Oxidarea Catalica a Polifenolilor din Vinuri Si Stabilizarea Lor

CUPRINS

[NUME_REDACTAT]

Capitolul I. Investigații bibliografice

I.1. Influeța procesului de oxidare asupra nuanței vinului

I.2. Clasificarea compușilor fenolici în vin

I.3. Oxidarea enzimatică

I.4. Oxidare chimică

I.6. Proprietăți terapeutice a polifenolilor

I.7. Clasificarea sistemelor redox

I.8. Utilizarea inhibitorilor în stabilizarea vinurilor, principalii antioxidanți

Capitolul II. Partea expirimentală

II.1. Aparate și reactivi chimici utilizați în cercetare științifică

II.2. Prepararea soluțiilor utilizate în experiment

II.3 Determinarea puterii antioxidante a vinului

Capitolul III. Rezultate și discuții

[NUME_REDACTAT]

[NUME_REDACTAT] are o tradiție seculară bogată în producerea vinului. Încă din vremurile străvechi, țaranii moldoveni cultivau struguri din care produceau vin, ceea ce este firesc luând în considerație amplasarea țării noastre în apropierea [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT], la latitudini geografice ce corespund celor mai vestite regiuni vitivinicole din Franța. Piața globală de mărfuri și produse este complexă și în permanentă mișcare, dar și foarte deschisă celor ce reacționează la cerințe și la preferințele consumatorului în raport cu calitatea și tipul produsului propus spre comercializare. Acest fapt a fost valorificat de producătorii vinicoli din țările non-europene Australia, Argentina, Chili și [NUME_REDACTAT] ce au aplicat abordări noi de succes în producere, marketing și reglementări. Un lucru este cert, că: pentru a realiza aceasta a fost și este nevoie de eforturi persistente și opțiuni strategice deosebite în baza realităților pieței atât la nivel de sector, cât și la nivel de întreprindere.[1].

Însușirile vinurilor se bazează pe conținutul chimic al substanțelor din vin, care reies din proprietățile materiei prime și tehnologia aplicată la producere. Conținutul mai mărit a substanțelor fenolice în vin, reduce influența alcoolului asupra organismului uman[1].

Capacitatea antioxidantă a vinurilor, în ultimul timp, a devenit obiect de studiu al multor lucrări științifice importante și semnificative [2].

Acest interes este generat de faptul că consumatorii au devenit mult mai conștienți de valoarea antioxidanților pentru sănătate, producătorii de alimente și băuturi alcoolice au dezvăluit noi oportunități de marketing pentru produsele lor prin indicarea conținutului de antioxidanți [3,4].

Capacitatea antioxidantă a băuturilor alcoolice, prin urmare, poate deveni un parametru

calitativ important, în special pentru piețele noi de desfacere ce se bazează pe produse bio și cu beneficii pentru sănătate.

[NUME_REDACTAT] conținutului de fenoli care în vinuri pot fi supuși procesului de oxidare enzimatică sau non-enzimatică este foarte importantă, deoarece pot demonstra calitatea vinului folosit precum și recomandarea unui sau a altui timp de vin în scopuri curative și cu doze strict stabilite.

Pe plan internațional există studii care confirmă existența unei corelații strânse între conținutul de polifenoli și capacitatea antioxidantă a vinului precum și dependența capacității antioxidante de conținutul diferitor forme de antociani: monomeri și polimeri, de asemenea și de conținutul de taninuri, resveratrol și alți compuși fenolici.

Scopul acestei lucrări este de a studia vinul roșu (Caberne-Sauvignon), inhibiția procesului de oxidare catalitică a polifenolilor de către anumiți inhibitori și determinarea celui mai efectiv antioxidant, precum și stabilizarea polifenolilor evitînd oxidarea lor. Din scop rezidă câteva obiective care vor fi îndeplinite pe parcursul lucrării:

studiul procesului de inhibiție a oxidării catalitice a polifenolilor cu utilizarea antioxidanților

determinarea vitezei de consum a polifenolilor

determinarea acțiunii metalelor asupra procesului de oxidare catalitică

stabilizarea procesului de oxidare catalică a polifenolilor din vin cu diferiți inhibitori

[NUME_REDACTAT] această lucrare a fost studiat procesul de oxidare catalitic a polifenolilor din vin în sistem real, care la rîndul lor au fost determinați spectofotometric cu ajutorul reactivului Folin-Ciocâlteu. Au fost studiate legitățile cinetice de oxidare a polifenolilor din vin, în funcție de diferiți parametri fizico-chimici: concentrația catalizatorului (Fe2+) și a oxidantului (H2O2), ca urmare să fie determinată viteza de oxidare a polifenolilor, cît și stabilizarea lor cu inhibitori. Odată cu utilizarea diferitor concentrații de antioxidanți, constatăm că odată cu mărirea concentrației de inhibitor, proportional crește și gradul de inhibiție a procesului ce oxidare.

[NUME_REDACTAT] this project we have investigated the process of oxidation of phenolic compounds of red wine (Cabernet-Sauvignon), using Fenton’s reagent with inhibitors and without them, which have been determinate with spectrophotometrical methods. Have been studied kinetical operations of oxidation of phenolic compounds in wine, depending of different fizico-chimical parameters, such like: concentration of Fe2+ or concentration of H2O2, due to be fixed rapidity of oxidation, as well in system with antioxidant. Using different concentrations, we find that each time when we use a higher concentration of antioxidant, increase the inhibition process.

Capitolul I. Investigații bibliografice

Polifenolii sunt unii din componenții principali ce se conțin în vinuri, sucuri și alte produse alimentare. Prezența acestor compuși în diferite produse alimentare are un efect benefic asupra sănatății populației, manifestînd efecte protectoare în apariția bolilor cardiovasculare, diferitor forme de cancer, methemoglobinemiei, etc. [6]. Grupa substanțelor fenolice include un număr extrem de mare de compuși cu caracter fenolic; în prezent, sunt identificate aproximativ 20.000 de substanțe fenolice. Cele mai răspîndite sunt: derivații acidului benzoic, flavanolii și flavonolii, antocianidinele, taninurile ș.a. Complexul fenolic, sau așa numită „fracțiunea fenolică” constituie o parte componentă din compoziția chimică a materiilor prime vegetale și a alimentelor de origine vegetală. Substanțele fenolice determină valoarea nutritivă și proprietățile senzoriale ale alimentelor, avînd valoare biologică de vitamina P și activitate bacteriostatică. Modificarea structurii chimice și a conținutului acestor substanțe conduce la schimbarea culorii naturale, iar după un timp mai îndelungat – la formarea culorii brune în alimente (brunificarea alimentelor). In majoritatea cazurilor, aceste modificări determină schimbarea gustului,pierderea mirosului natural și reducerea valorii biologice.

