Πρωτότυπος Τίτλος:
Πολυφαινολικά συστατικά υποπροϊόντων οινοποίησης: ανάκτηση και αξιολόγησή τους ως μοντέλα τροφίμων
Συγγραφέας:
Καρβέλα, Ευαγγελία
Επιβλέπων καθηγητής:
Καραθάνος, Βάϊος
Περίληψη:
Με αφορμή την αυξανόμενη παραγωγή υποπροϊόντων οινοποιείου και την ταυτόχρονη αυξανόμενη ζήτηση για παραγωγή φιλική προς το περιβάλλον δημιουργήθηκε η ιδέα για την εκμετάλλευση των υποπροϊόντων με διάφορους τρόπους, υπό μορφή οργανικών λιπασμάτων, ζωοτροφών κ.τ.λ. Στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής μελετήθηκε η πιθανή χρήση εκχυλισμάτων των βιοοργανικών υποπροϊόντων οινοποιίας, κυρίως γιγάρτων και βοστρύχων, ως φυσικών αντιοξειδωτικών σε λιπαρές ύλες λόγω της περιεκτικότητάς τους σε βιοδραστικά μικροσυστατικά, όπως φλαβονόλες, στιλβένια, μονομερείς και ολιγομερείς φλαβανόλες που παρουσιάζονται σε άλλα υποπροϊόντα.
Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν να μελετηθούν:
1. Οι βέλτιστες συνθήκες εκχύλισης υποπροϊόντων οινοποιίας σε συνάρτηση με το χρόνο εκχύλισης, την αναλογία αιθανόλης : νερού στο εκχυλιστικό μέσο και το pH του διαλύτη. Τα εκχυλίσματα αυτά αξιολογήθηκαν με προσδιορισμό ολικών πολυφαινολών (TP), ολικών φλαβανολών (TFl), ολικών φλαβονών (TFn), και προανθοκυανιδινών (PC), ενώ μετρήθηκε και η αντιοξειδωτική τους δράση με την μέθοδο δέσμευσης της ελεύθερης ρίζας DPPH (AAR) και με την μέθοδο FRAP (PR). Τέλος έγινε ποιοτικός προσδιορισμός πολυφαινολικών συστατικών με υγρή χρωματογραφία (HPLC) και υγρή χρωματογραφία συζευγμένη με φασματογράφο μάζας (LC/MS).
2. Η δράση των εκχυλισμάτων (προοξειδωτική ή αντιοξειδωτική) όταν εφαρμόζονται σε μοντέλο λιπαρής ύλης (λιποσώματα λεκιθίνης) μέσω προσδιορισμού συζυγών διενίων (CD value) παρουσία τόσο των εκχυλισμάτων όσο και πρότυπων αντιοξειδωτικών ουσιών.
3. Η πιθανή αλληλεπίδραση μεταξύ των αντιοξειδωτικών που υπάρχουν στα εκχυλίσματα και αυτών που ευρίσκονται κυρίως στα τρόφιμα, όπως ασκορβικό οξύ και α-τοκοφερόλη σε διαφορετικές συγκεντρώσεις και διαφορετικά pH μέσω μέτρησης των AAR και PR.
Από την επεξεργασία των αποτελεσμάτων βρέθηκε ότι:
1. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την βελτιστοποίηση της εκχυλισιμότητας των φαινολικών συστατικών από φυτικούς ιστούς, ποικίλλουν ακόμα και όταν πρόκειται για τnν ίδια κατηγορία ιστού που προέρχεται από διαφορετικές ποικιλίες, χωρίς να μπορεί να προσδιοριστεί ένα μοντέλο εκχύλισης γενικής χρήσης που να παρουσιάζει τις βέλτιστες συνθήκες εκχύλισης. Η εκχύλιση των φλαβανολών απαιτεί υψηλή περιεκτικότητα αιθανόλης (60%), σε αντίθεση με τις φλαβόνες που απαιτούν χαμηλότερο ποσοστό αιθανόλης (40%), ενώ όσον αφορά τις προανθοκυανιδίνες περιεκτικότητες αιθανόλης μεταξύ 44% και 53% θεωρούνται περισσότερο ικανοποιητικές σύμφωνα με τον πειραματικό σχεδιασμό. Σε σχέση με το pH, η εκχύλιση των φλαβανολών και των προανθοκυανιδινών ήταν πιο αποτελεσματική σε τιμές pH 2,0-3,0, ενώ οι φλαβόνες εκχυλίστηκαν καλύτερα σε τιμές pH 4,5-6,0. Ο βέλτιστος χρόνος εκχύλισης των ολικών φλαβανολών και των ολικών φλαβονών ήταν 1-3,5 και 1-5 ώρες, αντιστοίχως.
2. Οι ενώσεις που καθορίζουν σε σημαντικό βαθμό την αντιοξειδωτική ικανότητα των παραγόμενων εκχυλισμάτων είναι οι ολιγομερείς φλαβανόλες και οι προανθοκυανιδίνες (πολυμερείς φλαβανόλες).
3. Ανάλογα με το pH τα εκχυλίσματα μπορούν να μετατραπούν από αντιοξειδωτικά σε προοξειδωτικά, με τα εκχυλίσματα των βοστρύχων να παρουσιάζουν μεγαλύτερη σταθερότητα, πιθανώς λόγω της ύπαρξης των φλαβονών οι οποίες ίσως είναι περισσότερο προστατευτικές στην αυτοξείδωση, ως αποτέλεσμα του περισσότερο λιπόφιλου χαρακτήρα τους.
