Классификация фенольных веществ

8.2 Соединения группы С₆ - С₁

8.3 Соединения группы С₆- С₃

8.4 Соединения группы С₆ - С₃ - С₆

Дубильные вещества

Классификация фенольных веществ

 

Растительные фенолы относятся к сложным органическим соединениям, имеющим в составе ароматическое кольцо и фенольный гидроксил.

Фенольные вещества играют важную роль в формировании вкуса и цвета пищевых продуктов, участвуют в окислительно-восстановительных реакциях. Большое разнообразие фенольных веществ, связано с тем, что они являются вторичными продуктами обмена веществ в растениях.

По строению фенольные вещества классифицируют на четыре группы:

1. Соединения группы С₆ - С₁

2. Соединения группы С₆- С₃

3. Соединения группы С₆ - С₃ - С₆

Дубильные вещества.

8.2 Соединения группы С₆ - С₁

 

В эту группу входят разнообразные представители производных оксибензойной кислоты: п - оксибензойная кислота, салициловая кислота, галловая кислота, ваниловая кислота, сиреневая кислота.

Оксибензойные кислоты присутствуют в растениях в связанном состоянии и высвобождаются при гидролизе. Галловая кислота способна образовывать димеры при помощи депсидной связи. Эта связь образуется между фенольным гидроксилом одной молекулы галловой кислоты и карбоксильной группой другой молекулы. Депсиды галловой кислоты являются исходными продуктами для образования гидролизуемых дубильных веществ. Ваниловая кислота или ванилин является широко распространенным ароматизатором. Салициловая кислота присутствует в некоторых ягодах и является природным консервантом.

В эту группу входят разнообразные представители оксикоричных кислот: п-оксикоричная кислота, кофейная кислота, ферулоавя кислота, синаповая кислота. Соединения группы С₆ - С₁ приведены на рисунке 8.1

8.3 Соединения группы С₆- С₃

 

В эту группу входят разнообразные представители производных овсикоричной ктслоты: п - оксикоричной кислоты являются: кофейная кислота, феруловая кислота, синаповая кислота. Наиболее важна из них кофейная кислота, которая взаимодействует с хинной кислотой и образует хлорогеновую кислоту. Это соединение участвует в процессе дыхания и обмена белков, влияет на прорастаемость ячменя. С хлорогеновой кислотой связывают стойкость сырья при хранении. Хлорогеновую кислоту относят к биологически активным соединениям, повышающим пищевую ценность фруктов, соков и т. д. Соединения группы С₆ – С₃ представлены на рисунке 8.2.

 

Рис.8.1- Соединения группы С₆ - С₁

 

 

Рис. 8.2 - Соединения группы С₆ – С₃

 

8.4 Соединения группы С₆ - С₃ - С₆

 

В эту группу входят разнообразные фловоноиды, состоящие из двух ароматических колец и одного гетероциклического кислород-содержащего пиранового кольца. В растительном сырье флавоноиды находятся в свободном состоянии, то есть в виде агликонов, и в связанном с углеводами состоянии, то есть в виде гликозидов. Гликозиды проявляют биологическую активность, их называют Р-витаминами. Р-витамины оказывают влияние на эластичность кровеносных сосудов, их активность повышается в присутствии витамина С. Физиологическая потребность человека в Р-витаминах составляет 200 мг.

Флавоноиды различаются между собой по степени окисленности или восстановленности гетероциклического фрагмента молекулы. Наиболее восстановленным является катехин, затем по степони окисления следует лейкоантоциан, флавонон, антоциан, флавон, флаовнол. Все перечисленные соединения способны образовывать различные производные за счет внедрения в ароматические кольца группировок: -ОН, -ОСН₃, -СН₃. Флавоноиды окисляются ферментом полифенолоксидазой до темноокрашенных соединений - меланинов, придающих продуктам и исходному сырью, вяжущий вкус и вызывающих потемнение полуфабрикатов и готовой продукции.

Катехин. Способен образовывать сложные эфиры с галловой кислотой и в таком виде является составной частью дубильных веществ. Катехин участвует в процессе дыхания растений, он используется в качестве резервного энергетического материала при возникновении неблагоприятных условий. Катехин образует Р–витамин при взаимодействии с углеводами. Богат катехином чайный лист, много содержится в яблоках, клюкве, бруснике.

Лейкоантоциан. Образует Р-витамин, в кислой среде переходит в антоциан, но в отличие от последнего, бесцветен, входит в состав дубильных веществ. В облепихе, черной смородине, крыжовнике, винограде содержится 200-250 мг % лейкокантоцианов.

Рис. 8.3 - Соединения группы С₆ - С₃ - С₆

 

Антоциан. Является основным красящим веществом растений, с ионами металлов образует соединения синего цвета, а с кислотами – красного. Чаще антоцианы встречаются в виде гликозаидов или Р-витаминов. Антоцианы способны связывать ионы тяжелых металлов и радиоактивных веществ и выводить их из организма. Особенно много антоцианов в черноплодной рябине – 5000 мг%. Значительное количество антоцианов обнаруживается в темноокрашенных плодах и ягодах: в черной смородине – 600 мг %, в вишне – 250 мг %, в клюкве – 380 мг %.

Флавонолы и Флавоны. Являются желтыми красящими веществами. В природе существует около 120 разновидностей флавонолов и флавонов. Наиболее широко распространен флавонол кверцетин и его гликозид – рутин, имеющий высокую Р-витаминную активность.

 

Дубильные вещества.

 

По составу дубильные вещества подразделяются на: гидролизующиеся и конденсированные.

Гидролизующиеся дубильные вещества состоят из галловой и пирокатехиновой кислот. Они соединены депсидной связью. Гидролиз этих веществ осуществляет фермент танназа, также гидролиз можно провести при интенсивном кипячении в водных растворах.

Конденсированные дубильные вещества при кипячении в слабокислых растворах подвергаются уплотнению, конденсации. В состав конденсированных дубильных веществ входят катехины, лейкоантоцианы и их сополимеры, соединенные углерод-углеродной связью. При конденсации большого количества катехинов и лейкоантоцианов образуются флобофены или «красные дубильные вещества». Эти производные дубильных веществ оказывают большое влияние на коллоидную стойкость пива, вина, сока.

Присутствие дубильных веществ, способствует лучшей сохранности сырья при хранении, предупреждает преждевременное прорастание зерна.

В пиве обнаружено 120 - 250 мг на 1 дм³ полифенолов, 60 - 100 мг на дм³ антоцианов. Содержание фенольных веществ в винограде и виноградном вине представлено в таблице 8.1.

 

Таблица 8.1

Содержание фенольных веществ в винограде и виноградном вине

 

Группы фенольных веществ	В белом винограде, мг/дм³	В красном винограде, мг/дм³	В белом вине, мг/дм³	В красном вине, мг/дм³
Катехины	200-500	500-4000
Антоцианы	-	300-2000	-
Лейкоантоцианы	20-100	20-1000		10-200
Флавонолы	10-40	100-200	5-10	5-40
Флавоны	1-10	1-20	1-5	1-10
Танины (полифенолы)	50-300	50-1000	100-1500	1000-5000