CC BY
90
УДК 663.256
Г. Е. Султанова, М. И. Евгеньев, М. К. Герасимов
ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ХРАНЕНИЯ ВИНА НА ЕГО АНТИОКСИДАНТНУЮ ЕМКОСТЬ
Ключевые слова: вино, антиоксидантная емкость, окислительное побурение, хранение.
Изучено влияние условий хранения вина на его физико-химические показатели - массовую концентрацию фенольных соединений, антиоксидантную емкость, окислительно-восстановительный потенциал и цветность.
Key words: wine, antioxidant capacity, oxidative browning, storage.
Effect of storage conditions of wine on its physicochemical parameters - phenolic compounds content, antioxidant capacity, redox potential and absorbance at 420 nm is investigated.
Согласно многочисленным литературным данным одной из основных причин наиболее опасных заболеваний человечества (сердечно-сосудистые, онкологические болезни, диабет и др.) является интенсификация свободнорадикальных процессов в организме. Стойкое увеличение содержания в клетках свободных радикалов создает условия для так называемого «окислительного стресса» [1,2].
Антиоксиданты - вещества, которые нарушают процесс образования свободных радикалов в организме и предотвращают их повреждающее действие на живую клетку [3] -присутствуют во многих овощах, фруктах, травах, овощных и фруктовых соках, чае, красных и белых винах.
Изучению антиоксидантных свойств вин посвящено огромное количество работ, однако до сих пор тематика не теряет своей актуальности.
В настоящее время ведутся исследования в области влияния технологических факторов на антиоксидантную емкость (АОЕ) вин. Разрабатываются приемы интенсификации процессов экстрагирования полифенолов из виноградной ягоды [4,5]. Однако необходимо не только обогатить вина природными антиоксидантами, но и обеспечить дальнейшее их сохранение вплоть до момента открытия бутылки потребителем. Для достижения данной цели необходимо тщательно изучить факторы, влияющие на изменение АОЕ, в том числе хранение на складах производителей и на полках магазинов.
Общий характер изменений показателя антиоксидантной емкости в течение технологического процесса шампанизации вин на заводе вторичного виноделия установлен нами в предыдущей работе [6].
Цель настоящего исследования - изучить влияние различных условий хранения вина на его физико-химические показатели - массовую концентрацию фенольных соединений, антиоксидантную емкость, цветность и окислительно-восстановительный потенциал.
Экспериментальная часть
Объектом исследования являлось белое столовое полусладкое вино «Мускат». Для герметичного хранения образец вина разливали в пробирки (по количеству опытов) с притертой пробкой, для обеспечения доступа кислорода воздуха другую группу пробирок закрывали корковыми пробками.
Для оценки антиоксидантной емкости образцов во время хранения использовали кулонометрическое титрование электрогенерированным бромом [7]. Измерения проводили на серийном кулонометре "Эксперт-006-антиоксиданты" НПК "Эконикс-Эксперт" (г. Москва) в пересчете на стандартный образец галловую кислоту. Содержание общих фенольных соединений (ФС) определяли по методу Фолина-Чокальтеу [8] (пересчет на галловую кислоту), окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) измеряли относительно насыщенного хлорид-серебряного электрода. Цветность образцов определяли на спектрофотометре СФ-26 в кювете толщиной 1 см при
длине волны ^=420 нм в сравнении с дистиллированной водой. Статистическую обработку результатов исследований и построение графиков проводили с помощью программы Microsoft Excel.
Результаты и их обсуждение
В настоящей работе исследован характер изменения некоторых физико-химических параметров, в том числе АОЕ образцов, хранившихся при разных условиях - варьировались температура и доступ кислорода воздуха.
Хранение образцов в течение 3 месяцев при разных условиях привело к значительным изменениям их физико-химических показателей. Как и предполагалось, наибольшие изменения физико-химических показателей наблюдаются у образцов, хранившихся при 20 °С с доступом кислорода. Наблюдается сильное изменение в цвете образцов (рис. 1), визуально заметен бурый оттенок. Постоянно растущий ОВП (рис. 2) свидетельствует о глубоких окислительных процессах, индуцированных постоянным притоком кислорода воздуха.
