Upload
dangmien
View
225
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Zadar, 20. studenog 2015.
Polifenolni spojevi grožđa, vina ikomine – ekstrakcija primjenom
mikrovalovaNatka Ćurko, Karin Kovačević Ganić, Marina Tomašević i Leo Gracin
Sveučilište u Zagrebu, Prehrambeno-biotehnološki fakultet, Laboratorij za tehnologiju i analitiku vina
Polifenolni spojevi kao antioksidansi
• Sekundarni biljni metaboliti bioaktivnih značajki (zaštitnu ulogu već usamoj biljci: antioksidacijsko, antimikrobno djelovanje i zaštita od UVzračena)
• Široka skupina međusobno strukturno različitih spojeva (> 8000)
Što su polifenolini spojevi?
• Antioksidacijske karakteristike biološki potencijal• Senzorske karakteristike kvaliteta vina
(boja, okus i tijelo)
Koja je važnost polifenolnih spojeva u grožđu i vinu?
Kontrola oksidacijskih procesa u tijelu i pozitivan učinak na ljudsko zdravlje
• „hvatanja“ slobodnih radikala• sniženje oksidacijskog stresa u stanici• smanjenje oksidacije LDL-a
• Antioksidacijski kapacitet „in vitro” i „in vivo”• Utjecaj koncentracije• Utjecaj bioraspoloživosti• Sinergistički efekt pojedinih spojeva/frakcija
Koja je biološka važnost pojedinog polifenolnog ekstrakta/frakcije/spoja ugrožđu i vinu?
Razlikuju se polifenolni spojevi po svojim antioksidacijskim svojstvima?
• Antioksidacijska svojstva polifenolnih spojeva definirana su njihovom strukturom
Polifenolni spojevi vina
„Francuski paradoks „
Umjerena i redovita konzumacija vina povezuje se smanjenjem rizikaoboljenja od CVB !
Antocijani :• Slobodni antocijani (glukozid, glukozid
acetat i glukozid kumarat)- malvidin- cijanidin- delfinidin- peonidin- petunin
• Polimerni pigmenti
Stilbeni: - resveratrol
Fenolne kiseline:• Hidroksicimetne kiseline
- kafeinska kislina- ferulinska kiselina- p-kumarinska kiselina- kaftarinska kiselina
• Hidroksibenzojeve kiselina- galna kiselina
Fenolne kiseline:• Hidroksicimetne kiseline
- kafeinska kislina- ferulinska kiselina- p-kumarinska kiselina- kaftarinska kiselina
• Hidroksibenzojeve kiselina- galna kiselina- protokatehinska kiselina- vanilinska kiselina- siringinska kiselina
Flavanoli :• Monomeri
- katehin- epikatehin- epikatehin-galat
• Oligomeri i polimeri (tanini)
sorta
god.gerbe
terroiragro-teh.
uvjeti.
zrelost
Flavonoli :- kvercetin-glukozid- miricetin-glikozid
Flavanoli :• Monomeri
- katehin- epikatehin- epikatehin-galat- epigalokatehin
• Oligomeri i polimeri (tanini)
Polifenolnisastav grožđa:
Antocijani• Slobodni antocijani• Polimerni pigmenti
Stilbeni
Fenolne kiseline• Hidroksicimetne kiseline• Hidroksibenzojeve kiselina
Flavonoli
Flavanoli• Monomeri• Oligomeri• Polimeri (tanini)
Polifenolnisastavgrožđa
Tehnologijaproizvodnje i
enološkipostupci
Dozrijevanjei
skladištenje
Polifenolni sastav vina:30-40% polifenola grožđa ekstrahira se u vino
Stabilizacija boje vina
Smanjenje trpkoće
Precipitacija obojenihkompleksa
1. 2. 3.DIREKTNA
KONDENZACIJAantocijana (A) i tanina (T)
INDIREKTNAKONDENZACIJA
(posredstvom acetaldehida)antocijana (A) i tanina (T)
FORMIRANJEPIRANOANTOCIJANA
(PA)
PATA AT TT T-A PAT-T
Faktor 1: 54,85%
Fakt
or2:
18,
49%
Postupak Q: 25 mg slobodnog SO2Postupak S: 40 mg slobodnog SO2Postupak F: 10 mg/L Fe + 0,5 mg/L Cu, 25 mg/L SO2Postupak G: 100 mL/hL Gecoll supra, 25 mg/L SO2Postupak GE: 100 mL/hL Gecoll supra, 15g/hL Quetranin, 25 mg/L SO2Postupak E: 15 g/hL Quetranin, 25 mg/L SO2
% Plave boje
gorčina
% Žute boje
Nijansa boje
trpkoća
Intenzitet boje
% Crvene boje
PC 1: 54,85%
PC 2
: 18,
49%
Kratice: TT, ukupni tanini; Summon, suma of flavan-3-ol monomera; Sumdim, suma flavan-3-ol dimera; Sumtrim, sum of flavan-3-ol trimera; mDP, glavnistupanj polimerizacije; %P, postotak prodelfinidina; TA, ukupni antocijani; AcyGlc, suma antocijan glukozida; AcyAc, suma antocijan glukozid acetata;AcyCm, suma antocijan glukozid kumarata; PP, polimerni pigmenti.
