Tanin

Définition

Le terme tanin était à l'origine utilisé pour décrire certaines substances organiques qui servaient à transformer les peaux brutes d'animaux en cuir. Les tanins sont extraits des plantes avec de l'eau (ou eau et alcool) qui est ensuite décanté et laissé évaporer à basse température jusqu'à l'obtention du produit final.

L'acide gallique, un tanin :

Un tanin peut être un acide gallique par mi les acides phénoliques. Les tanins sont des composés polyphénoliques doués de propriétés antiseptiques produits par la plupart des végétaux. Ils diminuent la biodégradation des protéines dans les sols ou les eaux en se liant à ces dernières.

Explications

Un tanin, ou tannin, ou acide gallique, est un substance amorphe très répandue dans le bois, l'écorce, les feuilles et/ou les racines de nombreux végétaux, apte à transformer la peau en cuir. Le tanin est astringent, un composé polyphénolique végétal amer. Les tanins ont une légère odeur caractéristique, un goût amer et astringent, et leur couleur varie du jaune au brun foncé.

Exposés à l'air, ils deviennent sombres et perdent leur efficacité pour le bronzage. Les tanins sont utilisés dans le bronzage parce qu'ils réagissent avec les protéines de collagène présentes dans les peaux des animaux, en les joignant ensemble; De cette façon, il augmente la résistance de la peau à la chaleur, la putréfaction par l'eau et l'attaque par les microbes.

Chimiquement ce sont des métabolites secondaires des plantes, phénoliques, non azotés, solubles dans l'eau et non dans l'alcool ou les solvants organiques. Ils abondent dans les écorces des chênes (où ils sont particulièrement concentrés dans les branches) et les châtaigniers, parmi d'autres arbres.

Les tanins contenus dans le vin, proviennent des pépins, des pellicules et des rafles du raisin, ils sont alors des composés polyphénoliques présents dans le vin et contribuant à son équilibre organoleptique. L'avocat, fruit de l'avocatier, a une très haute teneur en tanins dans sa grosse graine.

Le tanin est ainsi une famille de glycosides végétaux dérivés d'acides polyphénoliques comme l'acide gallique, présents dans les vacuoles.

Classification

La formule C₁₄H₁₄O₁₁, considérée dans certains livres comme celle du tanin commun, n'est qu'approximative, car ce sont des polymères complexes. Il existe deux catégories de tanins classés en fonction de leur voie de biosynthèse et de leurs propriétés chimiques, les tanins condensés et les tanins hydrolysables :

• Les tannins condensés ou proanthocyanidines sont des polymères d'un flavonoïde appelé anthocyanidine. Il est courant de les trouver dans le bois des plantes ligneuses.
• Les tanins hydrolysables sont des polymères hétérogènes formés par des acides phénoliques, en particulier l'acide gallique, et des sucres simples. Ils sont plus petits que les tanins condensés et sont hydrolysés plus facilement; seul l'acide dilué est suffisant pour y parvenir. La plupart ont une masse moléculaire comprise entre 600 et 3 000.

Fonctions

Dans les plantes, les tanins remplissent des fonctions de défense contre l'herbivorie (contre les herbivores). Les tanins en général sont des toxines qui réduisent considérablement la croissance et la survie de nombreux herbivores lorsqu'ils sont ajoutés à leur régime alimentaire. De plus, ils ont le potentiel de provoquer un rejet de nourriture ("anti-nourriture") chez une grande diversité d'animaux. Les mammifères tels que la vache, le cerf et le singe évitent de façon caractéristique les plantes ou parties de plantes à haute teneur en tanin. Les fruits non mûrs, par exemple, ont souvent des teneurs élevées en tanins, qui peuvent être concentrés dans les couches cellulaires les plus externes du fruit.

Le fait que les humains préfèrent généralement un certain niveau d'astringence dans les aliments qui contiennent des tanins, tels que les pommes, les mûres et le vin rouge, est intéressant. Récemment, ce sont les tanins du vin rouge qui ont montré des propriétés de blocage de la formation de l'endothéline, une molécule de signalisation qui produit la constriction des vaisseaux sanguins, ce qui réduirait le risque de maladie cardiaque à ceux qui consomment du vin rouge de façon modérée.

