ANTIOKSIDATIVNI POTENCIAL VINA IN VINSKIH DROŽI

Transcript

1 ANTIOKSIDATIVNI POTENCIAL VINA IN VINSKIH DROŽI Jasna Lužar, Tatjana Košmerl 9. Vinogradniški posvet Maribor, 7. december 2016 Mošt vino Oksidativni procesi (prisotnost kisika) Reduktivni procesi (odsotnost kisika)

2 Oksidativni procesi V vseh fazah predelave grozdja in pridelave vina je v večji ali manjši meri prisoten kisik; njegov bolj ali manj škodljiv vpliv se kaže v reakcijah oksidacije kemijskih snovi ob nastanku produktov: ki vplivajo na senzorično kakovost (intenzivna barva, izguba sortnosti in aromatičnih snovi), zmanjšanje antioksidativnih lastnosti v povezavi z zdravstvenimi učinki in prehranske vrednosti končnega pridelka. Hitrost in obseg oksidacijskih procesov je odvisen tako od fizikalno kemijskih lastnosti vina, zlasti od: vrednosti ph, pufrne kapacitete in koncentracije oksidirajočih spojin temperature skladiščenja. Za zmanjšanje škodljivega vpliva kisika je najpogostejše vzdrževanje primerne koncentracije prostega žveplovega dioksida v fazi zorenja vina.

3 Delovanje SO 2 preprečevanje rasti in/ali ubijanje neželenih mikroorganizmov (bakterij rodov Lactobacillus in Pediococcus ter kvasovk rodov ne Saccharomyces); preprečevanje delovanja oksidacijskih encimov (polifenoloksidaz tirozinaz v zdravem grozdju ali lakaz v okuženem grozdju); vezava s»porabniki žvepla«(acetaldehidom, piruvatom, alfaketoglutaratom, antociani in sladkorji); preprečevanju (zadrževanje) reakcij porjavenja, t.j. tvorba rjavih pigmentov. Lastnosti vina Vsa vina imajo določen antioksidativni potencial (AOP), tudi brez dodanih antioksidantov, od katerih je SO 2 najpogosteje uporabljen, ni pa edini. Pridelava vina z večjo vsebnostjo skupnih fenolnih spojin in posledično večjim AOP je vzrok, da vinarji posegajo tudi po dodatku preostalih antioksidantov že v mošt, npr. askorbinske kisline, (enoloških) taninov, trsk iz hrastovega lesa, idr.

4 AOP vina Znano je, da obstaja tesna zveza med vsebnostjo skupnih fenolov in AOP (R 2 = 0,911 v mladih belih vinih sauvignon). Pri našem proučevanju zveze med AOP vina in vsebnostjo posameznih in skupnih fenolnih spojih v vinih rdečih vinskih sort cabernet sauvignon, refošk in merlot, prišli v primeru vinske sorte cabernet sauvignon do najbolj tesne korelacije (R 2 = 0,954). Ugotovili smo, da določimo nekoliko nižje vrednosti AOP vina z metodo za lovljenje radikala DPPH v primerjavi z vrednostmi, ki jih določimo s Folin Ciocalteu (FC) metodo,kar lahko pripišemo sestavi fenolnih spojin vina. Zorenje vina (kontroliran proces oksidacije) Začne se po končani alkoholni fermentaciji, ko potekajo tudi usodne kemijske spremembe zaradi povečane topnosti kisika. V povezavi s fizikalno kemijsko sestavo je znano, da imajo vina z večjo pufrno kapaciteto ali večjo koncentracijo hitro in lahko oksidirajočih (fenolnih) spojin večji potencial staranja. S tem si lahko razložimo daljši čas zorenja rdečih vin, ki je potreben za njihovo zrelost, v primerjavi z belimi vini, katerih koncentracija fenolnih snovi je bistveno manjša, ob istočasno nekoliko večjem ph in manjši pufrni kapaciteti. Poleg omenjenih parametrov sestave sta glavna dejavnika hitrosti zorenja vina temperatura in vrednost ph (Vine in sod., 1997).