Kratice: Summon, suma of flavan-3-ol monomera; Sumdim, suma flavan-3-ol dimera; Sumtrim, sum of flavan-3-ol trimera; mDP, glavni stupanjpolimerizacije; %P, postotak prodelfinidina; AcyGlc, suma antocijan glukozida; AcyAc, suma antocijan glukozid acetata; AcyCm, suma antocijanglukozid kumarata.
1 mjesec3 mjeseca6 mjeseci9 mjeseci12 mjeseci
PC 1: 68,89%
PC 2
: 8,3
9%
PC 1: 68,89%
PC 2
: 8,3
9%
Bogat, jeftin i lako dostupan izvor bioaktivnih spojevau
farmaceutskoj, kozmetičkoj i prehrambenoj industriji
60-70% polifenola grožđa zaostaje ukomini (ne prelazi u vino)
(10 000 000 t otpad od proizvodnje vina/god.)
5-7 000 000 t komina/god.
Komina čini ~20% ukupne maseprerađenog grožđa
Grand Cru Classé de Graves, Pessac-Léognan, BordeauxChâteau Smith Haut Lafitte
Vinothérapie® Spa Caudalie, 1999
Caudalie kozmetički brand, 1995Polifenolni spojevi grožđa–osnovne bioaktivne
komponente
Polifenolnisastavgrožđa
Tehnologijaproizvodnje
Antocijani• Slobodni antocijani• Polimerni pigmenti
Stilbeni
Fenolne kiseline• Hidroksicimetne kiseline• Hidroksibenzojeve kiselina
Flavonoli
Flavanoli• Monomeri• Oligomeri• Polimeri (tanini)
40%60% sjemenka
pokožica i pulpa
Udio sjemenke u kominiUdio pokožice i pulpe ukomini
60%40%
komina
vino
Udio polifenolnihspojeva grožđa koji seekstrahiraja u vino
Udio polifenolnihspojeva grožđa kojizaostaju u komini
OPTIMIZACIJAEkstrakcije primjenom
mikrovalova
Cabernet SauvignonMerlotTeran
Cilj: ekstrakcija polifenolnih spojeva izpokožice komine grožđaprimjenom mikrovalova
efikasnost ekstrakcijebrzina ekstrakcije
epikatehinkvercetin
proantocijanidini
EKSTRAKCIJAMIKOVALOVIMA
katehinkaftarinskakiselina
ferulinskakiselina
pokožica komine
- polifenolni sastav- antioksidacijski kapacitet
otapalo
kiselost
vrijeme
temp.
otapalo
kiselost
vrijeme
temp.
20% metanol (MetOH)60% metanol (MetOH)100% metanol (MetOH)
0% HCl1% HCl
2 min.9 min.16 min.
30 °C45 °C60 °C
OPTIMIZACJAmikrovalovi
0
10
20
30
40
50
60
mg/
g s.t
v.
Slika 1. Utjecaj otapla, kiselosti i temperature na ekstrakciju ukupnih polifenolnih spojeva primjenom mikrovalova
t (vrijeme ekstrakcije) = 16 min
Slika 3. Utjecaj otapla, kiselosti i temperature naekstrakciju ukupnih antocijana primjenom mikrovalova
t (vrijeme ekstrakcije) = 16 min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
mg/
g s.t
v.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
mg/
g s.t
v.
Slika 2. Utjecaj otapla, kiselosti i temperature naekstrakciju ukupnih tanina primjenom mikrovalova
t (vrijeme ekstrakcije) = 16 min
Slika 4. Utjecaj otapala i vremena na ekstrakcijuukupnih polifenola, tanina i antocijana primjenommikrovalova
0
10
20
30
40
50
60
70
ukupni polifenoli ukupni tanini ukupni antocijani
mg/
g s.t
v.
60% MetOH, 60 °C, 0% HCl, 2 min60% MetOH, 60 °C, 0% HCl, 9 min60% MetOH, 60 °C, 0% HCl, 16 min
0
10
20
30
40
50
60
70
ukupni polifenoli ukupni tanini ukupni antocijani
mg/
g s.t
v.
100% MetOH, 60 °C, 1% HCl, 2 min100% MetOH, 60 °C, 1% HCl, 9 min100% MetOH, 60 °C, 1% HCl, 16 min
Slika 5. Utjecaj otapala, vremena i kiselosti naekstrakciju ukupnih polifenola, tanina i antocijanaprimjenom mikrovalova
• 60-70 % polifenolnih spjeva grožđa zaostaje u komini tijekom prerade grožđa uvino (fenolne kiseline, antocijani, flavan-3-oli, proantocijanidi (tanini), flavonoli,stilbeni)
• Komina je bogat, jeftin i lako dostupan izvor bioaktivnih spojeva u prvom redupolifenola -značajnog antioksidacijskog i biološkog potencijala
• Predstavljenim istraživanjem ispitat će se mogućnosti primjene mikrovalova, kaonove (brže i efikasnije) tehnike u ekstrakciji polifenolnih spojeva pokožicekomine i definirati optimalni uvjeti ekstrakcije mikrovalovima (otapalo, vrijeme,temperatura, kiselost)