แทนนิน (Tannin)

                                                              แทนนิน (tannin)

แทนนินเป็นสารประกอบฟีนอลิค (Phenolic  compounds) ที่ได้จากธรรมชาติ  มีน้ำหนักโมเลกุลอยู่ระหว่าง 500 – 3,000  ดาลตัน  ทั้งยังมีหมู่ฟีนอลิคไฮดรอกซิลอิสระ (Phenolic hydroxyl)ที่สามารถเกิดการเชื่อมโยงได้กับสารโปรตีน (Protein) และสารไบโอพอลิเมอร์ (Biopolymers)  เช่น  เซลลูโลส (Cellulose) และ เพคติน (Pectin)       

แทนนินได้จากส่วนต่างๆของพืช  เช่น เปลือก  ใบ  ผล  เปลือกผล  ซึ่งมีสมบัติละลายในน้ำ สามารถรวมตัวกับโปรตีนในหนังสัตว์  ทำให้เป็นหนังฟอกหรือหนังสำเร็จได้   ในขณะที่พืชมีชีวิตอยู่สารแทนนินจะถูกสร้างขึ้นมาในรูปของสารละลายรวมอยู่ในโปรโตพลาสซึม (Protoplasm) และแวคิวโอของเซลล์ (Cell  vacuoles) เมื่อเซลล์ตายลง   โปรโตพลาซึมจะสลายตัว   แทนนินจะถูกดูดอยู่ในผนังเซลล์  โดยทั่วไปแทนนินในเปลือกไม้ชนิดต่างๆ จะมีปริมาณแทนนินสูงกว่าในเนื้อไม้มาก (สมศักดิ์  วรมงคลชัย, 2532)

            ประเภทของแทนนิน

            แทนนินแบ่งออกเป็น  2  ประเภท คือ

            1.  Hydrolyzable   tannin   เป็นสารประกอบฟีนอลิค   มีน้ำตาลอมเหลือง  ละลายได้ในน้ำร้อน  โดยปกติเป็นอนุพันธ์ของ  Gallic  acid  กับ Ellagitannin  และน้ำตาล ดังแสดงได้   เมื่อรวมตัวกับสารละลายเฟอริคคลอไรด์ (Ferric  chloride) จะให้สีน้ำเงิน

2.  Condensed  tannins   เป็นพอลิเมอร์ (Polymer) ของสารประกอบฟีนอลิค  เกิดจากหลายโมเลกุลของ  Flavanols   รวมตัวกัน  ซึ่งจะไม่มีน้ำตาลในโมเลกุล Flavanols ประกอบด้วย  2  ชนิดคือ  Flavan-3-ols และ  Flavan-3-diols   ซึ่งเมื่อรวมตัวกันเป็นโพลิเมอร์จะเรียกว่า Anthocyanidin  และ  Proanthocyanidin  ซึ่งมีสีแดง   ละลายน้ำได้ไม่ดีเท่า Hydrolyzable  tannins เมื่อรวมตัวกับสารละลายเฟอริคคลอไรด์จะให้สีเขียว

การกระจายตัวในธรรมชาติของแทนนิน

            การกระจายตัวในธรรมชาติของแทนนินนั้น  พบว่ามีการกระจายตัวอยู่ในพืชเกือบทุกชนิดและเกิดเป็นองค์ประกอบสำคัญที่เด่นมากในพืชใบเลี้ยงคู่จำนวนมาก  แต่สำหรับในพืชชั้นต่ำเช่น  รา  สาหร่าย  มอส  ลิเวอร์เวิร์ท  ตลอดจนพวกหญ้าทั้งหลายจะพบว่ามีสารแทนนินเป็นองค์ประกอบอยู่น้อยมาก บทบาททางนิเวศวิทยาของแทนนินที่พบอยู่ในพืชยังไม่เป็นที่ทราบกันอย่างชัดแจ้งนักและโดยทั่วไปแล้วพืชทั้งหลายที่มักจะมีแทนนินเป็นองค์ประกอบเสมอ  มักจะพบแทนนินสูงในส่วนของแก่นไม้และเปลือกไม้  ในส่วนของพืชที่มีอายุมากกว่า  1   ปีจะมีแทนนินสูงกว่าใบที่อายุเพียงปีเดียว  และพืชที่มีใบสีเขียวตลอดปีก็มีแทนนินมากกว่าพืชประเภทผลัดใบ (อัญมณี   ปิณฑะบุตร,2540)

