葡萄與葡萄酒中的酚類物質(zhì)

15 09 7 葡萄與葡萄酒中的酚類物質(zhì) 匯報人 江雨 15 09 7 Page2 Contents 1 葡萄與葡萄酒中的酚類物質(zhì)1 1酚類物質(zhì)的分類1 2酚類物質(zhì)的合成1 3酚類物質(zhì)的時期變化1 4酚類物質(zhì)的作用2 文獻講述3 試驗進展 18 04 63 Page3 果實品質(zhì)構(gòu)成 花色苷 類胡蘿卜素 可溶性糖 有機酸 單寧 軟化 木質(zhì)化 酚類 萜類物質(zhì) 脂類物質(zhì) 萜類 研究趨勢 由形態(tài)學 生理生化 多樣性向組學研究 組學研究 基因組 轉(zhuǎn)錄組 蛋白組 代謝組 為果實品質(zhì)的調(diào)控提供新的研究路徑 由熟后研究向熟前擴展 向營養(yǎng)物質(zhì)保存時的質(zhì)地等 貨架期 視覺 嗅覺 味覺 健康 咀嚼 15 Page4 酚類物質(zhì)的分類 廣義的酚類化合物是指芳香族羥基衍生物的總稱 是一類含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有機化合物 在苯環(huán)的不同部位結(jié)合有一個或多個羥基和其他成分 廣泛存在于植物中的次生代謝物質(zhì) 這類化合物有共同的母體化合物 酚 而多數(shù)化合物中含有的羥基不止一個 因此又被稱為多酚 18 04 63 Page5 酚類物質(zhì)的分類 類黃酮酚 類黃酮的基本結(jié)構(gòu)是黃烷核 是有15個原子構(gòu)成的C6 C3 C6的結(jié)構(gòu)構(gòu)架 非類黃酮酚 統(tǒng)稱為酚酸 主要結(jié)構(gòu)是C6 C3構(gòu)架 有的分為花色苷酚和非花色苷酚 目前在水果中已發(fā)現(xiàn)的酚類物質(zhì)有1400多種 其中對酚類物質(zhì)研究最為系統(tǒng)的水果為葡萄 其次為蘋果 對植物整體或某一部分的存活非必需的化合物 主要存在于植物的皮 根 葉 果 酚類化合物結(jié)構(gòu)復雜 支鏈較多 可以與多種糖甙鍵結(jié)合 18 04 63 Page6 酚類物質(zhì)的分類 酚類的結(jié)構(gòu) 花色苷 黃烷 3 醇類 黃烷酮醇類 黃酮類 黃酮醇 苯甲酸類 肉桂酸類 白藜蘆醇 4位上以酮形式存在的類黃酮類 有黃酮 Flavone 黃酮醇 Flavonol 黃烷酮 Flavanones 黃烷酮醇 Flavanonol 等 含量較少 幾乎沒有 18 04 63 Page7 酚類物質(zhì)的分類 葡萄果實中的酚類物質(zhì) 單體 單體 低聚體和高聚體 可形成原花青素 縮合單寧 聚合度2 10時 與蛋白的結(jié)合能力較強 陳釀時發(fā)生縮合反應 水解單寧 以單體或者低聚體形式存在 包括槲皮素 楊梅酮 山奈醇 異鼠李素以及它們對應的糖苷 存在形式 18 04 63 Page8 酚類物質(zhì)的分類 葡萄果實中的酚類物質(zhì) 單體 單體 葡萄 單體 輔色素以及聚合體形式 葡萄酒 也可與酚酸結(jié)合 形成?；ㄉ?