I.1. Procesul de oxidare influențează nuanța vinului

Unii ioni ale metalelor, SO2, acizi organic, etanol și copuși fenolici prezenți in bobițele de poamă si vin, sunt predispose oxidării și compușii fenolici sunt considerații substanțele majore care cauzează colorarea vinului în brun. Oricum, oxidarea fenolilor este foarte complicată, depinzînd in mare masură de compoziția fenolului și structurii, iar o-difenolii sunt cei mai oxidabili. Mai pe scurt, capacitățile regenerative ale fenolilor in cumpluri oxidative cu alți componenți și reacțiile de colorare non- oxidative constituie importantul efect de colorare. SO2, acid ascorbic si unele metale transitive sunt factori important in acest proces.

Singleton a relatat procesul de oxidare în vinuri și a considerat că regenerarea fenolilor implicați în procesul de oxidare a cuplului și că sistemul lucrează precum un sistem tampon oxidativ, deoarece fenolii regenerați erau mai bine supuși oxidării comparabil cu cei inițiali. Cheynier, Fulcrand, Guyot, Oszmian-ski, si Moutounet (1995) au examinat mecanismul reacțiilor posibile pentru înegrirea mustului din struguri și în consecințele a unor asemenea reacții în vin într-un sistem model. Ei au descoperit ca reacțiile de înegrire in vinuri au apărut relativ datorită conținutului de flavanol, autooxidarea falavanolilor (catalizati de Fe 2+) este o reactie responsabila de decolorarea vinului, dar spontan acidul catalizat hidrolizeaza si are lor polimerizarea reactiei de formare a oligomerului flavan-3-ol (proanthocyanidins) care decurge mai larg, decit compușii puțin solubili. Fernández-Zurbano (1995) și Fernandez-Zurbano, Ferreira, Escudero și Cacho (1998) au studiat schimbările survenite în compușii fenolici în decursul oxidării a 8 vinuri albe, învestigînd rolul acidului hydroxycinnamic și a flavanolilor în oxidare și colorarea în brun a vinurilor albe, sugerînd că conținutul de acid hydroxycinnamic și a esterilor a scăzut semnificativ în decursul procesului, oricum, conținutul flavanolilor din vinuri arată corelația cu gradul colorării vinului la sfirșitul procesului de oxidare. Sioumis,Kallithraka, Makris, si Kefalas (2006) au studiat capacitatea de colorare a vinurilor albe, în care colorația a fost analizată din punct de vedere cinetic și eforturile au fost focusate asupra corelațiilor plauzibile a polifenolilor redox active, incluzînd substanțele cu o parte o-dipfelonica, așa precum acidul galic, acidul caftaric,acidul 2-S-glutationil caftaric (cunoscut ca [NUME_REDACTAT] or GRP), acidul caftenic, catehinic și epicatehinic. În urma anilizei constantelor de stabilitate K și concentrațiile individuale ale polifenolilor a demonstrat puternic evident că principalul agent de colorare (browning) este epicatehina (r2-0,8033, p<0,01)[5].

I.2. Clasificarea compușilor fenolici în vin

Clase a compușilor fenolici

Tabelul 1.

Cele mai dese flavonoide în vin sunt: flavonii, 3-flavanol, iar in vinul roșu sunt antocianii. Flavonoidele pot exista în vin sub formă liberă sau sub formă legată de altele. Proantocianii sunt rezultatul oligoizomerizării 3-flavonolului.

I.3 Oxidarea enzimatică

Cele mai importante enzime care catalizează reacțiile de polifenoli sunt enzimele oxidante care sunt produse din struguri, dar și de contaminarea fungică inclusiv Botrytis ginerea.

I.3.1. Enzimele care catalizează oxidarea polifenolilor

Polifenolii pot fi oxidați prin trei categorii de enzime:peroxidaze, laccases și oxidaze catecolică. Peroxidaze sunt enzime de tip oxidaza capabile de a cataliza oxidarea a unei mari varietăți de substraturi, prin reacția cu peroxidul de hidrogen. Aceste enzime de obicei reduc un peroxid și oxidează un donator de hidrogen (Steenken & Neta, 1979). Principalul peroxid de substrat este peroxidul de hidrogen. În sucul de struguri, concentrația sa este scăzută și este factorul limitant la participare peroxidărilor la oxidarea polifenolilor în timpul procesului de vinificație. Donatorii de hidrogen care pot accepta sunt mulți și includ unii compuși fenolici ai mustului de struguri cum ar fi flavan- 3- ols.

Laccases catalizează reducerea oxigenului molecular în apă prin intermediul compușilor organici diferiți (o-difenoli, polifenoli, poliamine, lignine, etc.). Sunt oxidaze a mai multor site de fixare a atomilor de cupru. Ele sunt capabile de demetilarea ligninei și a acizilor methoxyphenols (Yaropolov colab., 1994). Originea lor este în mare parte fungică (de exemplu. Botrytis cinerea)și ele există doar în mustul din recolta atacată de putregai gri. Mai mult decât atât, doza specifică a laccaza permite aprecierea analitică a Stării de sănătate a recoltei.

[NUME_REDACTAT] (PPO) este un termen generic care poate desemna mai multe tipuri de enzime, cum ar fi peroxidaze, laccases și catecol oxidaze. Dar, în contextul studiului nostru, se va desemna enzima care posedă activități catecholase.

Catéchol oxydases au pentru substraturi oxigen molecular și un compus fenolic. Oxigenul molecular este fixat în primul substrat (Marks et al. 1995). Mecanismul catalitic este secvențial(Mayer & Harel, 1979). Aceste enzime iau numele tirozinazei la animale sau la ciuperci și PPO înplante. Activitatea lor principală este activitatea catecholase (Figura 16): o-difenol este oxidat în chinoneia sa și oxigenul este redus în apă. Această categorie de enzime este cea mai implicată la oxidarea polifenolilor în procesul de vinificație.

Fig 1. Reacția de oxidare enzimatică catalizată cu ajutorul polyphénoloxydase.

Polifenoloxidaza este, probabil, prezentă în toți strugurii indiferent de soi și origine. (Golan-Goldhirsh & Whitaker, 1984; Sanchez-Ferrer al., 1989; Zawistowski colab., 1991; Rodriguez-Lopez și colab., 1994; Amiot colab., 1995; Murata și colab., 1995; Whitaker & Lee, 1995; Chazarra colab., 1996; Cantos și colab., 2002; Nunez-Delicado et al., 2005).

Reactivitate lor este deosebit de ridicată în strugurii bogați în polifenoli. Mai mult decât atât, este bine stabilit faptul că mustul bogat în compuși fenolici prezintă o capacitate de rumenire mai ridicată decât mustul sărac în compuși fenolici. Efectele organoleptice asupra vinului finit au fost bine ilustrate și implică câteva practici oenologice precum hyperoxidation (Dubourdieu et al, 1986;. Schneider, 1998; Ribereau-Gayon colab, 1998. 2004). Activitatea PPO este semnificativ legată de soi, în etapa de maturare a fructelor și terotoriu.

PH-ul mediului de reacție influențează, de asemenea, specificitatea PPO într-un mod semnificativ. Astfel, Janovitz-Klapp și colab. (1989) au demonstrat că protonii acționează ca inhibitori față de oxidarea o-difenolilor de PPO din mere.

