单宁
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《软饮料工业手册》第314页(2337字)
单宁别称鞣质,也是果蔬含有的重要成分之一,单宁呈褐色无晶形,有涩味,其水溶液与蛋白质、生物碱或重金属盐生成不溶性沉淀。单宁为多元酚,易于氧化聚合,其水溶液或醇溶液在三价铁离子作用下呈蓝色,大量时生成蓝色沉淀。
在果汁加工中单宁与水果褐变和涩味有密切关系。
(一)单宁的分类
单宁一般可分为焦性没食子酸单宁、儿茶酚单宁,都是具有多羟基的酚类衍生物。
1.焦性没食子酸单宁
焦性没食子酸单宁属水解型单宁,为没食子酸,一般为多酚羧酸衍生物的糖酯或糖苷。典型的焦性没食子酸单宁有五倍子单宁、绿原酸。绿原酸是由咖啡酸与奎宁酸组成的缩酚酸。咖啡豆中的含量约2%。在植物界中以微量广泛分布。在苹果、山楂等水果中以微量与l-表儿茶酚(l-Epicatechol)共存,同时被存在的氧化酶氧化,是剖切果肉部分褐变的原因。
2.儿茶酚单宁
儿茶酚单宁为缩合型单宁(羟基黄烷醇),为结晶性,但其水溶液在放置时或在酸性条件下很快聚合,生成鞣质样物质鞣酐。儿茶酚类与黄酮、黄烷酮、花色苷配基等还原体相当,而且植物体中的儿茶酚类往往与其对应的黄酮醇类共存。
儿茶酚不对称的碳原子有两个,共有4个立体异构体。C2的H与C3的-OH处于顺位时称d-儿茶酚,反位时称l-表儿茶酚。d-儿茶酚含于黑儿茶中,几乎为纯品。另外也含于可乐果和大黄中。茶叶中有结晶性的3-没食子酰儿茶酚。l-表儿茶酚含于儿茶、茶、可可和可乐果中。茶叶单宁中还有黄连木儿茶酚。普洱茶等红茶的茶叶在发酵过程中,内含的l一表儿茶酚与l-表没食子酸儿茶酚在水溶液中与茶叶氧化酶作用生成茶黄素。
另一类单宁是无色花色苷配基,为4-羟基儿茶酚的衍生物,也广泛存在于植物中。柿的涩味成分为无色翠雀素的3-葡糖苷。将涩柿置于醇或CO2气中,由于酶的抑制作用而生成的乙醛与涩味成分结合,生成无味缩合体时,涩柿就变为甜柿。
(二)水果中的单宁及其对果汁加工的影响
单宁主要存在于水果,例如柿、山楂、苹果、梨、桃、葡萄等木本果实中,主要水果的单宁含量见表2-1-29。有些未成熟水果的单宁含量较高,涩味很重。成熟过程中,单宁含量逐渐减少。但有些水果,例如柿在成熟时仍有较大的涩味,需要脱涩处理。蔬菜中的单宁含量较低,主要成分是黄酮醇糖苷和酚的衍生物。大多数蔬菜不含儿茶酚和前花色素。果蔬中的酚类物质往往是决定果蔬颜色的重要因素。
表2-1-29 水果中的单宁含量 单位:%
水果中的单宁对水果制品的风味和产品品质影响较大,主要如下:
1.涩味
涩味是一种收敛性的味,适量的涩味也是形成果蔬制品独特风味的因素,例如茶饮料中的单宁产生的涩味有近乎苦的味感。但较强的涩味不为人们所接受。单宁的涩味在某种程度上有强化酸味的作用。适量的单宁与相应的糖酸相配,能产生清凉感,例如山楂中的单宁产生了山楂饮料特有的爽口风味。
2.单宁的变色反应
(1)酶褐变 某些水果在采收、运输、贮存和加工过程中,当果实受到机械伤或剖切时,果肉会很快产生褐变,这主要是水果中的单宁物质和多酚氧化酶引起的。这类水果有山楂、苹果、梨、桃、杏、樱桃、草莓以及香蕉等。柑橘类水果包括橙、葡萄柚、柠檬以及菠萝、番茄、南瓜等果蔬因缺少褐变作用的酶,因此加工中很少产生褐变。
参与单宁氧化作用的酶有含铁卟啉的过氧化物酶,含铜辅基的多酚氧化酶和漆酶。但果蔬发生褐变主要是多酚氧化酶,包括酪氨酸酶、酚酶、儿茶酚酶、儿茶酚氧化酶等的作用。酶褐变与果蔬中的单宁含量有关,另一方面酶褐变还与氧的存在有关。为此可选用单宁含量少的果蔬原料品种,同时加工中尽量减少与空气的接触,缩短加工路线或采取脱气、真空操作等,以防止或减少酶的褐变。另一方面加热破坏酶的活力,或使用亚硫酸、抗坏血酸、食盐等抑制酶的褐变作用。
(2)变色反应 单宁在不同条件下产生变色反应,主要是与金属离子作用产生变色现象,例如遇三价铁离子时变蓝色,与锡长时间共热时呈玫瑰色。此外还有在碱性条件下变黑,在酸性条件下加热变红等现象。鉴于这些情况,在果蔬加工时,要禁用铁、锡制的工器具,同时避免与碱性物质接触,以保证产品有良好的色调和质量。
3.单宁对蛋白质的凝固作用
单宁能与蛋白质结合生成大分子的聚合物,使蛋白质由亲水性胶体变为疏水性胶体,并且凝聚沉淀。在果汁加工中常利用单宁的这一性质澄清果汁,例如在果汁加入单宁,并加入相应量的明胶等,就可使果汁中的悬浮物质发生凝聚,使果汁得以澄清。