法蘭西悖論 18 04 63 Page9 酚類物質(zhì)的分類 葡萄果實中的酚類物質(zhì)的測定 聚合物 總酚 福林肖卡法單寧 分為水解單寧和縮合單寧 也叫原花青素 水解單寧是沒食子酸 3 4 5 三羥基苯甲酸 的衍生物 沒食子酸可以酯化成為聚醚多元醇核心 可進一步酯化或氧化交聯(lián) 縮合單寧是由黃烷 3 醇單元縮合而成 如葡萄籽中的C EC ECG和葡萄皮中的ECG EGC相互交聯(lián)聚合產(chǎn)生的復合物 甲基纖維素沉淀法 縮合單寧 總花色苷 PH示差法總黃烷 3 醇 p DMACA 鹽酸法總類黃酮 亞硝酸鹽 氯化鋁法原花青素 分為原花翠素和原花青素 由黃烷 3 醇單體縮合而成 香草醛法 黃酮環(huán)A環(huán)的間苯三酚和間苯二酚與香草醛生成有色絡(luò)合產(chǎn)物 分光光度計測定 可同時測定單體和聚合體 總之 對于葡萄與葡萄酒中總酚物質(zhì)的測定 應分為總的和單體的分別用常規(guī)理化和高效液相色譜的方法進行測定 針對于已報道的指紋圖譜主要是針對于單體酚和低聚體 4以下 的物質(zhì)的測定 不包括一些多聚體以及相互之間聚合的和其他的衍生物 因此 要反映葡萄種質(zhì)資源多酚的特性應用理化法測定其總的含量 同時用HPLC MS測定其組分特征 18 04 63 Page10 酚類物質(zhì)的抗氧活性 氧化應激與100多種人類的疾病相關(guān) 如癌癥 心血管疾病 衰老和神經(jīng)退行性等疾病 但是 人體內(nèi)免疫防御系統(tǒng)遠不足以應對嚴重氧化應激 主要表現(xiàn)體內(nèi)的產(chǎn)生的自由基 也就是未成對的單獨的電子 具有較高的活性 與其他物質(zhì)中的電子配對結(jié)合 與生物體一些大分子結(jié)合 DNA 蛋白 造成不可逆轉(zhuǎn)的損害 因此 人體需要攝入一定量外源性抗氧化劑以平衡體內(nèi)的活性氧基團 多酚及其代謝物的抗氧化活性主要依靠他們功能團的結(jié)構(gòu) 功能團的數(shù)量以及功能團之間的相互作用 其主要的活性結(jié)構(gòu)包括羥基 甲基化 聚合度 糖苷化等 抗氧化活性的測定方法 以脂質(zhì)氧化為基礎(chǔ)的方法 PV FTC 以清除自由基的方法 ORAC ABTS DPPH 測定還原能力的方法 FRAP CUPRAC 和一些其他方法等 18 04 63 Page11 酚類物質(zhì)的分類 葡萄酒中的酚類物質(zhì) 品種 合適的釀造工藝良好的成熟度配套的栽培管理措施 七分原料 三分工藝 多酚成熟度 理論成熟度 細胞成熟度 葡萄酒中的酚類物質(zhì)大部分來源于葡萄果實 少數(shù)來源于酵母自溶物 有的來源于橡木桶 如橡木中本身的鞣質(zhì)可以降解為鞣酸 木質(zhì)素可以講解為酚酸 苯甲醛與這三個來源都有關(guān) 同時 因為對葡萄多酚的浸漬集中 產(chǎn)生了更為復雜的酚類相關(guān)物質(zhì) 如黃烷 3 醇在葡萄酒中與蛋白結(jié)合 同時陳釀時發(fā)生大量的縮合反應 花色苷在陳釀時形成聚合花色苷 S 190g L A 6 10g L M 26 30 28 18 04 63 Page12 酚類物質(zhì)的合成 酚酸類 酚類物質(zhì)首先由糖酵解途徑中形成的PEP和磷酸戊糖途徑中的磷酸赤蘚糖 E4P 經(jīng)莽草酸途徑形成苯丙氨酸 途徑中只包含了酚類的種類 其他物質(zhì)還有與之相連的分支途徑 18 04 63 Page13 酚類物質(zhì)的時期變化 不同部位的分布 果梗 單寧 兒茶酸 色素的隱色化合物以及酚酸類化合物 通常無色 單寧較多 一定量的聚合多酚 主要是兒茶素和原花色素的聚合物 種子 兒茶素類 單寧 原花青素 槲皮苷等 果皮 黃酮 花色素及白黎蘆醇等 果汁 非黃酮類型的酚酸類物質(zhì) 除了花色素外幾乎不含有其它的黃酮類 18 04 63 Page14 果實酚類物質(zhì)的時期變化 果皮總酚 種子總酚 果皮類黃酮 種子類黃酮 18 04 63 Page15 果實酚類物質(zhì)的時期變化 果皮總黃烷醇 