Bien qu'il existe des tanins spécifiques qui peuvent être sains, en général, ils sont toxiques, en raison des mêmes propriétés qui les rendent bons pour la tannerie : leur capacité à lier les protéines ensemble d'une manière non spécifique. On a longtemps pensé que les tannins formaient des complexes avec des protéines de l'intestin des herbivores formant des liaisons hydrogène entre leurs groupes hydroxyles et les sites électronégatifs de la protéine, mais des preuves plus récentes soutiennent également un lien covalent entre les tanins (et d'autres composés). les phénoliques des plantes) et les protéines des herbivores qui les consomment. Le feuillage de nombreuses plantes contient des enzymes qui oxydent les phénols à leurs formes de quinone dans les intestins des herbivores. Les quinones sont hautement réactives, électrophiles et réagissent avec les groupes protéiques nucléophiles -NH₂ et -SH. Quel que soit le mécanisme par lequel le lien tannin-protéine intervient, ce processus a un impact négatif sur la nutrition des herbivores. Les tanins peuvent inactiver les enzymes digestives des herbivores et créer des agrégats complexes de tanins et de protéines végétales difficiles à digérer.

Les herbivores qui se nourrissent habituellement de matières riches en tanins semblent avoir des adaptations intéressantes pour éliminer les tanins de leur système digestif. Par exemple, certains mammifères, tels que les souris et les lapins, produisent des protéines dans la salive qui sont riches en proline (25–45 %), qui a une forte affinité pour les tanins. La sécrétion de ces protéines est induite par l'ingestion d'aliments à haute teneur en tanins, et son effet est la diminution d'une mesure importante des effets indésirables de l'ingestion de tanins. La quantité élevée de résidus de proline confère à ces protéines une conformation très flexible et ouverte, et un haut degré d'hydrophobicité qui facilite leur union avec les tanins.

Les tanins végétaux agissent également comme défenses contre les micro-organismes. Par exemple, le coeur de bois mort de nombreux arbres contient des concentrations élevées de tanins qui aident à prévenir l'effondrement par des attaques de champignons et de bactéries pathogènes.

Extraction

La procédure pour extraire les tanins des plantes commence par le broyage, au point que les parties des plantes sont moulues pour former des copeaux ou des copeaux. Ensuite, nous procédons à l'extraction, qui peut être rurale ou industrielle.

Dans l'extraction de type rural, les copeaux sont placés dans plusieurs grandes cuves en bois ou pots en argile, puis de l'eau est ajoutée à la première pour couvrir complètement le matériel végétal pour éviter l'oxydation, le lendemain, le ajouter de l'eau à la seconde et ajouter de l'eau chaude (non bouillante) au premier, le troisième jour est transféré de la seconde à la troisième et la première à la seconde, en rajoutant de l'eau dans la première, et ainsi il se répète la procédure pendant environ 12 jours, au cours de laquelle un réservoir de réserve est rempli d'eau qui est déjà considéré comme ayant extrait suffisamment de matière.

Pour empêcher les tanins de se gâter pendant le processus, l'eau utilisée (appelée "jus de bronzage") ne doit pas contenir de chaux ou de fer (elle doit être "douce"), elle est généralement filtrée avant le processus. Les instruments utilisés doivent être faits d'argile, de bois, de cuivre, de laiton ou de vannerie, jamais de fer car le fer réagit avec les tanins formant de l'acide ferroxalique.

Comme pour la procédure de type industriel, il y a les suivants, chacun d'eux utile pour extraire les tanins de différentes parties de la plante :