Activitatea enzimatică a PPO crește în funcție dca pH și temperatură, cu un optim la pH 6,0 și la 40 ° C (Yokotsuka & Singleton, 1997). Condiții oenologice, pH-ul aproape de 4,0 în must, PPO ajunge la 80% din activitatea ei optimă (Yokotsuka & Singleton, 1997). Prezența dioxidului de sulf parțial inhibă reactivitatea sa, totalmente fără oprire. Potrivit unor autori, activitatea acestei enzime scade în timpul fermentației alcoolice și dispare în totalitate în timpul finalizării acestuia (Chedron și colab., 1978).

Fig. 2 Schema principiului de oxidoreducere cuplată

I.4.Oxidare chimică

Concentrația relativ ridicată a compușilor fenolici din vin este originea substratul principal de oxidare (Singleton 1987). Speciile reactive de oxigen (ROS) pot fi ușor reduse cu polifenoli. Prin urmare, ele sunt oxidanti mai buni decât oxigenul. Când polifenoli reacționează cu radicalii liberi de oxigen, cum ar fi hidroperoxidul, viteza de reacție a fiecărui polifenol depinde de capacitatea lor de a forma un radical stabil: forma semi chinonă. Ea însăși apoi se oxidează în chinonă. Compușii care conțin funcții 1,2,3-trihidroxile (pirogalol) sau inele aromatice dihidroxi (catecolică), se oxideză cu ușurință datorită radicalului lor de fenoxil chinonă. Din care pot fi stabilizate de un al doilea atom de oxigen. Prin urmare, catechinele par a fi cele mai reactive specii în prezența radicalilor hidroperoxili deoarece formează semi chinone stabile (Singleton, 1987). In timpul acestei reacții, radicalul de hidroperoxil este redus prin adăugare de hidrogen, la peroxid de hidrogen.

Printre catechine, (-) – epicatechina este mai oxidabilă decât (+) – catechina. Pentru procianidine dimere având o legătură interflavană C4-C8, oxidarea depinde de natura unității structurale superioare. În cazul legării C4-C6, unitatea structurală inferioră este originea oxidabilității. Prezența (+) – catechină în aceste dimeri conferă acestor moleculelor o oxidabilitate mai mare decât la (-) – epicatechină. Pentru aceeași unitate de bază [(-) – epicatechina], oxidabilității crește cu gradul de polimerizare. Și trimerul C1 este mai oxidabil decât dimerul B2 și decât monomerul (+) – catechine cu siguranță din cauza numărului mare de situri oxidabile.[12]

I.5. Proprietăți terapeutice a polifenolilor

Strugurii au asupra organismului o acțiune de reconfortare (energetică), de vitaminizare și mineralizare. Pielița strugurilor este bogată în fitochimicale fenolice care influențează caracteristicile vinului, cum ar fi culoarea, aroma și astringența [6]. În zilele noastre proprietațile polifenolilor sunt pe larg studiate în domeniul medical, domeniul în care sunt bine cunoscute unele proprietați a polifenolilor ca: anti-viral, anti-inflamator, anti-alergic, anti-cancer, la fel au acțiune pozitiva asupra obezitații, diabetului, maladia Parkinson etc…

I.5.1 Efect anti-cancer

Catehinele s-au dovedit în numeroase studii având efecte antioxidante însoțite și de o potențială activitate antitumorală [7], o alta activitate caracteristică flavanoidelor este capacitatea de a inactiva acțiunea a P-glicoproteinei-care la rîndul său este implicată în rezistența fenotipică a celulelor cancerigene [8]. Flavonoidele posedă efect protector anti-cancer la plămîni, prostată [6].

I.5.2 Efect anti-ulcer

În cadrul experimentelor realizate pe șoarici, a fost demonstrat că cvercetina și naringina joacă un rol important în reducerea ulcerului și în protecția celulelor gastrice. A fost sugerat că cvercetina exercită în activitatea sa un mecanism complex, implicat în producerea de mucus, radicali liberi și de asemenea, inhibarea produselor leucotriene[9]. Alte studii au permis stabilirea unei relații între proprietațile anti-ulcer a cvercitinei, rutinei și producerea a PAF([NUME_REDACTAT] Factor), care este un agent ulterogent potențial. În rezultat s-a adeverit că reducerea daunelor gastro-intestinale are loc datorita inhibiției a PAF de către flavonoide[6].

I.5.3 Efect de protecție cardiovasculară

Compușii fenolici din vin pot să inducă relaxarea vaselor sanguine prin interacțiune asupra celulelor endoteliale ,prin intermediul oxidului nitric (NO), care este un puternic vaso-relaxant, care permite o mai bună circulație a sîngelui în vase, protejînd dezvoltarea diferitor boli. Flavonoidele diminuiază permiabilitatea vaselor capilare, ele cresc rezistența , protejînd țesutul conjuctiv[6].

I.5.4 Proprietăți pro-oxidante a polifenolilor

Polifenolii reprezintă o importantă sursă de compuși antioxidanți naturali cercetați în vederea combaterii stresului oxidativ produs de ,,speciile reactive ale oxigenului”, care în cantități moderate joacă un rol fiziologic mai bine conturat, dar au și un potențial nociv și distructiv asupra celulelor. Specii reactive ale oxigenului sunt: oxigenul singlet 1O2, superoxidul O2-, perhidroxilul HO2, peroxidul (apa oxigenată) H2O2; radicalul hidroxil (oxidrilul) OH-ele sunt produse în permanență în organism ca rezultat al proceselor biologice[9].

Antioxidanții au rolul de a neutraliza sau de a îndepărta speciile reactive ale oxigenului și azotului și produșii de peroxidare ai moleculelor organice. Ca de exemplu acidul Galic are proprietatea de a reduce Fe3+ la Fe2+ sau Cu2+ la Cu+ , respectiv este declanșat reacția Fenton cu formare de radicali hidroxilici. Peroxidul de Hidrogen necesar reactiei este produs la autooxidarea ionilor de valenta.

I.6 Clasificarea sistemelor redox

În vin există numeroase sisteme sau cupluri de oxido-reducere. Wurmser R. în 1930, citat de Ribereau-Gayon J. grupează sistemele oxido-reducătoare din vin în trei categorii [10]:

cupluri redox capabile să schimbe electroni cu electrodul de platină.

substanțe ce nu schimbă electroni cu electrodul de platină sau îi schimbă foarte lent.

cupluri oxido-reducătoare ce schimbă electroni ajungând la un anumit potențial numai în prezența enzimelor.

Această clasificare a fost efectuată prin comportarea compuși lor chimici față de un electrod și o altă clasificare este cea față de comportarea cu oxigenul molecular a compușilor dați care, pe diferite căi, poate pătrunde în vin. Din acest punct de vedere,substanțele din vin se pot grupa tot în trei categorii: substanțe capabile să se combine direct cu oxigenul; substanțe care pot reacționa cu oxigenul numai în prezența unor catalizatori sau în prezența enzimelor și substanțe care, în condițiile existente în vin, nu se combină cu oxigenul molecular, deoarece ele înseși se aflăîntr-o treaptă superioară de oxidare [10].