4. Τέλος μια πρώτη προσέγγιση που έγινε με τα εκχυλίσματα των βοστρύχων και τις αντιοξειδωτικές ουσίες ασκορβικό οξύ και α-τοκοφερόλη παρατηρήθηκε ανταγωνισμός σε όλες τις περιπτώσεις, η αιτία του φαινομένου θα πρέπει όμως να μελετηθεί εκτενέστερα.
Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν να μελετηθούν:
1. Οι βέλτιστες συνθήκες εκχύλισης υποπροϊόντων οινοποιίας σε συνάρτηση με το χρόνο εκχύλισης, την αναλογία αιθανόλης : νερού στο εκχυλιστικό μέσο και το pH του διαλύτη. Τα εκχυλίσματα αυτά αξιολογήθηκαν με προσδιορισμό ολικών πολυφαινολών (TP), ολικών φλαβανολών (TFl), ολικών φλαβονών (TFn), και προανθοκυανιδινών (PC), ενώ μετρήθηκε και η αντιοξειδωτική τους δράση με την μέθοδο δέσμευσης της ελεύθερης ρίζας DPPH (AAR) και με την μέθοδο FRAP (PR). Τέλος έγινε ποιοτικός προσδιορισμός πολυφαινολικών συστατικών με υγρή χρωματογραφία (HPLC) και υγρή χρωματογραφία συζευγμένη με φασματογράφο μάζας (LC/MS).
2. Η δράση των εκχυλισμάτων (προοξειδωτική ή αντιοξειδωτική) όταν εφαρμόζονται σε μοντέλο λιπαρής ύλης (λιποσώματα λεκιθίνης) μέσω προσδιορισμού συζυγών διενίων (CD value) παρουσία τόσο των εκχυλισμάτων όσο και πρότυπων αντιοξειδωτικών ουσιών.
3. Η πιθανή αλληλεπίδραση μεταξύ των αντιοξειδωτικών που υπάρχουν στα εκχυλίσματα και αυτών που ευρίσκονται κυρίως στα τρόφιμα, όπως ασκορβικό οξύ και α-τοκοφερόλη σε διαφορετικές συγκεντρώσεις και διαφορετικά pH μέσω μέτρησης των AAR και PR.
Από την επεξεργασία των αποτελεσμάτων βρέθηκε ότι:
1. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την βελτιστοποίηση της εκχυλισιμότητας των φαινολικών συστατικών από φυτικούς ιστούς, ποικίλλουν ακόμα και όταν πρόκειται για τnν ίδια κατηγορία ιστού που προέρχεται από διαφορετικές ποικιλίες, χωρίς να μπορεί να προσδιοριστεί ένα μοντέλο εκχύλισης γενικής χρήσης που να παρουσιάζει τις βέλτιστες συνθήκες εκχύλισης. Η εκχύλιση των φλαβανολών απαιτεί υψηλή περιεκτικότητα αιθανόλης (60%), σε αντίθεση με τις φλαβόνες που απαιτούν χαμηλότερο ποσοστό αιθανόλης (40%), ενώ όσον αφορά τις προανθοκυανιδίνες περιεκτικότητες αιθανόλης μεταξύ 44% και 53% θεωρούνται περισσότερο ικανοποιητικές σύμφωνα με τον πειραματικό σχεδιασμό. Σε σχέση με το pH, η εκχύλιση των φλαβανολών και των προανθοκυανιδινών ήταν πιο αποτελεσματική σε τιμές pH 2,0-3,0, ενώ οι φλαβόνες εκχυλίστηκαν καλύτερα σε τιμές pH 4,5-6,0. Ο βέλτιστος χρόνος εκχύλισης των ολικών φλαβανολών και των ολικών φλαβονών ήταν 1-3,5 και 1-5 ώρες, αντιστοίχως.
2. Οι ενώσεις που καθορίζουν σε σημαντικό βαθμό την αντιοξειδωτική ικανότητα των παραγόμενων εκχυλισμάτων είναι οι ολιγομερείς φλαβανόλες και οι προανθοκυανιδίνες (πολυμερείς φλαβανόλες).
3. Ανάλογα με το pH τα εκχυλίσματα μπορούν να μετατραπούν από αντιοξειδωτικά σε προοξειδωτικά, με τα εκχυλίσματα των βοστρύχων να παρουσιάζουν μεγαλύτερη σταθερότητα, πιθανώς λόγω της ύπαρξης των φλαβονών οι οποίες ίσως είναι περισσότερο προστατευτικές στην αυτοξείδωση, ως αποτέλεσμα του περισσότερο λιπόφιλου χαρακτήρα τους.
4. Τέλος μια πρώτη προσέγγιση που έγινε με τα εκχυλίσματα των βοστρύχων και τις αντιοξειδωτικές ουσίες ασκορβικό οξύ και α-τοκοφερόλη παρατηρήθηκε ανταγωνισμός σε όλες τις περιπτώσεις, η αιτία του φαινομένου θα πρέπει όμως να μελετηθεί εκτενέστερα.
Ημερομηνία κατάθεσης:
2014-01-15
Γλώσσες Τεκμηρίου:
Ελληνικά
Λοιπά Θέματα:
Αντιοξειδωτικά
Τροφή - Βιοτεχνολογία
Υποπροϊόντα οινοποιείου
Οίνοι και οινοποιία
Πολυφαινόλες
Τροφή - Βιοτεχνολογία
Υποπροϊόντα οινοποιείου
Οίνοι και οινοποιία
Πολυφαινόλες
Περιγραφή:
166 σ. : πίν., διαγρ.
Άδεια χρήσης:
Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση – Όχι Παράγωγα Έργα 4.0