Максимальное снижение АОЕ (30%) достигнуто уже на 56 день хранения (рис. 3). Дальнейшее резкое повышение АОЕ, возможно, связано с побочными реакциями электрогенерированного брома с образовавшимися «редуктонами», присоединением по кратным связям карамелизованных сахаров и т. д. Количество веществ, способных окисляться реактивом Фолина-Чокальтеу также повышается к 96 дню хранения (рис. 4).
Более слабый бурый оттенок к концу эксперимента приобрел также образец, хранившийся при комнатной температуре, но без доступа кислорода (рис. 1). Однако в отличие от предыдущего образца, изменение ОВП имеет совсем иной характер. Согласно рис. 2, при герметичных условиях хранения при комнатной температуре, окислительные процессы происходят за счет остаточного растворенного кислорода, по мере расходования кислорода начинают накапливаться «редуктоны», о чем свидетельствует снижение ОВП к концу эксперимента.
Время, дни
Хранениепри 20-25 град. Цельсия без доступа кислорода Хранениепри 4 град Цельсия без доступа кислорода
Хранениепри 20-25 град. Цельсия с доступом кислорода Хранениепри 4 град Цельсия с доступом кислорода
Полиномиальная (Хранение при 20-25 град. Цельсиябез доступа кислорода) Полиномиальная (Хранение при4 град Цельсиябез доступа кислорода) Полиномиальная (Хранение при 20-25 град. Цельсия с доступом кислорода) Полиномиальная (Хранение при 4 град Цельсия с доступом кислорода)
Рис. 1 - Изменение цветности образцов в процессе хранения
Время, дни
Хранениепри 20-25 град. Цельсия без доступа кислорода Хранениепри 4 град Цельсия без доступа кислорода
Хранениепри 20-25 град. Цельсия с доступом кислорода Хранениепри 4 град Цельсия с доступом кислорода
Полиномиальная (Хранение при 20-25 град. Цельсиябез доступа кислорода) Полиномиальная (Хранение при4 град Цельсиябез доступа кислорода) Полиномиальная (Хранение при 20-25 град. Цельсия с доступом кислорода) Полиномиальная (Хранение при 4 град Цельсия с доступом кислорода)
Рис. 2 - Изменение ОВП образцов в процессе хранения
о о
ш
О <
75.0 :70.0 ; 65.0 : 60.0 ¡55.0 ; 50,0 45,0 40.0 35,0
—*— Ти--~ [ 1 i А г [
1 j fv
:
время, дни
Хранение при 20-25 град. Цельсия без доступа кислорода
Хранение при 4 град Цельсия без доступа кислорода
Хранение при 20-25 град. Цельсия с доступом кислорода
Хранение при 4 град Цельсия с доступом кислорода —Полиномиальная (Хранение при 20-25 град. Цельсия без доступа кислорода) —Полиномиальная (Хранение при 4 град Цельсия без доступа кислорода) --Полиномиальная (Хранение при 20-25 град. Цельсия с доступом кислорода) Полиномиальная(Хранение при 4 град Цельсия с доступом кислорода)
Рис. 3 - Изменение АОЕ образцов в процессе хранения
♦ Хранениепри 20-25 град. Цельсия без доступа кислорода
■ Хранениепри 4 град Цельсия без доступа кислорода а Хранениепри 20-25 град. Цельсия с доступом кислорода
• Хранениепри 4 град Цельсия с доступом кислорода
-Полиномиальная (Хранение
при 20-25 град. Цельсиябез доступа кислорода)
-Полиномиальная (Хранение
при4 град Цельсиябез доступа кислорода)
-------Полиномиальная (Хранение
при 20-25 град. Цельсия с доступом кислорода) Полиномиальная (Хранение при 4 град Цельсия с доступом кислорода)
Рис. 4 - Изменение количества веществ, восстанавливающих реактив Фолина-Чокальтеу
Максимальное снижение АОЕ (30%) происходит на 70 день хранения (рис. 3). К концу эксперимента, количество веществ, способных окисляться реактивом Фолина-Чокальтеу и электрогенерированным бромом растет (рис. 3, 4).
Изменение окраски других двух образцов, хранившихся в холодильнике при 5 °С было незаметно человеческому глазу, однако спектрофотометр зафиксировал некоторое повышение поглощения образцов к концу эксперимента, независимо от количества поступающего кислорода в течение хранения (рис. 1). На рис. 2 видно, что независимо от герметичности укупорки, наблюдается ингибирование окислительных процессов пониженной температурой хранения - потенциал после некоторого повышения остается постоянным на протяжении всего периода хранения. По-видимому, температура в значительной мере влияет только на скорость образования красящих веществ, при этом окислительные процессы приводят к снижению АОЕ на 30-33%, также независимо от герметичности укупорки. К концу хранения также наблюдается повышение количества веществ, восстанавливающего характера при любых условиях (рис. 3, 4).
