Fenoliske Forbindelser
De fenoliske forbindelser er blant de viktigste druen og vin bestanddeler. De er ansvarlig for alle forskjeller i farge og smak mellom røde og hvite viner. De representerer en mangfoldig gruppe av forbindelser som har en rekke forskjellige klassifisering systemer har blitt brukt.,
Vin fenoler er ofte referert til som «polyfenoler’, på grunn av det som kan sees i Figur 2, for å tilstedeværelsen av flere fenoliske grupper i sine strukturer, noe som gir på disse forbindelsene ulike egenskaper knyttet til helsemessige fordeler, spesielt antioksidant egenskaper knyttet til inntak av moderate mengder rødvin. Mye har blitt publisert på dette temaet, og området og referanser til vurderinger kan bli funnet i «Videre lesning» – delen.
Figur 2., Strukturen av fenoliske forbindelser. (En) Fenoliske syrer: (i) derivater av o – og p-hydroxybenzoic syre, (ii) derivater av cinnamic acid; (B) flavonoider; (C) anthocyanins; og (D) Tanniner.
De fenoliske syrer vin (Figur 2A) består i hovedsak av derivater av benzoic og cinnamic syrer. Den cinnamic syrer er mye forestret med tartaric acid (f.eks., caffeoyltartaric eller caftaric acid), og de danner også acylated derivater av anthocyanin monoglycosides (se nedenfor)., Disse forbindelsene ikke spille en betydelig rolle i organoleptiske egenskaper som vin, selv om caftaric syre er svært sensitive for oksidasjon, som gjør at den må eller vin brun. Bakteriell handling kan føre til konvertering av cinnamic acid derivatives (hovedsakelig p-coumaric og ferulic syre) i flyktige fenoler som ethyl fenol, ethyl gaiacol, eller vinyl gaiacol, som selv i små mengder gi intenst ubehagelig aroma og smak til vin.
flavonoider (Figur 2B) er gul-fargede pigmenter som kan gi blek gul farge til hvit vin., De er også til stede i røde viner, men deres farge er maskert av anthocyanins (Figur 2C), farging av stoffer røde viner. Som anthocyanins, flavonoider finnes først og fremst som heterosides der det 3-posisjon på heterocycle inneholder sukker fraksjonen. Sistnevnte kan i sin tur være acylated med cinnamic syre, som gir større stabilitet på molekylet.
sukker fraksjonen, som i vin anthocyanins er vanligvis d-glukose, eller mer sjelden l-rhamnose eller d-galaktose, oppstår hovedsakelig i 3-posisjon., Malvidne-3-glukosid er langt den mest tallrike av anthocyanins i vin produsert fra Vitis vinifera varianter. Det bør bemerkes at enkelte hybrid arter av Vitis (Vitis vinifiera×V berlanderi eller V rupestris) inneholder malvidne-3,5-diglucoside og disse artene er ikke tillatt i viner som er produsert for eller ment for salg i Eu på grunn av forhøyede nivåer av metanol de produserer i løpet av vinification., Identifikasjon av tilstedeværelsen av en hybrid utvalg i vin, er ved bestemmelse av mengden av malvidine-3,5-diglucoside, en analyse som er raskt utført av et tynt lag kromatografi.
tanniner naturlig forekommende i vin er kjent som kondenserte tanniner, polymere strukturer som følge av polymerisering av elementære fenol forbindelser, polyhydroxyflavan-3-ols kjent som katekiner (Figur 2D)., Avhengig av konfigurasjonen av chiral karbonatomer i posisjon 2 og 3 av heterocycle, fire forskjellige stereoisomers er mulig, – ( + ) og (−) catechin og (+) og (−) epicatechin; (+) catechin og (−) epicatechin er de viktigste byggesteinene i vin tanniner; disse monomers raskt kondensere til å danne dimers, trimers, oligomers, og polymerer i løpet av vinification og vin aldring. De kan også kondensere med anthocyanins, en prosess som i løpet av vinification er viktig i stabilisering av vin farge., I motsetning til den flavonols, den pyran ring av flavan-3-ols er mettet og nonplanar og så disse forbindelsene har en maksimal UV–synlig absorbans på 280 nm, som i motsetning til ∼370 og 520 nm for flavonoider og anthocyanins, henholdsvis.
