Đề tài Ảnh hưởng của chế độ xử lý khi sản xuất và thời gian ủ rượu đối với hàm lượng hợp chất phenol trong rượu vang Vranec

ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ LÝ KHI SẢN XUẤT VÀ THỜI GIAN Ủ RƯỢU ĐỐI VỚI HÀM LƯỢNG HỢP CHẤT PHENOL TRONG RƯỢU VANG VRANECVioleta Ivanova & Borimir Vojnoski & Marina StefovaRevised: 1 July 2010 /Accepted: 7 July 2010 /Published online: 3 March 2011# Association of Food Scientists & Technologists (India)GIỚI THIỆURƯỢU VANG VRANECNguồn gốc: “Vranec” là tên một giống nho đen - giống cây trồng phổ biến và quan trọng nhất ở nước Cộng hòa Macedonia (chiếm 80%), ngoài ra còn phổ biến ở Montenegro, Serbia, Croatia - giống nho bản địa vùng Balkan.GIỚI THIỆURƯỢU VANG VRANECGiống nho Vranec này dung ủ lên những chai rượu vang thương hiệu Vranec nổi tiếng của Maccedonia. Đây là loại rượu vang đỏ nổi tiếng của cả châu Âu. Loại rượu này chiếm 60% loại rượu vang ở Macedonia.Thị trường xuất khẩu: Serbia, Montenegro, Croatia, Bosnia, Slovenia, Sweden, Denmark, Germany, Canada, Australia, Hong Kong, Japan, USA GIỚI THIỆURƯỢU VANG VRANECGIỚI THIỆUCÁC HỢP CHẤT PHENOL CÓ VAI TRÒ QUAN TRỌNG TRONG RƯỢU VANGGIỚI THIỆUCÁC HỢP CHẤT PHENOL CÓ VAI TRÒ QUAN TRỌNG TRONG RƯỢU VANGProanthocyanidin:Ảnh hưởng đến vị đắng, chát.Là phức hợp phân tử mang cấu trúc oligomer.Trong rượu vang chúng ta quan tâm đến loại hợp chất có khối lượng phân tử nhỏ như nhóm FLAVAN-3-OLGIỚI THIỆUCÁC HỢP CHẤT PHENOL CÓ VAI TRÒ QUAN TRỌNG TRONG RƯỢU VANGAnthocyanin:Liên quan đến việc hình thành và làm bền các chất màu.Cũng tiến hành polymer hóa với các chất thuộc nhóm flavan-3-ol để ảnh hưởng đến vị chát.Thuộc họ hợp chất flavonoidGIỚI THIỆUCÁC HỢP CHẤT PHENOL CÓ VAI TRÒ QUAN TRỌNG TRONG RƯỢU VANGĐối với sản xuất rượu vang đỏ thì:Anthocyanin và tannin từ vỏ quả nho là những thành phần đầu tiên được tách chiết ra vào đầu quá trình lên men.Tannin phần nhiều được tách ra từ hạt, phụ thuộc nhiều vào nồng độ cồn nên sự tách chiết bắt đầu diễn ra mạnh từ giữa quá trình lên men cồn.Trong quá trình chin, ủ và lưu trữ rượu, các hợp chất phenol có màu và không màu có vai trò quan trọng đối với màu sắc và hương vị của rượu và chúng trải qua nhiều phản ứng trong quá trình ủ làm thay đổi đặc tính cảm quan.GIỚI THIỆUCÁC HỢP CHẤT PHENOL CÓ VAI TRÒ QUAN TRỌNG TRONG RƯỢU VANGNội dung của nghiên cứu này:Sử dụng các điều kiện làm rượu khác nhau trên cùng loại nho Vranec để làm ra mẫu sản phẩm rượu vang khác nhau.Từ mẫu sản phẩm tạo thành, sử dụng phương pháp quang phổ để xác định hàm lượng tổng số phenol, tổng flavonoid, tổng anthocyanin và tổng flavan-3-ols, cũng như cường độ màu và màu sắc trong mỗi mẫu.Từ kết quả thu được đánh giá ảnh hưởng của các thông số: thời gian ngâm chiết, hàm lượng SO2, chủng nấm men, nhiệt độ ủ đối với sự tách chiết các hợp chất polyphenol và nghiên cứu sự thay đổi của hợp chất phenol trong quá trình ủ rượu .NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPQUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆMNHO(ĐỦ CHÍN)LÀM SẠCHNGHIỀN PHỐI TRỘNLÊN MEN/NGÂM CHIẾTÉP LỌCĐÓNG CHAIỦSẢN PHẨM NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPQUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆMNho