình từ màu ngà vàng đến màu nâu sáng, không mùi hoặc mùi rất nhẹ, vị rất chát

- Khôi lượng phân tử từ 500 – 3000 đvC (các este acid gallic) và lên đến 20000 (proanthocyanidin)

- Điểm nóng chảy không cô định tùy thuộc vào chiết xuất và phân lập

- Là chất rất phân cực, dễ tan trong các dung môi phân cực như cồn, aceton, propylene glycol, methanol,…

- Không tan trong các dung môi kém như hexan, benzen, dầu hỏa, diethyl ete…

- Tanin thủy phân dễ tan trong nước Tanin ngưng tụ khó tan trong nước, khó kết tinh

- Hấp thụ ánh sáng vùng tử ngoại 280-320 nm

2.2. Tính chất hóa học

2.2.1. Phản ứng oxy hóa khử

Tanin có tính khử mạnh nên rất nhạy cảm với tác nhân oxy hóa dù là tác nhân oxy hóa yếu (không khí, dung dịch Fehling ) Sự oxy hóa kèm theo sự trùng hợp tạo ra phân tử lớn không tan trong nước đôi với tác nhân oxy hóa mạnh (KMnO4 K2Cr2O7, ) Đặc biệt trong điều kiện có mặt các chất enzyme oxy hóa như polyphenoloxydase và peroxydase kèm theo sự có mặt của oxy để quá trình oxy hóa xảy ra mãnh liệt và ngưng tụ thành các hợp chất có phân tử lượng lớn Sản phẩm có màu đỏ sau đó chuyển thành xám đen hoặc nâu đen

VD: Oxy hóa catechin trong lá chè dưới tác dụng của enzyme.

2.2.2. Phản ứng cộng

Trong quá trình oxy hóa nếu có mặt của axit amin thì các octoquinon mới được tạo thành sẽ kết hợp với axit amin này để tạo các sản phẩm của phản ứng công Tuy nhiên các sản phẩm này có thể bị oxy hóa trở về octoquinon tương ứng

2.2.3. Phản ứng ngưng tụ

Song song với quá trình oxy hóa các polyphenol thành octoquinon là sự khử octoquinon trở lại thành polyphenol nhờ nguyên liệu hô hấp là glucose Khi quá trình oxy hóa trội hơn quá trình khử thì có sự tích tụ các octoquinon thành tanin ngưng tụ hay sản phẩm có màu gọi là phlobaphene

polyphenoloxydase

Trong điều kiện hô hấp bình thường thì phản ứng (1) và (2) chiếm ưu thế Trái lại trong điều kiện sản xuất khi các mô và tế bào thực vật bị phá hủy thì phàn ứng (2)

và (3) chiếm ưu thế (quá trình phi enzyem)

2.2.4. Phản ứng với protein

Tạo kết tủa bền với các dung dịch chưa protein nên có tính thuộc da làm cho da bền, ít thấm nước, không bị trương phồng hay thôi rửa Đây cũng là cơ sở cho các phương pháp nghiên cứu cấu trúc tanin

2.2.5. Phản ứng kiềm phân

Tanin bị kiềm phân bởi kiềm đậm đặc, nóng tạo thành các mảnh nhỏ và đơn giản, phản ứng thường được dùng để nghiên cứu cấu trúc tanin

Sản phẩm kiểm phân

2.2.6. Phản ứng thủy phân

Dưới tác dụng của các tác nhân thủy phân và enzyme tannase tấn công vào liên kết ester của tanin tạo ra sản phẩm là acid gallic và polyol nhưng enzyme này không thể tách liên kết ester của acid hexahydroxydiphenic và dạng mở vong của ellagi tanin

Dưới tác nhân là acid nóng có thể tách hoàn toàn tanin thủy phân thành polyol và acid phenolic con tanin ngưng tụ lại bị trùng ngưng thành phlobaphene màu đỏ

2.2.7. Phản ứng trên nhân thơm

Tanin ngưng tụ cho phản ứng thế với các halogen tạo sản phẩm khó tan

2.2.8. Phản ứng tạp phức với muối kim loại

Nguyên li uê (vỏ cây đước, cây thông…)

Rưa sach, sây khô Nghiên thanh b t minô

B t vỏ câyô Chiêt băng dung môi nước ho c hôn hơp dung môi nước:etanol = 1:1ă

Dich chiêt chứa tanin va tap chât

Chiêt băng dung dich chloroform Phễu chiêt

Dich chiêt chứa tanin

Cô can Tanin rắn

Đinh tính & đinh lương

2.2.9. Phản ứng với dung dịch ankaloid

Dung dịch tanin loãng cho phản ứng với muôi ankaloid (thường dùng quinin) cho kết tủa bông trắng

2.2.10. Phản ứng với vanilin

Tác dụng với vanilin sẽ tạo phức nâu đỏ trong môi trường acid

3. Phương pháp chiết tách tanin

3.1. Sơ đồ quy trình chiết tách tanin

3.2. Thuyết minh quy trình

Lấy nguồn nguyên liệu có chứa hàm lượng tanin cao đem rửa sạch, phơi khô và nghiền mịn thu được bột chất khô Cho chất bột vào bình cầu và chiết bằng dung môi nước hoặc hỗn hợp nước : etanol = 1 : 1, thu được dịch chiết chứa tanin và một sô tạp chất (tinh dầu, polysaccharide, pigment…) Dung dịch sau khi chiết

được xử ly với chloroform để loại tạp chất, sau đó dùng phễu chiết để loại bỏ dung dịch chloroform, dịch chiết con lại đem cô cạn thu được tanin rắn Tiến hành các phản ứng định tính, định lượng đôi với sản phẩm thu được

Phương pháp định tính tanin:

Định tính chung

- Chiết 5-10g nguyên liệu đã qua xử ly trên bếp cách thủy trong 15 phút Để nguội, lọc lấy dung dịch làm phản ứng định tính Lấy 2ml dung dịch lọc cho vào bình tam giác, thêm vào 5ml dung dịch gelatin-muôi, khuấy đều

Hiện tượng: xuất hiện kết tủa bông trắng có tanin.

