Последни новини и събития

Силно българско присъствие на Европейски…

Български научни изследвания бяха представени на Европейския форум на пивоварите и 38-ия Конгрес на Европейската пивоварна конвенция (ЕBC) в Мадрид. Паралелно с това, традициите, развитието и иновациите в бирената индустрия у нас станаха достояние на участниците в събитието чрез водещата статия в „BrewUp“, списанието на Пивоварите на Европа. Материалът, посветен...

09-06-2022

Read more

Химичен състав на дъбовата дървесина - Дъбова дървесина - лигнин и екстрактни вещества

Индекс на статията

Лигнин

Формула на лигнинЛигнинът представлява естествен полимерен продукт (полифенол) изграден от основни структурни звена - транс-кониферилов, транс-синапов и транс-n-кумаров алкохол. Молекулната маса на лигнина в дъбовата дървесина варира от 7000 до 10000. Лигнинът има сложен строеж. Значителна част от мономерните му звена са свързани както помежду си така и с хемицелулозата на дървесината. Някои автори предлагат формула на лигнина, която не изобразява структурата на молекулата, а показва само различните типове структурни звена, открити в лигнина и връзката между тях.
Звеното А е свързано със звеното В чрез естерна връзка между фенолната хидроксилна група на А и хидроксилната група от β-въглеродния атом на звено В. Така свързаните звена А и В образуват основното структурно димерно съединение на лигнина α-гваяцил глицеринов β-кониферилов естер. Звеното В, свързано със звеното С образува фенилкумаранов пръстен, звеното С-съединено със звено D чрез връзка между въглеродните атоми, образува бифенилна група. Структурните звена D и E образуват димерно съединение пинорезинол, звената F и G са свързани с β-арилна връзка, както звената А и В, а структурните звена Н, I, J формират странична верига в лигниновата молекула, като звеното J включва карбонилна група при α- и метиленова група при β-въглероден атом.
В дъбовата дървесина основното количество лигнин се намира между стените на клетъчните обвивки и минимална част - във вторичните клетъчни обвивки.
При екстракция на дъбовата дървесина с водно-алкохолни разтвори, фракциите разтворим лигнин съдържат средно 16% метоксилни групи, докато водоразтворимите фракции се характеризират с по-ниско съдържание на метоксилни групи. Съдържанието на свободни хидроксилни групи в молекулата на разтворимите фракции лигнин варира от 0,4 до 2,0 хидроксилни групи за една метоксилна група, а количеството на карбонилните групи е 0,1 карбонилна група за една метоксилна. Значителна част от лигнина на дървесината е свързан с хемицелулозата и при екстракция на разтворимия лигнин с моделни или с реални екстрагенти в разтворите преминават вещества от лигнино-въглероден комплекс.
При стареене на виното в контакт с дъбова дървесина, протича процес на екстракция на лигнина, при който съдържанието на лигнин в стареещото вино нараства. Част от екстрахирания лигнин, под действие на киселините се разгражда и получените продукти претърпяват процеси на окисление. В резултат на разграждане и окисление на част от екстрахирания лигнин, в отлежалите вина се образуват летливи лигнинови фракции - ароматни алкохоли и ароматни алдехиди.
Тези процеси имат съществена роля при формиране на специфичния аромат и букет на старото вино като напитка.

Екстрактни вещества

Под екстрактни вещества на дървесината се разбират съединения, които се екстрахират от дървесината с неутрални и слабополярни разтворители - петролиев етер, диетилов етер, дихлорметан, ацетон, метанол, етанол, вода. Съставът и концентрациите на екстрактните вещества влияят както върху свойствата и характеристиките на дървесината, така и върху пригодността й за винарската промишленост.
Екстрактните вещества на дървесината представляват смес от различни съединения-липиди, терпени, феноли, глюкозиди, нискомолекулни въглеводороди, пектини, нишесте и протеини. При извличане на екстрактните вещества със слабополярни разтворители, при определени условия, в разтворителя могат да преминат частично полизахариди и лигнин. Екстрактните вещества на дървесината са две групи - липофилни и хидрофилни.
Липофилните екстрактни вещества на дъбовата дървесина съдържат основно липиди, мастни, стеринови и терпенови алкохоли. Тази група екстрактни вещества е разположена главно в паренхимните клетки на сърцевинните лъчи и в смолистите ходове. Мастните киселини на дъбовата дървесина имат дълги основни въглеродни вериги (от 10 до 30 въглеродни атома), докато страничните вериги на изомерите съдържат по няколко въглеродни атома. Основните компоненти на фракцията на мастните киселини на дъбовата дървесина са линолеова, олеинова и линоленова киселини и техните изомери. Наситените мастни киселини са представени само от палмитиновата киселина и нейните изомери.
В дървесината мастните киселини са естерифицирани: глицериди-естери на киселините с глицерина и восъци-естери на киселините с алифатни и терпенови алкохоли.
Глицеридите и особено триглицеридите са неустойчиви и сравнително лесно се хидролизират, докато восъците са стабилни съединения. Наситените мастни киселини са устойчиви, а ненаситените, съдържащи двойни връзки, са склонни към окисление и полимеризация.
Дървесината съдържа минимални концентрации на алифатни въглеводороди, алкани и мастни алкохоли. Последните се характеризират с дълга верига на въглеродните атоми (18-24). Мастните алкохоли са в свободно състояние или под формата на естери. Алканите имат също дълга въглеродна верига и съдържат от 10 до 32 въглеродни атома.
Терпените се отнасят към типа съединения, които могат да се считат за олигоизопрени или техни производни. В зависимост от броя на изопреновите звена и молекулния състав, терпените се разделят на монотерпени, сесквитерпени, дитерпени, три и тетратерпени. Дъбовата дървесина съдържа в по-големи концентрации монотерпени, сесквитерпени и дитерпени в окислена форма.