I.6.1.Rolul-cheie al metalelor

Rolul metalelor în calitate de catalizatori sau inițiatori ale reacțiilor de oxidare a fost bine studiat. Rezultatele acestor numeroase studii ale vinului variază în funcție de autori.

Ribéreau-Gayon (1933) a remarcat un efect catalitic de cupru și săruri de fier. Cu toate acestea, nu au existat efecte de mangan pe oxidarea vinului, deși în această epocă mijloacele pentru analizarea efectelor de oxidare a metalelor au fost limitate. Berg & Akiyoshi (1956) au observat că, în prezența unor concentrații mari de oxigen, cupru, fier și aliajele lor accelerează procesul de brunare(rumenire) a vinului . Cacho și colab. (1995) prin analizarea efectelor de adăugare a diferitor metale (fier, cupru și sulfat de mangan) asupra oxidării compușilor fenolici din vinul roșu, au constatat în mod clar că procesele de oxidare din vin au fost dependente de concentrația acestor metale. Oszmianski și colab. (1996) au demonstrat în soluție model un efect catalitic al ionilor de fier (Fe2+) asupra oxidării catechine când aceasta era într-o concentrație mare. Mai mult decât atât, Makris & Rossiter (2000) au observat o creștere în degradarea oxidativă a quercetinei și rutinei în prezența unor catalizatori, cum ar fi sulfatul de cupru și metale feroase, la 97 ° C și pH 8,0. Prin contrariu, Benitez et al. (2002) nu au a observat nici o influență la adaosul de cupru, fier sau sulfat de mangan asupra rumării(rumenirii) vinului lui Jerez, la concentrațiile apropiate de cele găsite în vin. Numai la adăugarea de fier la concentrații mai mari, adică în afara intervalul de concentrații găsite în vin (9 până la 12 mg / l), corelată cu accentul de brumare (rumenire). Manganul în concentrații mai mici de 0,8 mg / l poate preveni efectul de oxidare a fierului. Contrar acestui fenomen antagonist al manganului, recentele lucrări (Danilewicz, 2007; Danilewicz & Wallbridge, 2010) au arătat că cuprul are un efect sinergic cu fierul în oxidarea catecolului.

În vin, fierul prezent are un nivel fluctuant de concentrare între 2 și 5 mg / L. Acesta joacă un rol cheie în reacțiile de oxidare. Fierul feric (Fe3+) este redus în fier feros (Fe2+) de polifenoli în timpul oxidării. În prezența oxigenului, fierul feros (Fe2+) se oxidează în fier feric (Fe3+) până la oxidarea totală a compușilor fenolici (Powell & Taylor, 1982). Potrivit lui Oszmianski și colab. (1996), adăugarea sulfatului de fier feros se mărește viteza de oxidare a (+) – catechinei. Evident, Fe3+ acționează ca un catalizator pentru reducere, care este nefavorabil la acest nivel termodinamic pentru electroni în timpul procesului de oxidare (Miller et al., 1990). Oxidarea directă a polifenolilor se efectuează prin fierul feric (Fe3+) și reducerea peroxidului de hidrogen cu fier feros (Fe2 +), care conduce la formarea unui radical hidroxil .

Metalele prezente la fel în etapa de observare în anumite vinuri (Elias et al. 2009a), joacă un rol decisiv în reacțiile de oxidare ale compușilor fenolici, provocând deteriorarea aromei vinului (Wildenradt & Singleton, 1974; Irwin și colab., 1991; Uchida & Ono, 1996).[12]

I.6.2. Ciclu redox format de fier

Fierul este un compus chimic mineral, care pătrunde în mediul vinului din exterior și este un catalizator a reacțiilor chimice din mediu. El generează cuplul redox Fe3+/Fe2+, implicat în evoluția proceselor de oxido-reducere din vin și în apariția casărilor ferice [11]. În vin, pe lângă fierul ionizat, se întâlnește și fier legat în complecși, de exemplu cu acizii: citric și tartric, ca și în compuși insolubili coloidali precum fosfați, hidroxizi [10]. Raportul dintre fierul ionizat și cel legat din fiecare treaptă de oxidare este dependent de valoarea pH –ului mediului. În dependență de valorile pH –ului ionul de fier se poate afla în stările următoare: pH inferior unității, fierul se află în totalitate sub formă ionizată; pH 2,3-16 începe formarea de hidroxid feric și de combinații complexe cu acizii citric, tartric. Astfel cum valoarea pH în vin este cuprinșă între 3,0 și 3,8 cea mai mare parte a fierului trivalent se află sub formă deionizată, rămânând o cantitate foarte mică de fier trivalent ionizat. Ionii ferici rezultați constituie agenți de oxidare pentru alți constituenți ai vinului, care nu se pot oxida direct cu oxigenul molecular. În urma oxidării acestora, ionii ferici se reduc la ioni feroși ce reintră în circuit.

Cuplul redox Fe3+/Fe2+ permite explicarea apariției casărilor ferice. Inițial, ca urmare a pătrunderii oxigenului, are loc mărirea potențialului redox al vinului, ce determină deplasarea echilibrului Fe3+↔ Fe2+ în favoarea Fe3+. Cu cât potențialul redox este mai ridicat, cu atât mai mulți ioni Fe2+ vor trece în forma Fe3+, după o relație cantitativă logaritmică.

1.6.3. Ciclu redox format de cupru

Cuprul poate genera în vin cuplul redox și anume Cu2+/Cu+, implicat în evoluția proceselor de oxido-reducere dinvin, care provoacă apariția casărilor cuproase. Cuplul redox Cu2+/Cu+, are valoarea potențialului redox standard de + 0,15 V, având aproximativ aceeași valoare cu potențialul redox al vinului păstrat timp îndelungat fără accesul aerului. Deoarece potențialul redox al vinului este de cele mai multe ori superior potențialului redox standard al cuplului Cu2+/Cu+, cuprul se va găsi preponderent ca formă Cu2+, spre deosebire de fier care se afla preponderent sub forma Fe2+. Ca2+ și ionul Fe2+, Cu2+ formează atât săruri cât și complecși solubili, ceea ce înseamnă că prezența în vin a cuprului în aceasta stare nu afectează limpiditatea [41]. În situația în care Cu2+ trece în Cu+, fapt ce are loc la potențial redox inferior valorii + 0,15 V, la care se adaugă și alte condiții, ionii Cu+ formează combinații greu solubile [11], care precipită provocând tulburarea vinului cunoscută sub numele de casare cuproasă [10,11].

I.6.4. Ciclu redox formate de antociani.

