Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija...
Transcript of Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija...
![Page 1: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/1.jpg)
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
![Page 2: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/2.jpg)
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
![Page 3: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/3.jpg)
• 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 !
![Page 4: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/4.jpg)
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:
![Page 5: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/5.jpg)
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
![Page 6: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/6.jpg)
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
![Page 7: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/7.jpg)
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.
![Page 8: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/8.jpg)
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%
![Page 9: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/9.jpg)
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
![Page 10: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/10.jpg)
Grand Cru Classé de Graves, Pessac-Léognan, BordeauxChâteau Smith Haut Lafitte
Vinothérapie® Spa Caudalie, 1999
Caudalie kozmetički brand, 1995Polifenolni spojevi grožđa–osnovne bioaktivne
komponente
![Page 11: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/11.jpg)
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
![Page 12: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/12.jpg)
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.
![Page 13: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/13.jpg)
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
![Page 14: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/14.jpg)
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
![Page 15: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/15.jpg)
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
![Page 16: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/16.jpg)
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
![Page 17: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/17.jpg)
• 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)
![Page 18: Polifenolni spojevi grožđa, vina i komine – ekstrakcija ...bioactive-winewaste.com/wp-content/uploads/2016/02/Ćurko1.pdf · Zadar, 20.studenog 2015. Polifenolni spojevi grožđa,](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020206/5cc55d2388c993412c8dc48e/html5/thumbnails/18.jpg)