chín tối ưu có độ đường 22oBrix, thu hoạch chia làm 12 lô (12,5kg/lô).Nho được làm dập và loại cuống chia vào 12 tank lên men plastic 25 lít.3 tank được bổ sung K2S2O5 sao cho đạt nồng độ SO2 30mg/l, 3 tank được bổ sung K2S2O5 sao cho đạt nồng độ SO2 70mg/l, cả 6 tank trên đều cấy chủng nấm men Vinalco (Bitola, R. Macedonia).3 tank được bổ sung K2S2O5 sao cho đạt nồng độ SO2 30mg/l, 3 tank được bổ sung K2S2O5 sao cho đạt nồng độ SO2 70mg/l, cả 6 tank trên đều cấy chủng nấm men Levuline CHP (Bordeaux, Pháp).NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPQUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆMMỗi nhóm 3 tank có cùng chủng nấm men và nồng độ SO2 được tiến hành ngâm chiết trong lần lượt 3 ngày, 6 ngày, 10 ngày với mỗi tank.Sau ngâm chiết, tiến hành lọc, đóng chai và ổn định ở nhiệt độ -4oC trong 2 tuần.Mỗi bộ chai mẫu sản phẩm được chia làm 2 và tiến hành ủ ở 2 điều kiện nhiệt độ khác nhau: ~15oC và ~25oC.Quá trình lấy mẫu kiểm tra nồng độ các hợp chất mục tiêu diễn ra lần lượt ở 4 giai đoạn với mỗi loại rượu mẫu: sau khi ngâm chiết (3, 6 và 10 ngày, lấy mẫu sau khi ép), sau 2 tháng (2 m), sau 6 tháng (6 m) và 16 tháng (16 m) lưu trữ.NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPPHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NỒNG ĐỘ CÁC HỢP CHẤT MỤC ĐÍCHXÁC ĐỊNH TỔNG SỐ HỢP CHẤT PHENOLPhương pháp Folin-Ciocalteu đã được sử dụng để xác định tổng số phenolics.Đọc các chất hấp thụ của chúng ở 765 nm so với mẫu đã chuẩn bị với nước cất. Đường chuẩn được xây dựng bằng độ hòa tan chuẩn của axit gallic (0-100 mg/L).Nồng độ tổng số phenol được biểu diễn bằng tương đương với acid gallic (mg/L GAE).Tất cả các phép đo quang phổ được thực hiện với quang phổ kế Agilent 8453 UV-vis, sử dụng đường dẫn quang cuvette 1 cm.NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPPHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NỒNG ĐỘ CÁC HỢP CHẤT MỤC ĐÍCHXÁC ĐỊNH TỔNG SỐ ANTHOCYANINXác định tổng số anthocyanin được thực hiện theo phương pháp được đề xuất bởi Di Stefano và cộng sự (1989).Đọc các chất hấp thụ của chúng ở 540 nm.Do thiếu tiêu chuẩn, tổng hàm lượng anthocyanin được tính toán bằng cách sử dụng phương trình sau được đề xuất bởi Di Stefano và cộng sự (1989):TA540nm (mg/L) = A540nm · 16,7 · d(độ pha loãng)NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPPHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NỒNG ĐỘ CÁC HỢP CHẤT MỤC ĐÍCHXÁC ĐỊNH TỔNG SỐ FLAVONOIDTổng hàm lượng flavonoid được đánh giá theo một phép thử bằng thiết bị đo màu với clorua nhôm ).Độ hấp thụ được đo ở 510 nm so với mẫu nước trắng.Catechin được sử dụng như là một tiêu chuẩn cho đường cong hiệu chuẩn và nồng độ được thể hiện như tương đương catechin (mg/g CE).XÁC ĐỊNH TỔNG SỐ FLAVAN-3-OLSNồng độ của tổng số flavan-3-ols được đo bằng phương pháp p-(dimethylamino) cinamaldehyde (p-DMACA).