De metoder som er benyttet for fastsettelse av vin fenoliske forbindelser er svært variert, gitt de ulike arten av deres struktur, polaritet, hydrophobicity, og UV og synlig lys absorpsjon egenskaper. Det er mulig å skille samtidig flertallet av de viktigste nonpolymerized vin fenoliske forbindelser ved HPLC eller CE., I tilfelle av tidligere, en omvendt fase kolonne, vanligvis octadecyl karbon (C18), er brukt. Hvis analysen er å inkludere adskillelse av anthocyanins, vandig del av den mobile fasen krever en pH-verdi på <2 (pH-verdier så lave som 1.5 har vært brukt); enten formic eller eddiksyre syrer eller en kombinasjon av begge i konsentrasjoner alt fra 2% til 10% er brukt til dette formålet. Over pH 2, alvorlig topp utvide resultater fra den langsomme interconversion mellom de ulike anthocyanin arter som fører til dårlig oppløsning og dårlig gjenkjenning grenser., I tillegg, den spektrale egenskaper av anthocyanins er dårlig ved pH-verdier større enn 2 på grunn av konvertering av flavylium cation til fargeløs carbinol pseudobase form (Figur 3). Dette betyr at kromatografiske kolonner spesielt designet for å tåle ekstreme pH-verdier som er anbefalt for denne analysen, i tillegg til topp tailing på grunn av samspillet mellom hydroksyl grupper av polyfenoler og ureagert silanol grupper på silika overflaten er minimert ved hjelp av base-deaktivert kolonner., Organisk del av den mobile fasen er vanligvis acetonitrile, selv om metanol er noen ganger brukt. For å oppnå tilfredsstillende separasjon av stoffer i en slik mangfoldig polariteter, forseggjort binære eller selv trefoldig graderinger er nødvendig. Analyse tiden varierer fra 50 til 120 minutter, avhengig av den eksakte driftsforholdene og grad av atskillelse er nødvendig., Med en kombinasjon av valgt judiciously gradient og UV–synlig fotodiode utvalg deteksjon, det er mulig å samtidig analysere tannin monomere, fører dimers, og trimers (λmax 280 nm), fenoliske syrer (λmax ∼330 nm), flavonoider (λmax ∼370 nm), og anthocyanins (λmax ≈525 nm) i et enkelt løp. Imidlertid, tilstedeværelsen av ulike kombinasjoner av disse forbindelsene, i varierende konsentrasjoner, kombinert med tilgjengeligheten av mange av de standarder som gjør tolkningen av chromatograms ganske vanskelig., Delvis på grunn av dette, mass spectrometry er mer og mer ofte brukt som en metode for påvisning polyphenol analyse – lufttrykk-ionisering teknikker har en tendens til å være den mest ansatt.
Figur 3. Ulike former for anthocyanins.
CE er ikke så mye brukt som LC for analyse av vin polyfenoler., Når det gjelder CE–UV-analyse av anthocyanins, separasjoner må være utført på veldig surt pHs (på grunn av den dårlige spektrale egenskaper av disse forbindelsene i nøytral eller basisk pH-verdier), og dette skaper problemer i forhold til metode selektivitet. CE er, på den annen side, er bedre egnet til ikke-anthocyanin brøkdel av vin polyfenoler.
Som beskrevet tidligere, en viss brøkdel av vin polyfenoler finnes i kondensert former (tannin–tannin, anthocyanin–anthocyanin, tannin–anthocyanin), denne fraksjonen varierende med vilkårene for vinification og øker med alderen på vin., For denne grunn, over separasjon teknikker være relativt begrenset for analyse av polyfenoler gitt at bare elementær nonpolymerized molekyler, som spiller en relativt liten rolle i den generelle egenskaper av polyfenoler, kan bestemmes. For å analysere kondensert eller polymeriserte brøkdel av en av disse separasjon teknikker det er nødvendig for å gjennomføre en thiolysis på forhånd.,
med Unntak for bestemte programmer, er det behov for rutinemessig polyphenol analyse kan være tilstrekkelig oppfylt ved bruk av en rekke tester som er raskt gjennomført uten behov for omfattende instrumentering. Det er vanskelig å fastslå eller for å uttrykke resultatene i form av konsentrasjon, så derfor ulike indekser er brukt som representerer enten totalt polyfenoler eller ulike grupper av polyphenolic forbindelser., Testene som er beskrevet kort nedenfor er nyttig i å følge utviklingen av en vinification, i å gjøre sammenligninger mellom forskjellige viner, og i arbeidet med å tallfeste visse organoleptiske egenskaper av viner (spesielt bitterhet og astringency).