Pe lângă reacția de oxido-reducere ce implică transformarea reversibila a grupei o-difenolice în o-chinonice, caracteristică doar unora dintre antociani, mai este cunoscută și o alta, la care pot participa toți antocianii și antocianidinele acestora. Menționăm că prin reducere antocianidinele se transformă în derivați incolori, ceea ce explică dependența intensității colorante a vinurilor roșii de potențialul lor redox.Ca orice sistem redox, antocianii manifestă și un efect tampon, de atenuare a creșterii sau scăderii potențialului redox, efect care în cazul vinului este cu atât mai evident cu cât antocianii tind sa-și păstreze potențialul redox standard propriu, de cca+ 0,26 V la pH 3, ce coincide cu mijlocul intervalului de variație a potențialului redox al vinului (0,15-0,50 V).În fine, efectul

tampon imprimat de antociani permite să se explice de ce vinurile roșii, bogate în antociani, sunt

mai rezistente la acțiunea oxidativă a aerului decât cele albe [10].

I.6.5. Ciclu redox sulfat/sulfit.

Acest cuplu apare de obicei învinul tratat cu dioxid de sulf care, într-un astfel de mediu, se găsește predominant sub forma de acid sulfuros. În soluție apoasa pură, viteza de oxidare a acidului sulfuros înacid sulfuric de către oxigenul molecular, este practic neînsemnată iar în prezența luminii, oxidarea decurge cu o viteză mai mare. Viteza de oxidare este însă foarte mult accelerată atunci când în soluție se află și ioni ai unor metale grele, cum sunt cei de fier sau cupru, întâlniți frecvent în vin. Acest fapt denotă că acidul sulfuros nu reacționează direct cu oxigenul, ci prin inter

mediul unui ion metalic aflat într-o stare superioară de oxidare, stare obținută tocmai prin reacția cu oxigenul. Rolul de reducător al acidului sulfuros, atunci când se află în vin, se explică prin aceea ca potențialul redox standard al cuplului SO42-/SO32- este destul de coborât comparativ cu alte cupluri (O2-/H2 O, Fe3+/Fe2+). În absența acidului sulfuros, acestea din urmă se află predominant în forma oxidată conferind vinului un caracter oxidat. Caracterul reducător pe care acidul sulfuros îl imprimă

vinului se datorează nu numai potențialului redox standard al cuplului SO4/SO3, ci și faptului că el se administrează în vin într-o cantitate mult mai mare comparativ cu substanțele care alcătuiesc

cuplurile competitive de mai sus [10].

I.7. Utilizarea inhibitorilor în stabilizarea vinurilor, principalii antioxidanți

La prelucrarea strugurilor au loc procese complexe de oxidoreducere, care determină calitatea produsului ce urmează a fi fabricat. Pentru a regla aceste procese se utilizează diferiți conservanți ce posedă proprietăți antioxidante și antiseptice.

I.7.1. Dioxid de sulf

Utilizarea dioxidului de sulf este esențială la moment în oenologie. Utilizarea sa în vin, probabil, datează din secolul al XVIII-lea și În ciuda dezavantajelor sale, nici o moleculă de înlocuire nu a fost propusă.

Numeroasele sale proprietăți au o importanță majoră:

Datorită proprietății sale antiseptice, el inhibă dezvoltarea microorganismelor, iar activitatea sa este mai mare asupra bacteriilor de drojdie. O doză suficientă (25 mg / l de liber), salvează vinul de dezvoltarea microorganismelor și evită astfel problemele de refermentație și devierea aromatică (Millet & Lonvaud, 1999).

Proprietățile antioxidante ale dioxidului de sulf sunt obiectul unor controverse. Într-adevăr, deși activitatea sa anti-radicală este recunoscută (Pontallier, 1981), unii autori contestă proprietățile sale antioxidante în vinuri (Ribéreau-Gayon, 1933 Vivas, 1997). De ani de zile, proprietatile antioxidante ale dioxidului de sulf au atribuite reacției sale cu oxigenul. Cu toate acestea, această reacție, în condițiile vinului, pare a fi inhibată. În consecință , oxidarea dioxidului de sulf poate fi împiedicată de prezența polifenolilor (Danilewicz, 2007). Rata de oxidare a sulfitei într-o soluție model apropiată de vin este dependentă de concentrația și de tipul polifenolului (Danilewicz, 2007; Danilewicz & Wallbridge, 2010). Aceste rezultate sunt în concordanță cu ipoteza conform căreia sulfitul nu reacționează direct cu oxigenul molecular, dar cu peroxidul de hidrogen, produsul oxidării compușilor fenolici (Boulton et al, 1996;. Waterhouse & Laurie, 2006; Danilewicz & Wallbridge, 2010). Saucier & Waterhouse (1999) au pus în evidență o activitate antiradicalică sinergică între dioxidul de sulf și (+) – catechina.

Pe de altă parte, dioxidul de sulf are o activitate antioxidantă puternică prin inhibarea instantanee a funcționării enzimelor de oxidare (laccase și tirozinazei). Dioxidul de sulf protejează de asemenea mustul de struguri de oxidarea enzimatică, înainte de fermentație. În soluție hidroalcoolică la pH-ul vinului, dioxidul de sulf este în special sub formă nucleofilă HSO-3.

Reacția cu peroxid de hidrogen

HSO3-+ H2O2= H3O+ + SO42- (1)

Fig.3 Schema de acțiune a anhidridei sulfuroase

Prin urmare, pot fi combinate cu diferite molecule care posedă un radicali ca etanalul și molecule carbonile. (Blouin, 1966, Glories, 1984).

I.7.2. [NUME_REDACTAT].4 [NUME_REDACTAT]

Glutationul este o tripeptidă (γ-Glu-Cys-Gly) în mod natural găsită în struguri în forma redusă sau oxidată. Glutationul se acumulează în boabele de struguri pe parcursul maturării (Adams & Liyanage, 1993; Okuda & Yokotsuka, 1999). Concentrarea sa în must este dependentă de vița de vie (Cheynier colab., 1989d), de dezvoltarea podgoriei (Chone et al., 2006) și de condițiile de elaborare (de oxidare, pasteurizare) (Cheynier et al, 1989c;. Maggu et al, 2007;. Patel et al, 2010) .

Glutationul este un tiol cu greutate moleculară mică și cel mai abundent în drojdia [NUME_REDACTAT], reprezentând aproximativ 1% din greutatea sa uscată (Penninckx & Elskens 1993). Glutationul este o sursă endogenă și exogenă esențială de sulf pentru Saccharomyces cerevisiae (Grant și colab, 1996;.. Kumar et al, 2003). Această funcție explică dispariția glutationului în primele zile de fermentare alcoolică și eliberarea sa, la sfârșitul fermentației (Park și colab., 2000). Ca urmare, concentrația de glutation în vin este dependentă de tulpina drojdiei ocupate (Lavigne et al., 2007). Probabil apoi autoliza drojdiilor la sfârșitul fermentației alcoolice, ar putea fi eliberate în vin.

Concentrația sa în must scade rapid, deoarece se combină foarte ușor în operațiunile de pre-fermentare cu o-chinone de acid caftaric pentru a forma GRP (Singleton et al, 1984;. Singleton et al, 1985;. și Cheynier colab., 1986). Glutationul este descris ca un bun inhibitor al mecanismelor enzimatice și non-enzimatice de rumenire a sucurilor de fructe și alte alimente (Friedman, 1996). Prezența glutationului în must și vin ca moleculă prezentând un potențial de redox mult mai puternic decât a tioliilor volatili, poate juca un rol de protectie a vinurilor în timpul îmbătrânirii. (Cruège Lavigne et al, 2003;.. Lavigne et al, 2007).