• Dans la diffusion ouverte de réservoir, appropriée pour l'écorce, les fruits et les feuilles, de grands réservoirs de bois ou de cuivre sont utilisés qui utilisent l'eau chauffée à la vapeur, dans laquelle le matériel est déchiqueté par les temps et tourné de sorte que l'eau nouveau entre toujours en contact avec le matériau le plus lessivé, en contre-courant avec le matériau de remplissage. La température doit toujours être inférieure au point d'ébullition (habituellement à 60 ou 82 °C) pour éviter que les tanins ne précipitent et ne s'assombrissent. Lorsque l'eau sort finalement du premier compartiment, elle est plus ou moins concentrée. La procédure totale dure environ 3 ou 4 jours.
• Dans le moulage, recommandé pour les écorces et les feuilles, un réservoir est rempli de la matière déchiquetée et soumis à la vapeur. Plus tard, il est pulvérisé avec de l'eau chaude et l'eau, qui est déjà "jus de bronzage", est enlevée ou "tendue" par le fond du réservoir. Cela prend la moitié du temps de diffusion en cuve ouverte.
• Dans la cuisine, utilisé pour le bois, d'abord le matériel est déchiqueté bien dans des déchiqueteuses (semblable à la façon dont la pâte est faite pour le papier, mais plus déchiqueté), et ce matériau déchiqueté bien est versé dans des réservoirs où il est rempli d'eau. Lorsque l'eau atteint la concentration la plus élevée possible de tanins, elle est appelée "liqueur", et celle qui sort du premier dépôt est versée dans le second en répétant le processus, puis vers un troisième dépôt. Le chauffage produit du tannate de fer, de sorte qu'au cours du dernier stade, du sulfite de sodium ou du disulfite de sodium est ajouté et conservé dans de l'eau froide. Le processus prend un jour à compléter. Les déchets de bois déchiquetés ne sont pas mis au rebut mais peuvent être utilisés pour fabriquer du papier, des agglomérats ou du carburant.
• Dans l'autoclave, également utilisé pour le bois déchiqueté, les autoclaves sont utilisés lorsque les températures sont supérieures au point d'ébullition de l'eau et dans les autoclaves modernes les cycles de chargement et de déchargement de l'eau dans les cuves ne sont que de quelques minutes, complétant le processus en environ 45 minutes. La méthode est moins chère que la cuisson car elle utilise moins d'eau. Comme dans le processus de cuisson, le tannate de fer est produit, et le bois résiduel peut être utilisé dans la fabrication du papier, des agglomérés et du carburant.
• Dans le système à contre-courant ou de lixiviation, des compartiments sont également utilisés là où le matériau est placé; dans ceux-ci, le solvant circule à contre-courant en continu (au lieu d'être transféré du réservoir au réservoir), jusqu'à ce qu'il soit concentré par une décharge dans le premier compartiment. L'appareil couramment utilisé est appelé "classificateur multi-plateforme", il s'agit d'un réservoir de 2 à 6 compartiments.

Quelle que soit la méthode utilisée, l'extraction conduit à un liquide concentré sombre avec des impuretés non tanniques. Pour la filtration, le liquide est passé à travers une toile de pression, qui est nettoyée en leur injectant de l'eau chaude. Le processus de filtration élimine les impuretés et le liquide devient translucide, bien qu'il soit encore rouge-brun. L'étape suivante est la décoloration, au moyen d'un traitement chimique à base de dioxyde de soufre (appelé "sulfitation"), ou évaporation directe. La sulfitation peut être effectuée par deux méthodes, appelées "échelle" et "cascade" obsolète.

Dans la méthode "échelle", les liquides tombent d'en haut par gravité et le SO₂ monte par le bas par diffusion. Dans la méthode "cascade", des tours de 15 à 30 mètres de haut remplies de pierres calcaires et siliceuses ont été utilisées. Le liquide a été lâché par le haut et aussi par de petites douches a été injecté SO₂. Enfin la dernière étape du processus est l'évaporation du liquide résultant, pour concentrer les tanins. Ils peuvent être réalisés dans des réservoirs fermés ou ouverts (ce dernier est interdit pour les tanins décolorés car le SO₂ est émis dans l'atmosphère), qui sont chauffés avec un agitateur qui empêche constamment le tanin de coller au fond.

Le procédé est effectué jusqu'à l'obtention de la concentration désirée. Les concentrés qui sont maintenus liquides nécessitent un processus d'évaporation supérieur, les concentrés de poudre sont obtenus en concentrant jusqu'à 45 % de tanin dans le vide et ensuite en séchant jusqu'à atteindre une humidité de 5 %. Les présentations les plus courantes sont les suivantes :

• Présentation liquide de 25 à 45 % de tanin. C'est un concentré liquide avec un long processus d'évaporation, qui était de 20 % d'humidité.
• Présentation solide 45–65 % de tanin. C'est le concentré liquide qui a traversé les réservoirs ou les machines sous pression jusqu'à solidification.
• Présentation en poudre 55–70 % de tanin. C'est le concentré qui a été séché.

En rapport avec "tanin"

• acide gallique

  

  Un acide gallique identifie un acide phénol entrant dans la composition des tanins hydrolysables et issu du shikimate.

• acide tannique

  

  L'acide tannique est un polyphénol végétal naturel qui peut être trouvé dans pratiquement tous les tissus végétaux aériens.

• phlorotanin

  

  Un phlorotanin (phlorotannin) est un type de tanin constitué par des polymères du phloroglucinol (noyau benzénique porteur de trois groupes hydroxyle).