Kết tủa bông trắng của tanin với gelatin-muối

Phương pháp định lượng tanin: Phương pháp Lowenthal

* Nguyên tắc: nhóm tanin dễ bị oxi hóa tanin bởi dung dịch KMnO4 trong môi trường acid với chất chỉ thị là sunfoindigocacmin sẽ tạo thành CO2 và H2O, đồng thời làm mất màu xanh của sunfoindigocacmin Sơ đồ phản ứng:

Tanin + KMnO4 sunfoindigocacmin CO2 + H2O

H2SO4

Tanin trước và sau chuẩn đô

Trong rượu vang tanin được trích ly tư nho trong

quá trình lên men Tanin được chiết xuất từ hạt,

cuông và chủ yếu là vỏ nho

Tanin có tác dụng tạo vị chát và giúp bảo vệ màu

cho rượu vang Màu rượu càng đập khi có sự kết

hợp giữa các cao phân tử trong rượu, đó chính là phản ứng trùng hợp giữa anthocyanins và tanin ngưng tụ tăng cường màu của rượu và bảo vệ khỏi quá trình oxy hóa

Vì vậy tanin là chất bảo quản tự nhiên của rượu vang, rượu có càng nhiều tanin thì càng ủ được lâu Tuy nhiên nếu lượng tanin quá nhiều có thể gây ra hiệu ứng khô

và có vị hơi đắng, có thể khắc phục bằng cách ủ lâu hơn vì lượng tanin sẽ giảm theo thời gian

Lượng tanin : vang đỏ (2-20g/100 lít), vang trắng (1-10g/100 lít)

• Làm trong dịch ép

Nước quả đã lọc trong suôt khi bảo quản có thể bị

đục trở lại do những phân tử keo (chủ yếu là

protein) con lại trong nước quả kết tụ với nhau hoạc

do vi sinh vật Vì vậy để tăng thời gian bảo quản

người ta phải tiến hành loại protein trong dịch ép

trước khi đóng gói bằng cách sử dụng tanin Tanin

sẽ tạo kết tủa tannat với protein và các chất keo tự nhiên khác nên có thể dễ dàng lọc để loại bỏ, sau đó xử bằng bột gelatin Hiện nay tanin được ứng dụng để làm trong các loại nước ép như táo, đào, mận, lê… với hàm lượng khoảng 3-5g/100 lít

• Sản xuất trà:

Trong trà, tanin dễ bị oxy hóa dưới tác dụng của

enzyme (peroxydase và polyphenoloxydase) và

oxy, các sản phẩm oxy hóa này đóng vai tro

chủ yếu trong việc tạo nên màu sắc và hương vị

của trà, góp phần quan trọng trong việc quyết

định chất lượng của trà Trong trà xanh hàm

lượng tanin từ 20 - 30%, cao nhất ở búp (12%) và lá non (5%), ít nhất ở lá già (3,5%) Quá trình sấy khô và ủ làm lượng tanin giảm rát nhiềuở trà búp tươi tanin chiếm từ 28 - 37%

4.2. Trong công nghiệp:

Ứng dụng của tanin trong công nghiệp thuộc da là ứng

dụng cổ điển nhất trong lịch sử phát triển của tanin

Tanin có tác dụng làm se, biến đổi da sông thành da

thuộc Các tanin liên kết với các protein colagen trong

da và che phủ lên chúng, làm cho da thuộc trở nên ít

thấm nước hơn và khó bị vi khuẩn, nấm môc tấn công

hơn

Tanin con được sử dụng khá rộng rãi trong kỹ thuật khai thác dầu hỏa, sản xuất xi măng, đồ gôm, nguyên liệu sản xuất một sô laoij nhựa hóa học, chất chông gie cho các nồi hơi cao áp, nồi hơi dùng nước nặng, làm thuôc nhuộm, chất cô định màu trong quá trình nhuộm hay sản xuất mực in… Hiện nay tanin con được nghiên cứu

để sản xuất sơn chông gỉ, sơn chông thấm…

4.3. Trong dược liệu:

- Làm thuôc săn da (do tanin kết hợp với protein tạo thành màng trên niêm mạc), bôi lên vết thương dó rắn hoặc côn trùng cắn

- Điều trị loét ở miệng, họng, da…( do có tính kháng khuẩn)

- Giải độc do nhiễm kim loại nặng hoặc uông phải alkaloid

- Trị viêm ruột, kiết lị, tiêu chảy

4.4. Đối với sức khỏe:

- Có tính kháng oxy hóa (khử các gôc tự do nhờ khả năng dễ dàng tham gia các phản ứng oxy hóa khử và ổn định gôc aryloxy) nên có tác dụng ngăn ngừa một loạt các loại bệnh như: ung thư, tim mạch, viêm khớp, lão hóa…

- Ngăn chặn tạo thành mỡ trên thành mạch bằng cách tham gia vận chuyển cholesterol