Согласно литературным данным [9], образование бурых пигментов происходит вследствие сахаро-аминной реакции (реакция Майяра). В результате образуются темноокрашенные соединения - меланоидины. Эта реакция характеризуется специфическим запахом, выделением углекислоты, увеличением кислотности и повышением восстановительной способности. Вместо сахаров могут участвовать органические кислоты, катехины, полифенолы и другие соединения, имеющие карбонильные группы. Пигментация возникает также за счет дегидратации сахаров в кислой или слабокислой среде с образованием фурфурола или оксиметилфурфурола.
Снижение АОЕ, по-видимому, происходит за счет окисления фенольных веществ. Окисленные фенольные соединения далее могут участвовать в реакции Майяра, конденсироваться и т.д. Соответственное снижение количества веществ, способных восстанавливать реактив Фолина-Чокальтеу можно наблюдать на рис. 4.
В результате исследования влияния условий хранения на некоторые физико-химические показатели полусладкого вина, выяснено, что
- наибольшую роль в ускорении процессов окислительного побурения белых вин играет температура. Образцы, хранившиеся на холоде, почти не изменили своей окраски;
- температура и кислород воздуха, по-видимому, также ускоряют процесс окисления фенольных веществ, ответственных за антиоксидантную емкость вин. Наблюдалось снижение АОЕ образца, хранившегося при комнатной температуре с доступом кислорода на 30 % уже на 56 сутки хранения, в то время, как у других образцов снижение АОЕ до 29-33% наблюдалось только на 70 день хранения.
Таким образом, для ингибирования окислительных процессов, в том числе побурения белых вин и окисления фенольных соединений, ответственных за антиоксидантную емкость вин, необходимо снижать температуру хранения вин до 5 °С и ниже.
Литература
1. Зенков, Н.К. Окислительный стресс: Биохимический и патофизиологический аспекты / Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меньщикова Е.Б. - М: МАИК Наука/Интерпериодика, 2001. - 343 с.
2. Проблемы аналитической химии. Т.11: Химический анализ в медицинской диагностике ( Под. ред. Будникова Г.К.). - М.: Наука, 2010. - 504 с.
3. Поляков, В.А. Пряно-ароматические и лекарственные растения в производстве алкогольных напитков / Поляков В. А.[и др.]. - М: ВНИИПБТ, 2008.- 217 с.
4. Агеева, Н.М. Фенольные соединения натуральных сухих вин в зависимости от технологии производства / Н.М. Агеева, А.В. Чаплыгин, В.Я. Одарченко // Виноделие и виноградарство. - 2006. -№3. - С. 31
5. Чаплыгин А.В. Исследование степени окисленности фенольных веществ вина в зависимости от технологии производства // Чаплыгин А.В. [ и др.] // Виноделие и виноградарство. - 2006. - № 3. -С.18-19.
6. Султанова, Г.Е. Методы оценки антиоксидантной емкости виноматериалов в процессе их технологической обработки / Султанова Г.Е., Евгеньев М.И., Герасимов М.К. // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - №1. - С. 262-267.
7. Абдуллин, И.Ф. Кулонометрическая оценка антиоксидантной способности экстрактов чая электрогенерированным бромом / Абдуллин И. Ф., Турова Е.Н., Будников Г.К. // ЖАХ. - 2001. -Т. 56. - № 6. - С. - 627.
8. Валуйко, Г.Г. Технология виноградных вин / Валуйко Г.Г. - Симферополь: Таврида, 2001. - 624 с.
9. Нилов, В.И. Химия виноделия / Нилов В.И., Скурихин И.М. - М.: Пищевая промышленность, 1967. - 443 с.
© Г. Е. Султанова - асп. каф. аналитической химии, сертификации и менеджмента качества КГТУ, sultanova_ge@mail.ru; М. И. Евгеньев - д-р хим. наук, проф. той же кафедры, evgenev@kstu.ru; М. К. Герасимов - д-р техн. наук, проф. каф. оборудования пищевых производств КГТУ.