Fig. 5 Producerea etanalului în timpul oxidării în cascadă a compușilor fenolici[12].

I.7.3. Acidul ascorbic

Acidul ascorbic este folosit ca substanta de conservare in industria vinicola datorita proprietatilor lui reducatoare. Acesta poate proteja vinul impotriva oxidarii,doza maxima legata admisa este de 100 mg/l. Acidul ascorbic prin oxidare trece in acidul dehidroascorbic care la rindul lui se degradeaza;oxidarea se produce cu o viteza foarte mare ceea ce face ca celelalte oxidari de natura enzimatica sau chimica sa nu aiba loc. Un dezavantaj se manifesta prin faptul ca acidul ascorbic este eficient numai pentru vinurile care ulterior nu mai vin in contact cu aerul,deoarece acidul are si actiune oxidanta in prezenta de oxigen,ceea ce duce la formare de Peroxid de Hidrogen,care are proprietatea de a continua lantul de oxidare a altor componenti ai vinului(este eficient pentru vinurile care ulterior se imbuteliaza). Se recomanda ca administrarea sa fie cuplata cu o sulfitare,deoarece el nu poseda celelalte caracteristici a bioxidului de sulf. Doza maxima care se poate de administrat este de 100mg/l.

La fel acidul ascorbic are capacitatea de a interacționa cu oxigenul molecular și ca urmare formarea acidului dehidroascorbic care poate interacționa la rîndul său cu anhidrida sulfuroasă.

Fig. 6 . Interacțiunea acidului ascorbic cu oxigen molecular [13]

Capitolul II. Materiale și metode

II.1. Aparate și reactivi chimici utilizați în cercetare

Aparate și veselă:baloane cotate de 100, 50 mL; pipette de 1, 5, 10 mL; pahare chimice de 100, 500 mL; spectrofotometru cu cuve de 10 mm.

Reactivi chimici:reactivul Folin-Ciocâlteu, carbonat de sodiu, DPH4, acid ascorbic, acid galic, anhidrida sulfuroasă.

II.2 Prepararea soluțiilor utilizate în cadrul experimentului chimic

A fost determinată suma compușilor fenolici prin metoda fotocolorimetrică, cu utilizarea reactivului Folin-Ciocalteu.

[NUME_REDACTAT]-Ciocalteu oxidează grupările fenolice din extractele analizate, formînd un complex de culoare albastră. Intensitatea culorii este proporțională cu concentrația substanțelor fenolice din probă. Această colorație prezintă maxim de absorbție în regiunea λ=750 nm. Reacția respectivă decurge în mediu alcalin. Colorația obținutp în urma reacției respective nu este stabilă și se modifică în timp, avînd doua faze: faza rapidă( 30 min), când are loc formarea colorației albastre și faza lentă (după 30 min), când are loc intensificarea culorii pînă la albastru închis. Date mai exacte la citirea absorbanței în faza lentă a evoluției culorii complexului.

[NUME_REDACTAT]-[NUME_REDACTAT] balonul pentru distilare cu volumul de 1 dm3 se toarnă 700 mL de apă destilată, în ea se dizolvă 100g de volframat de sodiu și 25 g de molibdat de sodiu, se adaugă 50 mL de acid ortofosforic concentrat și 100 mL de acid clorhidric concentrat. Soluția obținutp se pune pe baia de nisip și se fierbe timp de 10 h cu refrigerent reversibil, după care se adaugă 150 g de sulfat de litiu, 3-4 picături de brom și se fierbe fără refrigerent încp 15-18 min. Pentru înlăturarea surplusului de brom, soluția se răcește pînă la temperatura de (20±5) 0 C, se trece cantitativ într-un balon cotat de 1 dm3 și se aduce la cotă cu apă distilată. Reactivul se păstrează în sticlă ăntunecată în frigider.

Carbonat de sodiu

Soluția se prepara cu concentrația masică de 200 g/dm3.

Soluție de Fe2+(1*10-3 M)

Într-un balon cotat de 50 mL se dizolvă 0,0197 g de sare Mohr și se aduce la cotă cu apă distilată.

Acid galic

Soluția este preparată cu concentrația de 0,03mg/dm3 , într-un pahar cotat de 500 mL se toarnă 50 mL de etanol, se aduce pînă la cota de 400 mL cu apa distilată, apoi se introduce în pahar electrozii pentru determinarea pH-ului și se acidulează cu acid clorhidric pînă la pH 3,20-3,25. Soluția obținută se trece cantitativ într-un balon cotat de 500 mL în care se dizolvă 15 mg de acid galic și se aduce la cotă.

Construirea curbei de calibrare

În 5 baloane de 100 mL, luăm 1, 2, 5 și 10 mL de soluție de acid galic se toarnă respectiv în baloane. Într-un balon se introduce 1 mL de apă distilată(soluție de referință). În fiecare balon se adaugă cîte 1 mL de reactiv Folin-Ciocalteu, 15-20 mL de apă distilată, 10mL de carbonat de sodiu și se aduce la cotă cu apă distilată. Soluția obținută se agită.

Peste 30 minute se măoară absorbanța soluției în cuve de 10 mm la lungimea de 670 nm, comparativ cu soluția de referință. După rezultatele absorbanței obținute se construiește graficul de calibrare.

Mod de lucru

Într-un balon cotat de 100 mL introducem 1 mL de extract, 15-20 mL de apă distilată, 1 mL de reactiv Folin-Ciocalteu, 15-20 apă distilată, 10 mL de soluție de carbonat de sodiu, se aduce la cotă cu apă distilată și se agită. Peste 30 minute se măsoară absorbanța soluției în cuve de 10 mm la lungimea de undă 670 nm comparativ cu soluția de referință, care se pregătește la fel, însă cu înlocuirea a 1 mL de extract cu 1 mL de apă distilată.

Fig.1 Curba de calibrare a acidului galic cu reactivul Folin-Ciocâlteu

II.3 Determinarea puterii antioxidante a vinului

Evaluarea puterii antioxidante a vinului se bazează pe studiul cineticii unei reacții prin care rezultă un radical liber și modului de inhibare, atunci cînd se adaugă un compus antioxidant căruia vrem să-i evaluămputerea antioxidantă. Se folosește în acest scop Troloxul(acidul 6-hidroxi-2,5,7,8-tretrimetilcromat-2carboxilic). Există diverse metode de determinare a activității antioxidante, dar în lucrarea dată se utilizează urmatoarele:

II.3.1. Metoda ABTS+

Această metodă se bazează pe decolorarea radicalului, care apare atunci cînd radicalul cationului ABTS* este redus în ABTS’. Radicalul a fost generat de reacția a 7 mM soluție de ABTS în apă distilată cu 2,45mM K2O8S2 (1:1). Amestecul este menținut la întuneric la temperatura camerei timp de 16 h, acesta este timpul necesar de a obține o absorbanță stabilă la 734 nm. Proba este preparată din 980 µL de ABTS*+ și 20 µL de vin diluat în raport 1:50. Peste 15 min se măsoară absorbanța la lungimea de undă 734 nm. Rezultatele se exprimă în mM Trolox utilizînd curba de calibrare a acestei substanțe. Curba de calibrare se construiește cu concentrația Troloxului cuprinsă 0,16-1,8 mM.

