Total polyphenols contents in different grapevine varieties in highlands of southern brazil | BIO Web of Conferences

© Forfatterne, udgivet af EDP Sciences 2017

Dette er en Open Access-artikel distribueret i henhold til betingelserne i Creative Commons Attribution License 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

1. Indledning

Vinproduktionen i højhøjdeområder i staten Santa Catarina har mindre end 15 års historie og er relativt ny, sammenlignet med andre producerende regioner i Brasilien. I dag er der i Santa Catarina-delstatens højdedragsområder 35 vingårde i drift med et beplantet areal på 600 hektar og over 200 mærker af hvidvin, rødvin og mousserende vin. På vinmarkerne i Santa Catarinas højtliggende områder er de vigtigste druesorter Cabernet Sauvignon, Merlot og Sauvignon Blanc.

Det øgede udvalg af druesorter er et effektivt redskab for drueavlere og vinproducenter på det stærkt konkurrenceprægede vinmarked; man bør dog ikke begå den fejl at satse på få lokale eller importerede sorter. De franske sorter, det skal man huske på, er spredt ud over hele vinverdenen. Desuden er der en række metoder, der i vid udstrækning er blevet indført i den moderne vinfremstilling, som lægger vægt på globaliseringen af vinens smag, og som i denne henseende minimerer sorts- og produktionsmiljøets bidrag. I en sådan situation begynder de mest fremsynede vinproducenter atter at se på den lokale sortsarv og genoverveje deres ønologiske værdi og markedsføringspotentiale.

Når nye druesorter introduceres, er fænologi og modningsovervågning vigtige for at bestemme en regions evne til at producere en afgrøde inden for rammerne af dens klimatiske forhold . Modning af druer omfatter den periode, der begynder med farveskiftet (véraison) og slutter ved høst, og den varierer alt efter sort og region. Blandt de ændringer, der sker i bærrene og dermed i druens sammensætning under modningen, er ophobning af pigmenter i skallen, syntese af aromatiske stoffer og smagsændringer .

Disse ændringer er relateret til syntesen af phenolforbindelser, druen er en af de vigtigste kilder til phenolforbindelser, som hovedsageligt findes i skindet og i frøene og kun har et lille indhold i frugtkødet .

Fenolforbindelser er vigtige for plantens vækst og reproduktion og fungerer også som antipathogener (stressbetingelser som infektioner og sår) og beskyttelse mod UV-stråling . De bidrager stadig til pigmentering, astringerende egenskaber, aromaer og oxidativ stabilitet. I vindyrkning er disse forbindelser ansvarlige for vinens kvalitative og organoleptiske sammensætning, f.eks. farve, fylde og astringencitet .

Syntesen og ophobningen af phenolforbindelser påvirkes i høj grad af miljøforholdene, herunder lys, lufttemperatur, højde, jordtype, vandtilgængelighed, ernæringsstatus, sygdomsforekomst og andre udviklingsprocesser .

Målet med dette arbejde var at evaluere koncentrationen af totale polyfenoler i 10 hvide sorter og 13 røde sorter produceret i højhøjdeområder i det sydlige Brasilien.

2. Materialer og metoder

Ved forsøgene blev der foretaget en sortssamling på forsøgsstationen for Santa Catarina State Agricultural Research and Rural Extension Agency (EPAGRI), der ligger i byen São Joaquim (28° 16′30″S, 49° 56′09″W, højde 1.400 m over havets overflade). Vinmarken blev plantet i 2006 med en afstand på 3,00 m mellem rækkerne og 1,50 m mellem planterne, det anvendte træningssystem var VSP, og evalueringerne fandt sted i vækstsæsonen 2015/2016.

Klimaet i regionen er karakteriseret som fugtigt subtropisk, uden tørtid, med en årlig gennemsnitstemperatur og nedbør på henholdsvis 13,5oC og 1 700 mm. I henhold til Ko¨ppen-klassifikationen er klimaet Cfb. Jordbunden er klassificeret som Haplumbrept og Udorthent, der er udviklet af rhyodacit- og basaltsten.

De evaluerede hvide druesorter var Riesling Renano, Verdelho, Marsanne, Petit Manseng, Moscato Giallo, Fiano, Chardonnay, Ribola Gialla, Trebbiano Toscano og Greco di Tufo. De røde druesorter, der blev vurderet, var Negroamaro, Pinot Nero, Canaiolo Nero, Malvasia Nera, Barbera, Cabernet Sauvignon, Marselan, Merlot, Aglianico, Syrah, Croatina, Uva di Troia og Ancellotta.

Klimatiske data, såsom nedbør (mm), relativ luftfugtighed (%), maksimal, minimal og gennemsnitlig lufttemperatur (°C) og solskin (timer) blev målt på stedet med en automatisk vejrstation fra CIRAM (Center of Environmental Resources Information and Hydrometeorology of Santa Catarina).