Den totale polyphenol-indeksen er oppnådd ved å fortynne vin og måler sin absorbans på 280 nm. Indeksen er gitt som absorbans multiplisert med fortynningsfaktor (100 i tilfelle av røde viner)., Denne testen ikke tar hensyn til den fargeløs chalcone former for anthocyanins (Figur 3) eller fenoliske syrer som absorberer på 230 nm, selv om disse stoffene er til stede i så små mengder at de bidrar lite til den totale polyphenol innhold.
permanganate indeksen er basert på reduksjon av permanganate av polyfenoler ved hjelp av indikatoren carmino indigo, farge som varierer mellom blå og gul i henhold til sin oksidasjon staten., Riktig endepunkt – når polyfenoler er oksidert, men ikke sukker – er vanskelig å identifisere, og videre reproduserbarheten av metoden er dårlig mellom operatører.,ines according to their permanganate index (milliequivalents of permanganate used in the titration) as follows:
| Red press wine | 100–150 |
| Tannic red wine | 75 |
| Soft red wine | 60 |
| Rosé wine | 27–35 |
| White wine | 1–15 |
The Folin–Ciocalteu (F–C) index is a more reliable indicator of polyphenol content and is extensively used., Reaksjonsblandingen består av phosphotungstic og phosphomolybidic syrer, som i alkaliske medium, er redusert med polyfenoler til en blanding av blå oksider av wolfram og molybden, absorbansen som er å lese på 750 nm. F–C-indeksen er uttrykt som 100-brett absorbans av prøven; typiske verdier er i størrelsesorden 25-35.
Det er mange kjemiske metoder for bestemmelse av totalt anthocyanin innhold i en vin, er den mest enkle å være variasjoner i farge på en vin som en funksjon av pH., I svært sure pH, anthocyanins er i sin flavinium cation form, mens under mildt syrlig forhold carbinol pseudobase (Figur 3) er dannet. Absorbansen av vin leses ved pH 0.6 og ved pH 3,5 og forskjellen i absorbans har vært empirisk vist å korrelere med anthocyanin konsentrasjon. Anthocyanin bestemmelse ved hjelp av forskjellen i absorbans før og etter tilsetting av kjent mengde av svoveldioksid er basert på samme prinsipp.,
Det er også mulig å fractionate vin anthocyanins på grunnlag av deres grad av polymerisering på en hånd-pakket kolonne bestående av polyvinylpolypyrrolidone, silica gel G, og silica 60. Gratis anthocyanins elute i den første fraksjonen (metanol–HCl 999:1), litt polymeriserte anthocyanins i den andre fraksjonen (maursyre–vann 1:1), og kondensert polymere former er eluted i 100% maursyre., Absorbansen av tre fraksjoner er les spectrophotometrically (538 nm for første fraksjon og 525 nm for andre og tredje fraksjoner) og deres relative andelene kan dermed beregnes. Denne testen er en svært god indikator på alder på en vin: den yngre vin jo høyere absorbans av første del, på grunn av tilstedeværelsen av anthocyanin monomers; omvendt, absorbansen av den tredje (polymeriserte) andel vil være størst i eldre viner.,
Kvantifisering av totalt tannin konsentrasjon er fortsatt utført ved hjelp av metoder som er basert på klassiske Bate–Smith reaksjon: oppvarming i sterk syre middels fører til dannelse av carbocations, som i en oxidant middels former cyanidin (en anthocyanin). Reaksjonsblandingen dermed blir rød (derav det gamle navnet for den tanniner – proanthocyanidins) og dens absorbans er lest ved 550 nm. Senere forbedringer av den opprinnelige 1954 metoden førte til etableringen av ytterligere tiltak i teknikken., Ulike empirisk utledet beregninger basert på absorbans på 470, 520, 550 og 570 nm kan gi en rimelig nøyaktig mål på den totale tannin innhold av en vin. Disse målingene kan imidlertid ikke skille mellom tannin monomere, fører oligomers, eller polymerer. Tanniner produsere en følelse av bitterhet eller astringency på ganen på grunn av deres interaksjon med proline-rik på proteiner og glycoproteins i spytt., Den tannin molekyler som er mest aktive i denne sammenheng er de som molekylære massen er mellom 600 og 3500; tanniner av større molekylære massen er for tungvint å få tilgang til den aktive nettsteder av proteiner, og dette forklarer hvorfor i løpet av vin aldring, som tanniner bli mer polymeriserte seg imellom eller med anthocyanins, vises de mindre aggressive for ganen. Til slutt, denne polymerisering fører til molekyler som er stor nok til å fremskynde, forklarer innskudd ofte sees i gamle viner., Dette prinsippet av reaksjonen mellom tanniner og proteiner danner grunnlag av en test, kjent som gelatin indeks for graden av astringency av en vin. Et bestemt volum av vinen er blandet med en løsning av gelatin (MM 5000-30000) og lov til å reagere etter 3 dager og sentrifugerte. Den tannin konsentrasjon av vin før og etter reaksjon med gelatin bestemmes som beskrevet ovenfor, og indeksen er uttrykt i form av prosentvis forskjell. Jo høyere gelatin indeksen økt konsentrasjon av ‘snerpende’ tannin i vin., Denne testen samsvarer rimelig godt med den grad av astringency oppfattes av ekspert smakere.