            สมบัติของแทนนินที่สำคัญคือ ความฝาด  ซึ่งเกิดจากส่วนโพลิเมอริค(Polymeric)ของสารประกอบที่มีกลุ่มฟีนอลและแคเทซอลหรือฟาโวนอล  ซึ่งมีมวลโมเลกุลสูงๆ เนื่องจากสามารถเกิด  Cross  linking  ระหว่างไกลโคโปรตีนกับแทนนินทำให้เกิดการหล่อลื่น (Lubricating  action)ในปากลดลง  การเกิดรสฝาดจะพบอยู่ในแทนนินที่มีลักษณะโอลิโกเมอร์ (Ologomer) จะไม่พบในแทนนินแบบโมโนเมอร์ (Monomer) และโพลิเมอร์ (Polymer) (สุวรงค์  วงษ์ศิริ, 2536)

            ดังนั้นในผลไม้ดิบจะมีคอนเดนซ์แทนนินชนิดลิวโคแอนโธไซยานินที่มีขนาดโมเลกุลพอเหมาะ(Olygomer) ที่มีรสฝาดและจะค่อยๆลดลง  จนกระทั่งผลไม้สุก ปริมาณและชนิดของแทนนินในพืชจะขึ้นอยู่กับชนิดของพันธุ์พืช  แหล่งที่ปลูก  สภาพภูมิอากาศ  แร่ธาตุ  และอายุกิ่ง  ก้าน  ใบของพืช

               สมบัติทางกายภาพและทางเคมีแทนนิน (วรรณวิภางค์ ชื้อตระกูล, 2554)

1.       แทนนิน  คือ สารประกอบเคมีชนิดซับซ้อนมากจะไม่สามารถตกผลึกได้

2.       สามารถรวมตัวได้ดีกับโปรตีนและหนังสัตว์  เปลี่ยนหนังดิบให้กลายป็นหนังฟอก

หรือหนังสำเร็จ

3.       มีรสฝาดเนื่องจากไกลโคโปรตีนที่อยู่ในน้ำละลายจะเกิดสารเชิงซ้อนกับแทนนินเกิด

การตกตะกอน ทำให้การหล่อลื่นลดลง

4.       แทนนินสามารถละลายได้ในน้ำ  แอลกอฮอล์  อะซิโตน  และไพริดีน  แต่ไม่สามารถ

ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์  เช่น อีเทอร์  คลอโรฟอร์ม  แต่เมื่ออยู่ในน้ำจะมีสภาพเป็นคอลลอยด์

5.       มีสมบัติเป็นยาฝาดสมาน (Astringent) เพราะสามารถรวมตัวกับโปรตีน  เกิดเป็น

สารประกอบที่มีความคงตัวมาก

6.       เมื่อทำปฏิกิริยากับเกลือของเหล็กจะเป็นสีน้ำเงินหรือสีเขียว

7.       สามารถตกตะกอนกับเกลือของโลหะบางชนิด  เช่น เลดแอซิเตต

8.       สามารถตกตะกอนได้กับสารละลายโพแทสเซียมไดโครเมตหรือกรดโครมิค

9.       สามารถทำให้สารอัลคาลอยด์ (Alkaloids)ตกตะกอนได้  และสารอินทรีย์ที่มีสมบัติ

เป็นเบสก็สามารถตกตะกอนได้เช่นกัน

10.   ในสารละลายที่มีความเป็นเบส  แทนนินจะดูดซับออกซิเจนและเปลี่ยนสีคล้ำขึ้น

11.   เมื่ออยู่ในสารละลายโพแทสเซียมเฟอริคไซยาไนด์ (Potassium  ferric cyanide)

และแอมโมเนียจะเกิดเป็นสีแดงเข้ม

               ประโยชน์ของแทนนิน (วรรณวิภางค์ ชื้อตระกูล, 2554)

1.       ใช้แทนนินในการฟอกหนัง  เช่น แทนนินที่ได้จากเปลือกไม้โกงกาง  ไม้มิโมซา

ไม้แคบวาซอ   และเปลือกไม้โอ๊ค

2.       ใช้แทนนินในการผลิตกาวไม้อัด  และผลิตพลาสติก  โดยผสมแทนนินกับ

ฟอร์มัลดีไฮด์  ใช้เป็นกาวในอุตสาหกรรมเกี่ยวกับไม้อัด

3.       ใช้แทนนินเคลือบผิวไม้ โดยใช้แทนนินทำปฏิกิริยากับเบนโซอิลเลต (Benzoylated)

จะได้สารประกอบ Benzoylated wattle  tannins  ที่สามารถละลายได้ในโทลูอีน (Toluene) เมื่อทำปฏิกิริยาอีกครั้งกับไดไอโซไซยาเนต (Diisocyanates) จะได้โพลียูรีเทน (Polyurethanes)