II.3.2. Metoda DPPH

Această metodă se bazează pe reducerea radicalului liber DPPH, care provoacă decolorarea sa. Prezența antioxidanților în mediu conduce la o pierdere de culoare în metanol la o concentrație de 60 µM. La concentrația dată, soluția imediat atinge o valoare a absorbanței de aproximativ 0,7 la λ=517 nm. Reacția are loc atunci cînd 980 µL de DPPH este amestecat cu 20 µL de vin diluat în raport 1:50. Timpul reacției este de 2 ore la temperatura camerei. Rezultatele se exprimă în mM Trolox utilizînd curba de calibrare a aceste substanțe. Curba de calibrare se contruiește cu concentrația Troloxului cuprinsă între 0,08-1,0 mM.

II.3.3. [NUME_REDACTAT]-[NUME_REDACTAT] se bazează pe oxidarea compușilor fenolici prin intermediul reactivului Folin-Ciocalteu compus din amestecul de acid fosfovolframic (H3PW12O40) si acid fosfomolibdenic (H3PMo12O40), care la rîndul său se reduce pînă la caoăt la amestecul cu oxizii în albastru la lungimea de undă 765 nm. Într-un balon cotat de 100 mL se transferă 1mL de vin roșu, preventiv diluat în raport 1:50, 1 mL de reactiv Folin-Ciocalteu, 10 mL de carbonat de sodiu 20%. Balonul cotat se aduce la cotă cu apă distilatp și peste 30 minute se determină densitatea optica la 765 nm. Rezultatele sunt exprimate în echivalente de acid galic(GAE) utilizînd curba de calibrare a acestei substanțe.

II.4.Descrierea metodicii de efectuare a experimentului chimic

II.4.1. Oxidarea catalică a compușilor fenolici din vin cu reagent Fenton, folosind metoda Folin-Ciocâlteu.

Formarea curbelor cinetice de consum a fenolilor din vin în dependență de concentrația de sare Mohr și peroxid, la fel sunt determinate spectofotometric cu reactiv Folin-Ciocâlteu. În sistem fiind vin roșu, apă distilată, peroxid de hidrogen și Fe2+, la temperatura camerei.

Timpul de cronometrare începe a fi luat după ce este introdus ultimul component în sistem(peroxidul de hidrogen). La intrevale de timp(1,5,10,20,30 min.) se ia cîte o probă de 0,25 mL din sistem și se toarnă în baloane de 25 mL, la care se adaugă 0,25 reactiv Folin-Ciocâlteu, 5 mL H2O dist., 5 mL Na2 CO3 și se aduce la cotă cu apă distilată. Absorbanța se determină la 670 nm față de soluția etalon la care a fost adăgat aceleași volume, doar că soluția de vin este înlocuită cu apă distilată.

Odată cu trasarea curbelor cinetice de consum a polifenolilor din vin, se calculează viteza inițială a reacției la 60 sec. după formula:

W=(C0 – C60 ) /60, mg * L-1 *s-1,

unde C60 și C0 sunt concentrațiile inițiale și la 60 secunde de la începutul reacției respective.

II.4.1. Inhibiția procesului de oxidare catalitică a compușilor fenolici cu reagent Fenton, folosind metoda Folin-Ciocâlteu.

În această lucrare este analizată activitatea a 3 antioxidanți, în scopul selectării celui mai bun în cadrul inhibării procesului oxidativ a polifenolilor din sistem real, fiind utilizți:anhidrida sulfuroasă, acidul ascorbic, acidul dehidroxifumaric.

Pentru formarea curbelor cinetice de consum a fenolilor din vin s-au realizat sisteme care conțin la fel catalizator de Fe2+ , peroxid de hidrogen, vin și desigur antioxidant de diferite concentrații. Reactivii se adaugă în sistem în ordinea: vin/apă dist., catalizatorul, inhibitor și peroxid. Imediat după ce a fost introdus peroxidul de hidrogen se porneste cronometrul și la intervale de timp (1,5,10,20,30) se ia cîte o proba de 0,25 mL din sistem și se toarnă în baloane cotate de 25 mL, la care se adaugă, apă distilată, 0,25mL reactiv Folin-Ciocâlteu, apă distilată, 2,5 mL de Na2 CO3 și se aduce la cotă din nou cu apă disti. Absorbanța se determină la 670 nm față de soluția etalon, deasemenea preventiv pregatită după aceeași pași, însă vinul este înlocuit cu apă distilată.

Viteza se calculează la 60sec. de la începutul reacției după formula:

W=(C0 – C60 ) /60, mg * L-1 *s-1,

unde C60 și C0 sunt concentrațiile inițiale și la 60 secunde de la începutul reacției respective.

Capitolul III. Rezultate și discuții

III.1. Variația polifenolilor din vin în procesul de oxidare catalitică cu reagentul Fenton prin metoda Folin-Ciocâlteu.

Pentru a concluziona despre capacitatea antioxidanților de a înhiba procesul de oxidare a polifenolilor din vin, e nevoie de creat un sistem oxidativ cu condiții rigide și concentrații diferite ale componenților: peroxidul de hidrogen, catalizator Fe2+.

Oxidarea polifenolilor din vin în sistem cu [Fe2+]0=1*10-4 M, [H2O2]0=1*10-3 M.

Sistemul va fi compus din vin, catalizator și peroxid de hidrogen, în care vom observa oxidarea acestora în dependență de timp.

Tabelul 1

Oxidarea catalitică a polifenolilor din vin cu reagent Fenton prin metoda Folin-Ciocâlteu

[Fe2+]0=1*10-4 M, [H2O2]0=1*10-3 M.

Fig.2. Curba cinetică de consum a polifenolilor din vin în sistem –vin-H2O2-Fe2+

Oxidarea polifenolilor din vin în sistem peroxidic în funcție de [Fe2+]0

În acest sistem vom varia concentrația de Fe2+ , iar concentrația peroxidului va rămîne constantă. Astfel vom lua 2*10-4 M, 3*10-4 M, în timp ce a perxodilui va rămîne 1*10-3 M.

Tabel 2

Variația concentrației de catalizator [Fe2+]0 în sistem peroxidic

[Fe2+]0=(1/2/3)*10-4 M, [H2O2]0=1*10-3 M

Fig.3 Curbele cinetice de consum a polifenolilor din vin în sistem vin-H2O2-Fe2+(de concentrații diferite).

