單寧

Print Friendly
單寧 (Tannin)

臺北市立第一女子高級中學三年級李渝萱/臺北市立第一女子高級中學化學科詹莉芬老師修改/ 國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

 

又稱丹寧酸、鞣酸、鞣質,屬於多酚類物質,泛指有足够的羥基和其他適當官能基(例如carboxyls)的多酚化合物與蛋白質或其他大分子結合成巨大的錯合物。分子量可從500~3000。其味苦澀、有特殊氣味。

 

化學性:

  • 單寧是植物中的一種防衛用化學成分,用來封鎖蚜蟲的口腔以收防止蚜蟲的攻擊。
  • 單寧跟多種含胺基酸和生物鹼會產生沉澱。
  • 丹寧可扮演螯合劑角色,譬如與三價鐵(Fe3+)可產生綠色至紫色的錯合物。單寧也可以與重金屬螯合產生沉澱,當重金屬中毒時,服用單寧相當於飲用牛奶,皆有解毒的功能。
  • 單寧與蛋白質會產生沉澱。吃紅肉時搭配紅酒,可使紅肉中的蛋白質與紅酒中的單寧作用,減少苦澀感。
分類:

單寧的類繁多,粗略可分為三類:

(1)水解性丹寧:

沒食子單寧(galle-tannin)是屬于以沒食子酸為組成成分之的水解性單寧(hydro-lysable tannin),水解性單寧是由于水解而產生沒食子酸和芥子酸(eru-cic acid)的化合物,這些酸是和糖以縮酚酸形式結合的。水中溶解度不錯。

由左至右分別為:沒食子酸(五倍子酸)、芥子酸、 沒食子單寧。

(2)縮合丹寧(condensed tannin):

帶黃烷(flavane)骨架的複雜結構以碳-碳鍵形成直鏈或支鏈的單寧,屬於聚合物,但沒有醣的殘基。縮合單寧可在鹽酸環境下加熱處理而聚合成紅色沉澱(櫟鞣紅,phlobaphene),不僅再釀酒用的紅葡萄中有,也是紅樹林植物的顏色由來,其樹皮經提煉可得單寧,為紅色染料。縮合單寧幾乎存在於每一種植物,並且占了葉子乾重的50%,是單寧中含量最多的種類。大多數的縮合丹寧可溶於水,少數是難溶於水的。

(3)Phlorotannin:

以間苯三酚為基本架構,存於棕色水藻、海藻中。

左圖:間苯三酚;右圖:Phlorotannin。

存在:

  • 單寧是植物界中常見的化學物質,和植物生長情形與抗蟲害的能力皆有相關。在植物體的分布中,葉、芽、種子、根、莖的組織皆可發現,尤其在維管束裡的單寧酸,可以調節植物的生長。它也大量存在植物表皮角質層的空腔裡,可影響植物新陳代謝的功能,並且有抗菌功能;利用此種特性,將未發酵的茶(綠茶,含有豐富單寧)煮汁洗腳,可治療香港腳。
  • 在植物的趨異演化(來源相同而發展為不同功能)中,富含單寧的植物類別常可見於缺氮的環境。近來科學家認為,單寧不僅有抗蟲害的功能,更在植物體內的氮循環中調控其分解。
  • 單寧是咖啡色的粉末,在植物中含有越多則顏色越偏黃、紅、棕。普遍而言,軟木──含針葉樹、落葉樹等北方植物,通常含較少的單寧,但木材不適合泡水。硬木則相反,然而,為避免過多單寧溶於水,較常使用的是淺色的硬木。腐敗的植物可釋放單寧並溶於水中,造成黑水河(blackwater river)。河水的棕色,來自流經沼澤地時溶解的單寧泥炭,井水中若含有單寧,會造成水質變臭、變苦,而無法飲用。在浮木中的丹寧,會使其處在的水變為茶色,並使水質酸化。
  • 單寧尤其在紅葡萄酒中含量較多,白葡萄酒釀造過程中去皮去籽,所含單寧較少。單寧的多少可以決定酒的風味、結構與質地。缺乏單寧的紅酒質地輕薄,沒有厚實的感覺,如薄酒萊紅酒。單寧具有抗氧化作用,單寧豐富的紅酒可以存放多年,並且逐漸醞釀出香醇細緻的陳年風味。

應用:

  • 單寧有益於心臟血管疾病的預防,適量的單寧可保護肝臟,尤其富含縮合性單寧的紅葡萄,可抵抗小兒麻痺病毒、皰疹病毒與腸病毒。
  • 對較敏感性體質,攝取過多的單寧可造成對腸胃、腎臟的刺激,甚可造成食道癌或鼻咽癌。對動物而言,反芻動物無法吸收高單寧含量的植物,如高樑、蜀黍。而對一般動物,像鹿、麋等,可能因為食用含單寧過多的紅橡樹而死亡。
  • 單寧可用以製造皮革、抗蝕的表面塗料、去除溶液中的汞與甲基汞。人工合成的單寧已問世許久,漸漸取代植物性單寧十分費時的皮革製作過程。

參考資料
http://big5.wiki8.com/danning_104193/
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%95%E5%AE%81%E9%85%B8
http://en.wikipedia.org/wiki/Tannin
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1010100104899

There are 3 comments for this article
  1. ChenXie at 22:22:40

    1. 化學性單元的第三點莫名出現◇符號
    2. 分類單元-(2)縮合丹寧第一行有錯字:”複”雜
    3. 存在單元的第三點,敝人理解力較差無法了解該段的敘事脈絡,前後文未見欲將木材用於何處,木材之軟硬及顏色深淺根是否適合泡水的關係以及與主題單寧的關聯希望能夠附註
    4. 存在單元的第四點第一行多一個句號
    5. 應用第一點第一行逗號重複

  2. 科學Online at 17:15:59

    Dear ChenXie

    感謝您的留言,經確認後已進行修正,
    另外您的問題經由責任編輯回應如下:
    「因為單寧的存在會影響樹木顏色,雖然軟木顏色較淺但是因為不適合泡水,所以再會泡水的情形有需要使用木頭時,會選擇顏色較淺的硬木。」

    管理員 敬上

  3. 鄭安安 at 14:22:20

    這篇文章給我們很大的啟發,且有了極大興趣,於是科展想朝這方面發展,但仍不知如何製備單寧酸,可否給我們一些寶貴意見呢?

發表迴響

你的電子郵件位址並不會被公開。 必要欄位標記為 *


+ 5 = 13