độ hấp thụ được đọc ở 640 nm đối với metanol trắngNGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPPHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NỒNG ĐỘ CÁC HỢP CHẤT MỤC ĐÍCHXÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ MÀU VÀ MÀU SẮC CỦA RƯỢU Cường độ màu được xác định bằng thành phần và cấu trúc của antocyanin trong rượu, được xác định như là một tổng của các chất hấp thụ ở 420 nm, 520 nm và 620 nm.Màu sắc của rượu đưa ra bằng phép đo đạc độ “màu” hoặc độ đỏ của rượu vang được định nghĩa là tỷ số của A420/A520.NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPPHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NỒNG ĐỘ CÁC HỢP CHẤT MỤC ĐÍCHPHÂN TÍCH THỐNG KÊ Phân tích thống kê, bao gồm Số trung bình, độ lệch tiêu chuẩn, ANOVA và Phân tích Hợp phần Chính, được thực hiện bằng phần mềm máy tính cá nhân STATISTICA 6.0 (StatSoft, Tylsa, USA). Số liệu độ lệch chuẩn được đưa ra từ kết quả phân tích lặp 3 lần mỗi lô thí nghiệm.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNKẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNKẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNKẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNKẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNKẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNKẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNKẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN NGÂM CHIẾT LÊN HÀM LƯỢNG POLYPHENOL CỦA RƯỢU VANG VRANECTổng hàm lượng phenol cao nhất trong các loại rượu đạt được với 6 ngày ngâm chiết và trong một loại rượu được ngâm chiết trong 10 ngày mà có chứa SO2 70 mg/L, dù rằng sự khác nhau giữa các loại rượu ngâm chiết trong 6 và 10 ngày không có ý nghĩa thống kê (p> 0,05).Hàm lượng anthocyanin và flavonoid, đạt được giá trị cao nhất trong các loại rượu vang bị ngâm chiết trong 6 ngày. Gia tăng thời gian ngâm chiết (10 ngày) dẫn đến sự giảm nhẹ hàm lượng của chúng trong các loại rượu vang. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN NGÂM CHIẾT LÊN HÀM LƯỢNG POLYPHENOL CỦA RƯỢU VANG VRANECVề cường độ màu và màu sắc, không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p> 0,05) giữa các loại rượu vang bị ngâm chiết trong 3, 6 và 10 ngày. Chỉ có giá trị cao hơn một chút về cường độ màu trong các loại rượu vang bị ngâm chiết trong 3 ngày, nhưng sau đó thì mất dần đi trong quá trình ngâm chiết. Các loại rượu vang được ngâm chiết trong 10 ngày có cường độ màu thấp nhất Đối với flavan-3-ols, hàm lượng cao nhất được đo cho các loại rượu vang bị ngâm chiết trong 10 ngày.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG SO2Nồng độ các hợp chất phenolic, anthocyanin, flavonoid và flavan-3-ols được đo đều cao hơn trong các loại rượu vang với lượng SO2 cao hơn, đối với cả 2 loại nấm nem. SO2 ngăn chặn hoạt động của các enzyme gây oxy hoá phenol và do đó cho phép mức chiết xuất thành phần polyphenol cao hơn.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNẢNH HƯỞNG CỦA NẤM MENSo sánh các kết quả thu được sau quá trình ngâm chiết đối với rượu Vranec với cùng một lượng SO2, nhưng lên men với các chủng nấm men khác nhau, có thể kết luận rằng ảnh hưởng của chủng nấm men trên TP, TA, TF, TF3-ols, CI và H không có ý nghĩa thống kê (p> 0,05). Có lẽ bởi vì các men đã sử dụng để lên men là từ cùng một loài Saccharomyces cerevisiae.