5 Zorenje vina na kvasovkah Vinske droži najpogosteje povezujemo z zorenjem vina na kvasovkah (fr. sur lie), ki je že star postopek v vinarstvu, je pa dandanes ponovno pridobil na veljavi. Postopek se tradicionalno uporablja pri vinifikaciji belih burgundskih vin in nekaterih muškatnih vin. Po končani alkoholni fermentaciji pustimo vino v manjšem lesenem sodu na usedlini od 3 do 6 mesecev. V tem času pride do interakcij med kvasovkami, lesom in vinom. Vino se bogati s spojinami (aminokislinami, manoproteini), ki se vanj vračajo kot posledica avtolize kvasovk. Encimi β glukanaze, ki so prisotne v celični steni, ohranijo svojo aktivnost tudi nekaj mesecev po odmrtju kvasnih celic in zaradi njihovega delovanja se manoproteini sprostijo v vino. Polisaharidi, ki se pri tem sprostijo, lahko v vinu kasneje reagirajo s fenoli, kar zmanjšuje intenzivnost in odtenke barve belih vin (Ribéreau Gayon in sod., 2006). Vinske droži Poleg AOP vina pa je značilen tudi določen antioksidativni potencial vinskih droži v mladih vinih po zaključeni fermentaciji. Za celice vinskih kvasovk je značilno omejeno število podvojevanj v smislu procesa reprodukcije skozi njihov življenjski čas, zaradi česar nam le te predstavljajo zanimiv model za študijske primere, ko proučujemo proces staranja. V stacionarni fazi rasti kvasovk pride do prekinitve razmnoževanja in upočasnitve metabolizma le teh. Celice kvasovk so v takem stanju in brez hranil sposobne preživeti tudi več tednov oz. mesecev (Jakubowski in sod., 2000).

6 Metoda določanja AOP droži Metoda za določanje znotrajcelične (intracelularne) oksidacije celic. S to metodo želimo dokazati, da imajo kvasne celice, kljub temu, da so v stacionarni fazi rasti in že nekaj časa ne fermentirajo, določen antioksidativni potencial. Naši rezultati največjega do najmanjšega sledijo vzorci z dodatkom trsk iz hrastovega lesa v mošt, z dodatkom hranil za kvasovke in z najmanjšo vrednostjo vzorec le z dodatkom komercialnega seva kvasovk; če nadalje rezultate analize AOP droži omenjenih vzorcev primerjamo z rezultati analize AOP vzorcev mladega vina, ugotovimo, da se le ti popolnoma ujemajo. Vpliv fermentacijske temperature Vzorci belih vin, fermentirani pri nekontrolirani višji temperaturi alkoholne fermentacije imajo večji AOP droži. Rezultati so verjetno posledica stresa, kateremu so bili vzorci izpostavljeni zaradi višjih temperatur fermentacije, kar je pomenilo stalno adaptacijo na razmere v okolju in s tem posledično večji antioksidativni potencial. Če primerjamo to ugotovitev z dobljenimi rezultati fermentacij z uporabljenimi različnimi sevi kvasovk ne opazimo značilnih razlik, kar je verjetno posledica podobnega endogenega antioksidativnega potenciala kvasnih celic.

7 Beljakovinska in tartratna stabilnost Na izboljšanje beljakovinske stabilnosti belih vin med zorenjem vina na kvasovkah močno vplivajo naslednji parametri: čas zorenja na kvasovkah, količina droži, starost sodov in frekvenca mešanja usedline. Prednosti zorenja vina na drožeh so reakcije manoproteinov s polifenoli grozdja ali lesa, kar vpliva na barvo vina in zmanjšanje grenkobe (Dubourdieu, 1992). Nadalje manoproteini, ki se sprostijo z avtolizo kvasovk, zmanjšujejo pojav rožnatega obarvanja belih vin in izboljšajo beljakovinsko stabilnost vina (Dubourdieu, 1995), pospešujejo pa tudi stabilizacijo vina na vinski kamen. Senzorični prispevek manoproteinov Dodatno pa encimi, sproščeni iz kvasovk, lahko hidrolizirajo glukozide in tako sprostijo v vino aromatične spojine (Zoecklein in sod, 1997). Z mešanjem usedline (fr. battonage) med zorenjem vina na kvasovkah se izognemo nizkemu redoks potencialu usedline in preprečimo posledični nastanek nezaželenih hlapnih žveplovih arom, ker omogočamo zadostno zračenje oz. aeracijo. Zdi se, da usedlina absorbira ali metabolizira merkaptane (Jackson, 2000). Pri ohranjanju senzorične kakovosti imajo torej manoproteini zelo pomembno vlogo pri zaščiti vina pred oksidacijo, ter tako pripomorejo k ohranitvi arome in barve vina (de Paola, 2002).