Fig.4 Dependența vitezei de consum (la 60 sec. de la începutul reacției) a compușilor fenolici în funcție de concentrația Fe2+ în sistem de vin- H2 O2- Fe2+ [H2O2]0=1*10-3 M

Putem ușor sesiza că odată cu creșterea concentrației de Fe2+ , crește proporțional cantitatea de fenoli oxidați. Acest proces se explică prin faptul că:

Fe2+ + H2 O2→FeOH2+ +HO• (1)

Deci fierul în soluție participă în reacție care eliberează în sistem radicali HO• sau alt tip de oxidant. Acest lucru este deosebit de important deoarece el poate fi regenerat procesul avînd loc cu generarea și altor tipuri de oxidanți, în timp ce Fe2+ este regenerat.

FeOH2+ + H2 O2→Fe(HO2)2+ + H2 O (2)

Fe(HO2)2+→Fe2+ + HO2• (3)

Astfel catalizatorul de Fe2+ este capabil de a forma sistem hidroperoxi și de a fi restabilit în sistem.

FeOH2+ + HO2•→ Fe2+ +O2 + H2O (4)

Fe2+ + HO2• + H+→Fe3+ + H2 O2 (5)

Oxidarea polifenolilor din vin în sistem peroxidic în funcție de [H2O2]0

Sistemul dat se analizează în bază de catalizatorul fieric, dar cu varația concentrațiilor de peroxid de hidrogen. Astfel putem determina o dependență a procesului de oxidare catalitic și a peroxidului de hidrogen din sistem.

Tabel 3

Variația concentrației de [H2O2]0 în sistem peroxidic

[H2O2]0 =(1/2/3)*10-3 M, [Fe2+]0=1*10-4 M

Fig.5 Curbele cinetice de consum a fenolilor din sistem vin-H2O2-Fe2+(cu variația concentrației peroxidice)

Fig.6 Dependența vitezei de consum a compușilor fenolici în funcție de concentrația H2O2 în sistem vin- H2 O2- Fe2+

[Fe2+]0=1*10-4 M

III.2 Variația polifenolilor din vin în procesul de oxidare catalitică cu reagentul Fenton prin metoda Folin-Ciocâlteu și inhibarea procesului cu utilizarea antioxidanților naturali.

Pentru diminuarea procesului de oxidare catalitică a compușilor fenolici din vinul roșu a fost analizată activitatea a 4 inhibitori:cvercitina, acidul ascorbic, catehina, rezviratrolul. În urma analizei determinînd care inhibă cel mai bine oxidarea catalitică în sistem compus din vin- H2 O2- Fe2+ -inhibitor.

Pentru a observa cît mai bine procesul de inhibiție, au fost alese concentrațiile ale caror oxidare sa produs la univel ridicat, astfel a fost aleasă concentrația peroxidului de 3*10-3 M.

Inhibiția procesului de oxidare catalitică cu acidul ascorbic

Tabelul 4

Variația concentrației compușilor fenolici în procesul de oxidare catalitică cu reagentul Fenton prin metoda Folin-Ciocâlteu, în funcție de [A.asc.]

Fig.7 Curbele cinetice de consum a fenolilor din sistem vin-H2O2-Fe2+-Acid ascorbic în funcție de cpncentrația acidului ascorbic

[H2O2]0 =3*10-3 M, [Fe2+]0=1*10-4 M

Fig.8 Dependența vitezei de consum a compușilor fenolici în funcție de concentrația acidului ascorbic în sistem vin- H2 O2- Fe2+-Acid ascorbic [Fe2+]0=1*10-4 M, [H2O2]0 =3*10-3 M

Inhibiția procesului de oxidare catalitică cu (+) catehina

Tabelul 5

Variația concentrației compușilor fenolici în procesul de oxidare catalitică cu reagentul Fenton prin metoda Folin-Ciocâlteu, în funcție de [Catehinei] [H2O2]0 =3*10-3 M, [Fe2+]0=1*10-4 M

Fig.9 Curbele cinetice de consum a fenolilor din sistem vin-H2O2-Fe2+- (+)catehină în funcție de concentrația (+)catehinei; [H2O2]0 =3*10-3 M, [Fe2+]0=1*10-4 M

Inhibiția procesului de oxidare catalitică cu cvercitină

Concluzii:

În vinuri au loc procese de oxidare enzimatică cît și non-enzimatică(chimică), iar specificul acestui studiu este de a analiza procesele ce au loc în timpul oxidării și stagnarea lor pentru a menține proprietățile organoleptice si gustative constante și caracteristice provenienței.

Conform celor enumerate putem menționa cîțiva antioxidanți însă cel mai eficient rămine a fi dioxidul de sulf.

Odată cu folosirea acestui antioxida este necesar și studierea toxicitătii produsului vinicol precum și calitatea sa în urma tratării.

[NUME_REDACTAT], R., Zugravii E. Estimarea puterii antiradicale cu utilizarea radicalului DPPH· și determinarea potențialului reducător. În: Culegerea conferinței științifico-practică cu participare internațională „Vinul în mileniul III –probleme actuale în vinificație” Chișinău,p. 175-179.

Gómez-Plaza E., Miñano A., López-Roca J. M. Comparison of chromatic properties, stability and antioxidant capacity of anthocyanin-based aqueous extracts from grape pomace obtained from different vinifi cation methods. In: [NUME_REDACTAT], 2006, p. 87–94.

[NUME_REDACTAT] D., et al.Antioxidant activity of [NUME_REDACTAT] red and white cultivar wines: Free radical scavenging. In: J [NUME_REDACTAT] Chem., 2003, p. 902–909

Dugo G, et al.Antioxidants in Sicilian wines: Analytic and compositive aspects. [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT], 2003, p. 189–202.

[NUME_REDACTAT]*, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], Mechanisms of oxidative browning of wine College of Enology, Northwest A&F University, Yangling, Shaanxi 712100, PR China 2013,p 14-16

Zern T.L., Fernandez M.L. Cardioprotective effects of dietary polyphenols. J. Nutr., 2005, p.2291-2294.

Dashwood R.H. Frontiers in polyphenols and cancer prevention. J. Nutr., 2007, p.267-269.

Wollin S.D., Jones P.J.H. Alcohol, red wine and cardiovascular disease. J. Nutr., 2001,p.1401-1404.

Холмгрин Е., Литвак В. Компоненты вина и здоровье. Виноделие и виноградарство, 2002,. p.8-10.

Cotea V. D., Zănoagă C., Cotea V. V. Tratat de enochimie. Volumul II. București: [NUME_REDACTAT] Române, 2009,p.750.

Danilewicz J. C., Review of [NUME_REDACTAT] of Oxygen and [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] in Wine: [NUME_REDACTAT] of Iron and Copper. In: [NUME_REDACTAT] of Enology and Viticulture, 2003, p. 73-85.

Maria NIKOLANTONAKI, Incidence de l’oxydation des composés phénoliques sur la composante aromatique des vins blancs, 2010, p.38-45, 54-87.

Barril, C.; Clark, A. C.; Scollary, G. R. Understanding the contribution of ascorbic acid to the pigment development in model white wine systems using liquid chromatography with diode array and mass spectrometry detection techniques. Anal. Chim. Acta 2008, 621, 44–51.