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN Ủ ĐỐI VỚI SỰ THAY ĐỔI THÀNH PHẦN POLYPHENOLIC TRONG RƯỢU VANG VRANECCó sự giảm nhẹ phenol xảy ra trong các loại rượu được ngâm chiết trong 3 ngày và hầu như không có thay đổi đối với các loại rượu vang khác. các hợp chất khác, vd như flavan-3-ols, chiết xuất với thời gian ngâm chiết dài hơn giúp ổn định các hợp chất phenol khác tách ra sớm hơn trong quá trình làm rượu.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN Ủ ĐỐI VỚI SỰ THAY ĐỔI THÀNH PHẦN POLYPHENOLIC TRONG RƯỢU VANG VRANECSự giảm mạnh lượng anthocyanin tổng đối với rượu vang được ngâm chiết trong 3 ngày sau hai tháng đầu. Theo thời gian, sự suy giảm anthocyanin đã được nhận thấy đối với tất cả các loại rượu vang, dao động từ 54,55 đến 84,15% đối với các loại rượu được ngâm chiết trong 3 ngày; 58,33% đến 63,68% đối với rượu vang được ngâm chiết trong 6 ngày; và 46,11 đến 58,67% đối với các loại rượu vang được ngâm chiết trong 10 ngày. 3 ngày ngâm chiết là không đủ cho việc tách anthocyanin ra khỏi vỏ, hoặc để tách tannin. Hậu quả là việc thiếu hụt tannin, hàm lượng anthocyanin giảm rất nhanh do không thể tạo ra các sắc tố bền.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN Ủ ĐỐI VỚI SỰ THAY ĐỔI THÀNH PHẦN POLYPHENOLIC TRONG RƯỢU VANG VRANECCường độ màu giảm trong thời gian lưu trữ rượu vang, và cường độ giảm mạnh nhất đã được ghi nhận cho các loại rượu vang đã được ngâm chiết trong 3 ngày (74,23 và 86,87%), các loại rượu đã được ngâm chiết trong 6 và 10 ngày, sự suy giảm này dao động từ 54,86 đến 67,45% và 48,20 đến 58,08%. Các giá trị màu sắc lại tăng lên trong thời gian ủ, đã quan sát được giá trị cao nhất cho rượu vang sau 16 tháng lưu trữ. Tổng số flavan-3-ols giảm đối với các loại rượu vang được ngâm chiết trong 3 ngày, với SO2 30 mg/L . Hàm lượng của chúng vẫn ổn định đối với các loại rượu vang khác.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LƯU TRỮKhông có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê đã được quan sát cho các nồng độ của tổng số phenol, flavonoid và flavan-3-ols trong các loại rượu được lưu giữ ở nhiệt độ khác nhau.Hàm lượng anthocyanin thấp hơn trong các loại rượu được lưu giữ ở ~25oC. Phân tích phương sai đã xác nhận giữa các loại rượu thu được theo cùng một cách nhưng được lưu giữ ở nhiệt độ khác nhau có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p <0,001) Có thể là do các phản ứng xảy ra nhanh hơn độ cao hơn gây sự suy giảm. KẾT LUẬNThời gian ngâm chiết và SO2 ảnh hưởng đến hàm lượng của tổng phenol, anthocyanin, flavonoid, flavan-3-ols, cùng với cường độ màu cũng như màu sắc trong rượu vang Vranec, làm tăng hàm lượng của chúng.Trong quá trình ủ rượu, khi quá trình trùng hợp các hợp chất phenol xảy ra, đã quan sát sự suy giảm nhẹ của tổng số phenol đi kèm với sự giảm mạnh hàm lượng anthocyanin và màu sắc trong các loại rượu vang bị ngâm chiết trong 3 ngày, trong khi không có sự thay đổi về hàm lượng hợp chất phenol khác trong các loại rượu vang được ngâm chiết trong 6 và 10 ngày. KẾT LUẬNNhiệt độ bảo quản ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng anthocyanin, làm giảm chúng khi rượu được bảo quản ở nhiệt độ phòng.Ảnh hưởng của nấm men không đáng kể đến việc chiết xuất hợp chất polyphenol từ nho trong quá trình ngâm chiết.