Μελέτη της κινητικής διάχυσης πολυφαινολικών ουσιών από ξύλινα τεμάχια σε συστήματα-μοντέλα ομοιάζοντα οίνους

Abstract

Η εκχύλιση των πολυφαινολών από ξύλινα τεμάχια σε ένα σύστημα-μοντέλο οίνου, προσεγγίστηκε χρησιμοποιώντας κινητική για μία περίοδο 20 ημερών. Τα ξύλινα τεμάχια που χρησιμοποιήθηκαν ήταν από ξύλο δρυός (Quercus alba), ψευδακακίας (Robinia pseudoacacia) και κερασιάς (Prunus avium). Η κινητική μελέτη βασίστηκε σε μη-γραμμική παλινδρόμηση και διάχυση στα υγρά συστήματα μοντέλου και βρέθηκε να ακολουθεί ένα μοντέλο 2ας τάξεως. Ο προσδιορισμός των βασικών κινητικών παραμέτρων, επέτρεψαν την αναγνώριση των τάσεων διάχυσης, τη σύγκριση μεταξύ των διαφόρων ειδών ξύλου που χρησιμοποιήθηκαν, καθώς επίσης και την επίδραση της ποσότητας των ξύλινων τεμαχίων που προστέθηκαν. Τα ξύλινα τεμάχια δρυός βρέθηκαν να εμπλουτίζουν το μοντέλο οίνου σε πολυφαινολικές ουσίες σημαντικά περισσότερο σε σύγκριση με την ακακία και την κερασιά. Επιπλέον, το μοντέλο οίνου που περιείχε ξύλινα τεμάχια δρυός εμφάνισε πολύ υψηλότερη αναγωγική ισχύ (reducing power) κατά την 20η ημέρα της επεξεργασίας. Η συσχέτιση της συνολικής συγκέντρωσης πολυφαινολών υπό συνθήκες κορεσμού με την ποσότητα των ξύλινων τεμαχίων που προστέθηκε, χρησιμοποιώντας μη-γραμμική παλινδρόμηση, έδειξε ότι σε κάθε περίπτωση η μέγιστη συγκέντρωση των πολυφαινολών, συνδέεται με το ποσό των ξύλινων τεμαχίων, με μία συνάρτηση τριπαραμετρικής εκθετικής αύξησης (a 3-parameter exponential growth function). Πιθανές διαφορές που σχετίζονται με τα βοτανικά είδη ξύλου και το πολυφαινολικό φορτίο, αναλύθηκαν με βάση ορισμένες θεωρητικές παραδοχές για τη διάχυση.

The extraction of polyphenols from wooden chips into a wine model system was described using kinetics, over a period of 20 days. The wooden chips tested were made of oak (Quercus alba), false acacia (Robinia pseudoacacia) and cherry (Prunus avium) wood. Kinetics was established using non-linear regression and leaching of polyphenols into the liquid model systems was found to obey a 2nd-order model. The determination of basic kinetic parameters enabled the identification of leaching trends, the comparison among the difference wood species used, as well as the effect of the amount of chips added. Oak chips were found to enrich the model wine in polyphenolic substances significantly more compared with either acacia or cherry. Furthermore, wine model treated with oak chips displayed a much higher reducing power, at the 20th day of the treatment. The correlation of the total polyphenol concentration at saturation with the amount of chips added, using non-linear regression, revealed that in every case the maximum concentration of total polyphenols attained was linked with the amount of chips by a 3-parameter exponential growth function. Possible differences pertaining to wood botanical species and polyphenolic load were discussed on the ground of theoretical considerations for diffusion.