Tajemství trpké chuti vína a barvy ořechů

úterý 1. prosinec 2009 01:45

Svíravou chuť až pocit drhnutí v ústech u suchého vína, trnek, granátových jablek apod. způsobuje obsah tříslovin, čili taninu. Pocit sucha v ústech vzniká tím, že tanin sráží bílkoviny ve slinách, které jim dávají vazký charakter a snižuje tak jejich hustotu a mazací účinek. Třísloviny vytěsňují molekuly vody navázané na bílkoviny, které se přitom srážejí a zbavují molekul vody. V důsledku toho po spolknutí trpkého vína v ústech získáme pocit, jako bychom si je několik minut vyplachovali vodou a jazyk nám drhne na patře.

Třísloviny jsou estery polyfenolových kyselin s velkým obsahem hydroxylových skupin -OH (viz vzorec níže). Ty snadno vytěsňují molekuly vody, které udržují složitou struktury bílkovin. Navázáním taninu se molekuly vody z bílkovin nahrazují taninem, přičemž se bílkoviny srážejí podobně jako tvaroh z mléka a jejich složitá struktura zaniká. Protože na správné struktuře bílkovin závisí funkce živých buněk, třísloviny na nižší organismy působí jako silné bílkovinné jedy, vysušují je a zabíjejí. Obsah taninů chrání plody rostlin před předčasným shnitím a obsah taninů v kůře stromy chrání před škůdci. Trpká chuť plodů odrazuje jejich konzumenty od toho, aby je snědli předčasně, dokud nejsou semena úplně zralá. V semenech uvnitř bobulí zůstává obsah tříslovin zachován i v době zralosti, aby je zvířata zbytečně nerozkousávala a semena se mohla snadno šířit jejich trusem.

Určité druhy hmyzu této obranné schopnosti rostlin využívají pro svou vlastní ochranu a rozmnožování. Např. malé vosičky žlabatky na se na rostlinách dopouštějí genetického inženýrství a jejich larvy vylučují látky, které způsobují lokální mutace a deformace pletiv do podoby tvrdých kulatých útvarů, nazývaných hálky. Pokud hálky rostou na dubech, pak se hálkám taky někdy říká duběnky (viz obr. níže). Jsou celé prosycené taniny, takže pro larvy vosiček duběnky představují dokonalý úkryt: díky vysokému obsahu tříslovin hálky přes zimu neshnijí a kvůli jejich silně trpké chuti se do nich zvenčí jen tak něco neprohryže.

Ukázka hálky (duběnky) na listech dubu

Vysoký obsah taninu v kůře stromů a v dubových hálkách se odjakživa využíval i průmyslově. Kůra starých dubů se loupala, sušila a drtila na tzv. tříslo. Do jeho vodného výluhu se po dobu několika měsíců namáčely vylouhované kůže zbavené srsti. Tříslo srazilo bílkoviny v kůži a postupně je přeměnilo na useň. Po vyčinění se kůže ometly od přebytečného třísla a zavěšené na tyčích se pomalu ve stínu sušily. Ještě vlhké se mazaly tukem a mazání se několikrát opakovalo, dokud se kůže nestala měkkou a vláčnou. Na obrázku níže je nástroj, který koželuhové používali pro loupání kůry. V dnešní době se pro činění kůží používají sole hliníku a chromu, protože v nich srážení bílkovin probíhá mnohem rychleji.

Nástroj používaný koželuhy pro loupání kůry

Vysoký obsah tříslovin v duběnkách se využíval i jinak. V době kazetových fotografických přístrojů na začátku minulého století se fotilo na želatinové desky pokryté chloridem stříbrným. Pro jejich vyvolávání se používal tzv. pyrogallol, kterému se díky obrozeneckému zanícení pro slovanské názvosloví chemie říkalo kyselina smáhloduběnková. Získával se totiž opatrným pražením ("smáhnutím") duběnek sbíraných na dubech v prosluněné Gallii, čili dnešní Francii. V taninech obsažená kyselina gallová (viz chemický vzorec vlevo níže) zahříváním dekarboxyluje, čili odštěpuje oxid uhličitý a zůstává benzen-1,2,3-triol, čili pyrogallol (viz vzorec na obr. vpravo - slovo "pyros" znamená v řečtině "žár"). Pyrogallol je trojsytný fenol, jehož fenolické skupiny lze donutit v silně zásaditém prostředí k postupnému odštěpení kladně nabitých vodíkových iontů. Tím se do uhlíkového kruhu natlačí elektrony, v jejichž důsledku se roztok fenolátu chová jako silně redukční činidlo, schopné srážet stříbro z želatinové vrstvy. Zásaditý roztok pyrogallolu se redukuje tak snadno, že pohlcuje kyslík ze vzduchu, čehož se dodnes využívá třeba pro stanovení zbytkového obsahu vzduchu ve spalinách uhlí - vzorek plynu se promíchává s roztokem pyrogallolu v kalibrované nádobce tak dlouho, až se jeho objem nemění a úbytek objemu pak odpovídá právě obsahu kyslíku.

