Βελτιστοποίηση της εκχύλισης πολυφαινολικών και αρωματικών συστατικών από τεμάχια ξύλου γαλλικής δρυός σε συστήματα-μοντέλα με εφαρμογή παραγοντικού σχεδιασμού: επίδραση του βαθμού καψίματος

Abstract

Η χρήση τεμαχίων ξύλου δρυός - ΤΞΔ (oak chips) για την παλαίωση οίνωνποιότητας έχει αρχίσει να καθιερώνεται ως μια μεθοδολογία με εξαιρετικάαποτελέσματα, η οποία είναι οικονομική και πλήρως ελεγχόμενη. Εντούτοις,η εφαρμογή της σε πολλές περιπτώσεις βασίζεται σε εμπειρικές τεχνικές,εξαιτίας της έλλειψης πειραματικών δεδομένων που σχετίζονται με τονεμπλουτισμό τόσο σε πτητικά, όσο και σε μη-πτητικά συστατικά. Η παρούσαμελέτη εκπονήθηκε με σκοπό τη διαλεύκανση του ρόλου βασικώνπαραμέτρων που άπτονται της εκχύλισης πολυφαινολικών ουσιών από ΤΞΔ,όπως ο χρόνος και η ποσότητα των ΤΞΔ. Γι’ αυτό το σκοπόχρησιμοποιήθηκαν διαλύματα – μοντέλα ομοιάζοντα οίνους, έτσι ώστε ναυπάρχει μια αξιόπιστη εξομοίωση της διαδικασίας, μιας και η μελέτηπαρόμοιων φαινομένων σε πραγματικά υποστρώματα (οίνους) καθίσταταιεξαιρετικά πολύπλοκη, αν όχι αδύνατη. Η διεργασία μοντελοποιήθηκεχρησιμοποιώντας ένα 3 × 3 παραγοντικό πειραματικό σχεδιασμό καιπροσδιορισμό συγκεκριμένων πολυφαινολικών και αντιοξειδωτικών δεικτών.Τα αποτελέσματα που ελήφθησαν έδειξαν ότι οι παράμετροι χρόνος καιποσότητα ΤΞΔ έχουν στατιστικών σημαντική επίδραση στο βαθμό εκχύλισηςτων πολυφαινολικών ουσιών. Επίσης, η ποσότητα των πολυφαινολικώνουσιών που βρέθηκε στα διαλύματα μοντέλα ήταν αντιστρόφως ανάλογη τουβαθμού φρυγανισμού των ΤΞΔ, κάτι το οποίο αποδόθηκε στη θερμικήδιάσπαση των υδρολυόμενων τανινών, οι οποίες αντιπροσωπεύουν τις κύριεςπολυφαινόλες του ξύλου δρυός. Επίσης βρέθηκε ότι οι αντιοξειδωτικέςιδιότητες δεν σχετίζονται σε μεγάλο βαθμό από τη συγκέντρωση τωνπολυφαινολικών ουσιών, αλλά ενδέχεται στην έκφραση της αντιοξειδωτικήςικανότητας να εμπλέκονται φαινόμενα συνέργειας ή/και ανταγωνισμού.

The use of oak chips for ageing of quality wines has become the choice ofpreference, as it is a methodology that yields remarkable results, being also oflower cost and fully controlled. However, the implementation of thismethodology in many instances is based on empirical techniques, due to lackof experimental data that pertain to the enrichment in both volatile and nonvolatileconstituents. The present study was carried out in an effort to clarifythe role of basic parameters related with polyphenol extraction from oakchips, such as time and the amount of chips. For this purpose, modelsolutions were used to establish a reliable simulation of the process, since thestudy of similar phenomena using real matrices (wines) would be particularlycomplicate, if not impossible. The process was modelled employing a 3 × 3factorial experimental design and the determination of specific polyphenolicand antioxidant indices. The results obtained indicated that the parametersconsidered, that is time and amount of chips, had a statistically significantimpact on the extraction of polyphenols. Further, the amount of polyphenolsdetermined in the model solutions was reversely proportional to the degree oftoasting of the chips used. This finding was attributed to the thermaldegradation of hydrolysable tannins, which represent the major polyphenolicconstituents of the oak wood. It was also found that the antioxidant propertiesare largely not linked with the polyphenol concentration, but there is apossibility of phenomena of synergism and/or antagonism.