8 Zorilna aroma Na zorenje in staranje vina vplivajo različni procesi, ki ustvarjajo različne hlapne spojine in s tem vplivajo na aromo vina. Zorilno aromo lahko razdelimo na dve skupini: oksidativno aromo, ki jo oblikujejo acetaldehid in acetali; reduktivno aromo, ki se oblikuje v reduktivnih razmerah med zorenjem vina. STEKLENIČENO VINO Med zorenjem vina v steklenici prihaja do različnih sprememb v smislu vsebnosti posameznih spojin in jih lahko razdelimo v štiri skupine: spremembe v koncentraciji estrov; zmanjšanje koncentracije acetatov (estri ocetne kisline), naraščanje etilnih estrov mono in dikarboksilnih kislin; tvorba spojin iz razgradnih produktov karotena ( oranžna vina); tvorba spojin iz razgradnih produktov ogljikovih hidratov; kislinsko katalizirane reakcije monoterpenov. Za konec oksidacijski procesi v vinih potekajo bistveno počasneje kot v moštih (ali po starem drozgi); v vseh primerih je za oksidacijo seveda potrebna določena količina kisika, vendar s to razliko, da so v moštu kot katalizatorji vključeni predvsem encimi, medtem ko so v vinu katalizatorji kovinski ioni (predvsem bakrovi Cu 2+ in železovi ioni Fe 3+ ); prav vključitev kovinskih ionov kot katalizatorjev reakcij oksidacije je odgovorna za počasnejši potek oksidacijskih reakcij v primerjavi z encimsko kataliziranimi reakcijami, kar pa je na žalost zelo zahrbtno: ko je po določenem času oksidacija senzorično zaznavna, je škoda vinu že storjena.

9 Antioksidativni potencial droži rezultati magistrskega dela Zorenje belih vin na finih drožeh Vzorčenje ob časih t 1 =0, t 2 =14 dni, t 3 =28 dni, t 4 =48 dni in t 5 =76 dni Korelacija med Skupni fenoli (mg GAE L -1 ) SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 SB8 SB9 SB10 SB11 SB12 SB13 SB14 SB15 SB16 SB17 Vzorec t1 t2 t3 t4 t5 skupnimi fenoli in AOP 3,5 vina AOP vina (mmol L -1 ) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 t1 t2 t3 t4 t5 0 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 SB8 SB9 SB10 SB11 SB12 SB13 SB14 SB15 SB16 SB17 Vzorec 3,2 3,0 Čas vzorčenja Koeficient določitve (R 2 ) t 1 0,7434 t 2 0,7141 t 3 0,7619 t 4 0,7868 t 5 0,8467 AOP vina (mmol L -1 ) 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1, Skupni fenoli (mg GAE L -1 ) t1 t2 t3 t4 t5 Znotrajcelična oksidacija med posameznimi vzorčenji 12 AOP vinski droži (PF/OD) t1 t2 t3 t4 t5 0 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 SB8 SB9 SB10 SB11 SB12 SB13 SB14 SB15 SB16 SB17 Vzorec

10 Večja je znotrajcelična oksidacija, manjši je AOP droži Zveza med AOP vina in AOP droži 14 Čas vzorčenja Koeficient določitve (R 2 ) t 1 0,4690 t 2 0,4989 t 3 0,5552 t 4 0,4908 t 5 0,4116 AOP vina (mmol/l.ph) t1 t2 t3 t4 t5 2 Mikroskopski pregled droži 0 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 AOP vinskih droži (PF/OD) Zahvaljujem se vam za pozornost!