Kyselina gallová tvoří hlavní součást tříslovin Pyrogallol vzniká zahříváním kyseliny gallové

Kyselina gallová tvoří s železitými solemi velmi tmavé hydroxokomplexy, které se používaly jako barvivo pro výrobu trvanlivého inkoustu, který stárnutím spíš tmavnul, než vybledával. Takovým inkoustem byly dříve popisovány pergameny i úřední listiny, protože jej nebylo možné smýt vodou. Adstringentní (svíravé, stahující), desinfekční a koagulační (srážecí) vlastnosti taninů se využívaly i v lékařství, protože odvar z duběnek dokáže snižuje otoky a dokáže zastavit krvácení podobně jako kamenec nebo octan hlinitý. V přírodě se taniny oxidují chinony, popř. až na taninové a huminové kyseliny, které způsobují hnědou barvu půdy a rašeliny a kyselou reakci jejího výluhu. Zatímco fenoly jsou redukční činidla a poskytují elektrony, chinony jsou tzv. akceptory elektronů a s nezoxidovanými fenoly se o elektrony vzájemně přetahují za vzniku tzv. donor-akceptorových komplexů. Pohyblivé elektrony mezi oběma molekulami se vůči světlu (elektromagnetické vlnění) chovají jako malé anténky a propůjčují těmto komplexům velmi tmavou barvu až kovově lesklý vzhled a elektrickou vodivost.

Molekulární komplex hydrochinonu a chinonu 

Na obrázku níže je sloučenina chinonu a hydrochinonu, tzv. chinhydron - ačkoliv obě látky jsou prakticky bezbarvé, vzniklý chinhydron tvoří tmavé, bronzově lesklé jehličky. Výměna elektronů mezi uhlíkovými kruhy obě molekuly slepí do struktury podobné hamburgeru, která umožňuje pohyb elektronů na dálku a tím pádem vyvolává kovově lesklé zbarvení a elektrickou vodivost.

Donor-akceptorový komplex chinhydronu tvoří tmavě zbarvené jehličky

Tvorba silně zbarvených sloučenin při oxidaci tříslovin vzdušným kyslíkem způsobuje tmavnutí odloženého ohryzku jablka, zhnědnutí spadaného listí nebo rukou, kterými jsme loupali ořechy. Protože zoxidované chinony již neobsahují fenolické -OH skupiny, jsou ve vodě málo rozpustné a lze je z rukou obtížně smýt. Řešením může být použití odbarvovače na barevné prádlo, obsahujícího dithioničnan sodný, který zoxidované komplexy zredukuje zpět. Ztmavnutí kůže ve styku s chinony se dříve využívalo i v kosmetice pro barvení vlasů a v samoopalovacích krémech s obsahem pyrogallolu. V dnešní době chinony nahradily šetrnější a méně škodlivé přípravky na základě redukujících aldóz (jako je sladká látka DHA), které ve styku s aminokyselinami v kůži zvolna karamelizují Maillardovou reakcí podobně jako cukr v mléčných karamelkách a povrchové vrstvy kůže díky nim získají přirozenější hnědou barvu.  

Creative Commons License
Blog, jehož autorem je Milan Petřík, podléhá licenci Creative Commons Uveďte autora-Neužívejte dílo komerčně-Zachovejte licenci 3.0 Česko.

Milan Petřík

TiolPclKCFgYvpJxMomTFX07:2424.7.2011 7:24:02
hrXTLuFqxwXrJvmBRxm09:2315.7.2011 9:23:29
LuděkDěkuji18:336.12.2009 18:33:17

Počet příspěvků: 3, poslední 24.7.2011 7:24:02 Zobrazuji posledních 3 příspěvků.

Milan Petřík

Milan Petřík

Aktuality a postřehy ze světa vědy

Astronomie, fyzika

REPUTACE AUTORA:
0,00

Seznam rubrik