            4.  แทนนินสามารถรวมตัวกับเกลือของเหล็กได้สารประกอบสีน้ำเงิน นำมาใช้ผลิตน้ำหมึก หมึกพิมพ์ สีย้อมผ้า

            5.  ใช้แทนนินเป็นสารตกตะกอนโปรตีนและจับกับไอออนของโลหะ ในอุตสาหกรรมผลิตไวน์ เบียร์ และสาเก ทำให้สามารถกำจัดกลิ่นและรสที่ไม่ต้องการออกจากผลิตภัณฑ์ได้

            6.  ใช้แทนนินทำปฏิกิริยากับเจลาตินได้สารประกอบเชิงช้อน สามารถใช้เคลือบอาหารบางชนิด เช่น เนื้อสัตว์ ให้มีอายุการเก็บเกี่ยวที่นานขึ้น

             7.    ใช้แทนนินป้องกันการเหม็นหืน

             8.    ใช้แทนนินในการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคที่เรียในอาหาร

               การหาปริมาณแทนนิน (Schanderl, 1970)

               การตรวจสอบสมบัติของแทนนินสามารถทดสอบได้หลายวิธี โดยแต่ละวิธีใช้สารในการทำปฏิกิริยาต่างกัน ดังนี้

               1.  ตรวจสอบโดยใช้วิธี vanillin hydrochloric ใช้สารประกอบวานิลลินในกรดเกลือเข้มข้น

(vallin-conc. HCl) ทดสอบ ใช้ในการอ้างอิงหาปริมาณ condensed tannins โดยหลักการ คือใช้ทดสอบสารประกอบประเภทฟีนอลิคกลุ่ม flavonoid ซึ่งจะเกิดสารสีแดง แล้วนำไปวัดค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นประมาณ 500 นาโนเมตร เป็นดังสมการ 

               ปฏิกิริยาระหว่างวานิลลิน (Vanillin) กับแคทิชิน (Catechin)  จะให้สารผลิตภัณฑ์ที่เป็น       สีแดง ในการวิเคราะห์นิยมใช้แคทิชิน (Catechin) เป็นสารมาตรฐานในการทำปฏิกิริยากับวานิลลิน(Vanillin) โดยส่วนมากวานิลลิน (Vanillin)จะเกิดปฏิกิริยากับสารประกอบพวก Aromatic  aldehyde  โดยจะเกิดที่ตำแหน่งเมตา (meta)ของวงเบนซีนในสารประกอบ  Flavanol   นอกจากจะเกิดกับแคทิชินแล้วยังสามารถเกิดปฏิกิริยากับโพรแอนโธไซยานิดิน (Proanthocyanidin) ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ของสารแคทิชินด้วยภายใต้สภาวะที่มีเมทานอลเป็นตัวทำละลาย   แต่ว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยามีความแตกต่างกันคือแคทิชิน (Catechin) จะต่ำกว่าโพรแอนโธไซยานิดิน (Proanthocyanidin)   ปริมาณคอนเดนซ์แทนนินที่วิเคราะห์ได้เป็นค่า  Catechin  Equivalents   (Price, Van Scoyoc, and Butter,1978)

               2.  ตรวจสอบโดยใช้วิธี folin-denis ใช้สารละลาย folin-denins reagent เป็นสารทดสอบ

โดยหลักการคืออาศัยการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของหมู่ phenolic hydroxyl โดยหมู่ฟีนอลิคจะไปรีดิวซ์ phosphotunstomolydic acid เกิดเป็นสารเชิงซ้อนสีน้ำเงิน แล้วนำไปวัดค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นประมาณ 700 nm คำนวณหาปริมาณสารประกอบฟีนอลิคทั้งหมดโดยนำเทียบกับสารละลายมาตรฐานกรดแทนนิก, กรดแกลลิค หรือแคทีชิน

               3.  ตรวจสอบโดยการทำปฏิกิริยากับสารละลายเจลาติน (gelatin solution) หรือ

สารละลายเกลือเจลาติน โดยแทนนินจะตกตะกอนกับโปรตีนได้สารประกอบเชิงซ้อนโปรตีนแทนนิน

           4.  ทดสอบโดยใช้วิธี Prussian blue method โดยการนำไปทำปฏิกิริยากับเฟอริคคลอไรด์ (FeCl₃) และโพแทสเซียมเฟอริกไซยาไนด์ ในสารละลายกรดให้ตะกอนสีน้ำเงินหรือสีน้ำเงินม่วงแล้วนำไปวัดค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นประมาณ 700 นาโนเมตร