種子總黃烷醇 果皮總花色苷 果皮 赤霞珠先下降后上升 后逐漸回升 梅爾諾逐漸上升 后基本不變 種子 赤霞珠下下降后上升 梅爾諾先上升后下降 18 04 63 Page16 酒中酚類物質(zhì)的時期變化 發(fā)酵中 花色苷先上升后下降 單寧隨著酒度的增加而上升 酚酸和花色苷在皮渣分離時達到最大 類黃酮在蘋乳發(fā)酵時達到最大 在澄清和冷處理時含量下降 聚合色素在除梗破碎時開始出現(xiàn) 在發(fā)酵過程中逐漸上升 皮渣和酵母的吸收 小部分講解 酒石酸氫鉀結(jié)晶包圍 酒精對細胞角質(zhì)層的溶劑促進種子的單寧的釋放 陳釀 花色苷與其它輔色因素發(fā)生輔色反應 形成聚合花色苷的前體 聚合花色苷是主要的色素來源 隨著聚合的進行 紅酒由紫紅變?yōu)辄S紅 花色苷與輔色因素 黃酮醇類 酚酸類 黃烷 3 醇 單寧 鞣花單寧 發(fā)生反應 工藝 浸漬 熱冷 CO2 閃蒸 時間 分汁或減少汁體積 硫處理或氧化 選擇酵母 溫度 壓榨 淋洗攪拌 低溫高溫發(fā)酵等 18 04 63 Page17 酚類物質(zhì)的作用 光保護作用 電子流 電子鏈轉(zhuǎn)移 活性氧緩解高溫 低溫和干旱 光熱自由基 水脅迫過脂質(zhì)氧化緩解營養(yǎng)和鹽 與Fe P K等營養(yǎng)元素 有毒重金屬離子生物脅迫 病原微生物 食草動物傳播花粉 受精及傳播種子顏色 澀感 苦味 香氣 保健作用 18 04 63 Page18 18 04 63 Page19 18 04 63 Page20 18 04 63 Page21 特點 采用了較為先進的方法 HPLC 測定了衡量果實品質(zhì)的常見指標 同時選用了部分衡量釀酒葡萄品質(zhì)的指標 較為全面的分析了品種的品質(zhì)特征 采用了較為單一的方差分析方法進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計 本文酚類物質(zhì)僅僅測了酚酸 以及部分其他的酚類物質(zhì) 在表格中都視為酚酸是不合理的 相關(guān)文獻 Sugarandacidconcentrationsin98grapecultivarsanalyzedbyprincipalComponentanalysis JournaloftheScienceofFoodandAgriculture 2006 ComparisonoforganicacidlevelsandL IdnDHexpressioninChinese typeandEuropean typegrapes Euphytica 2014 196 63 76 Differentialresponsesofsugar organicacidsandanthocyaninstosource sinkmodulationinCabernetSauvignonandSangiovesegrapevines 2015 FRONTIERSINPLANTSCIENCEMetabolicchangesofVitisviniferaberriesandleavesexposedtoBordeauxmixture PlantPhysiologyandBiochemistry 2014 18 04 63 Page22 3試驗進展 1 樣品預處理 116 9個沒采到樣 個樣品 已全部取樣 65個已剝皮并對大部分種子和皮凍干 打粉 并記錄了皮和種子的鮮重和干重 還有42個沒有剝皮 2試驗指標測定 糖酸組分指標 酚類指標 總酚 單寧 總花色苷 總黃烷醇 總類黃酮 單體花色苷 抗氧化指標 DPPH自由基清除法 銅離子還原能力