Til kvantificering af druernes phenolindhold blev det anvendte ekstrakt fremstillet på følgende måde: drueskallerne blev omhyggeligt fjernet fra 90 bær og anvendt til ekstraktionsprocessen for den phenoliske modningsanalyse .

For at opnå ekstraktopløsninger blev følgende forhold mellem skind og ekstrakt anvendt: 50 g skind blev adskilt manuelt fra bærprøver, som blev tilsat 20 ml hydroalkoholisk opløsning af methanol 50% v/v, og holdt ved 30 °C (+0,5 °C) i 24 timer. Efter dette tidsrum blev det “varme” ekstrakt adskilt, og skallerne blev skyllet med 5 mL methanolopløsning. Herefter blev der tilsat 20 mL methanolekstraktionsopløsning til skindet, som derefter blev anbragt ved 0 °C (+ 0,5 °C) i yderligere 24 timer. Efter denne ekstraktion blev det “kolde” ekstrakt homogeniseret med det “varme” ekstrakt, og skindet blev skyllet igen med endnu 5 mL methanolopløsning. Ekstraktopløsningen blev filtreret i slutningen af processen.

Koncentrationen af hudens samlede polyfenoler blev kvantificeret i spektrofotometer ved hjælp af reagenset Folin-Ciocalteu (Vetec) og gallinsyre som standard med absorbansaflæsninger ved 760 nm . Kalibreringskurven blev udarbejdet ved hjælp af koncentrationerne 0, 100, 200, 200, 300, 400, 500, 600 og 1000 mg/L. Resultaterne blev udtrykt i mg/L galsyre.

Dataene blev underkastet variansanalyse (ANOVA, p ≤ 0,05), og når der blev påvist sortsvirkninger, blev Tukey-testen udført (p ≤ 0,05).

3. Resultater og diskussion

Klimaet er et af de grundlæggende aspekter i druekulturen og dermed for vindyrkningen. Vinavl med henblik på vinproduktion er udviklet i mange forskellige klima- og jordbundstyper på de forskellige kontinenter . En undersøgelse af verdens vindyrkningsområder kan vise sammenhængen mellem klima og kvalitet . Det er derfor vigtigt at overvåge de klimatiske parametre, fordi de påvirker både drue- og vinkvalitet.

Den periode, hvor druerne modner, ligger mellem januar og april, og de klimatiske parametre for denne periode er vist i tabel 1. De temperaturer, der blev observeret i denne fase, bekræfter potentialet for vinproduktion i området på grund af temperatursænkningen og den betydelige termiske amplitude under frugtens modning. Andre forfattere rapporterede for regionen São Joaquim en termisk amplitude på omkring 10 °C, hvilket er gunstigt for produktion af kvalitetsdruer.

De klimatiske forhold i São Joaquim favoriserede druernes phenoliske modning, da ophobningen af anthocyaniner under modningen udviser negativ korrelation med høje temperaturer og positiv med lave temperaturer. Druerne har en god farvning, når den termiske amplitude ikke overstiger 10 °C, og under modningen skal den være under 15 °C.

Under modningen af druerne var den observerede mængde nedbør 614,7 mm. Nedbørshyppigheden og -fordelingen er klimatiske elementer af stor betydning, fordi det frie vand på bladene og frugterne er den vigtigste faktor, der udløser svampeinfektioner på vinstokkene . Den store mængde og hyppighed af nedbør er den vigtigste begrænsende klimatiske faktor for vindyrkning i højtliggende regioner i det sydlige Brasilien.

Nedbøren er en vigtig klimatisk faktor med hensyn til dannelsen af phenolforbindelser i druernes skind . Polyphenoler har den funktion at beskytte planter mod fysiske (f.eks. solens UV-stråling) og biologiske (svampe, vira, bakterier) angreb. Typisk er det sådan, at der på steder med store nedbørsmængder opstår stress hos planten for at bekæmpe især svampesygdomme, hvilket fremkalder produktionen af phenolforbindelser.

Akkumuleringen af solskinstimer under druernes modning var højere i São Joaquim (694,4 timer) end i andre vindrueproducerende regioner i staten Santa Catarina. I regionerne Campo Belo do Sul, Bom Retiro og Água Doce var der henholdsvis 546, 571 og 288 solskinstimer under modningen af de forskellige sorter . I São Joaquim blev der i vækstsæsonerne 2005/2006 og 2006/2007 rapporteret et gennemsnit på 424 solskinstimer under modningen af fire sorter af Vitis vinifera L. i gennemsnit . Denne klimatiske parameter er vigtig, fordi den er direkte forbundet med frugtkvaliteten, idet den hovedsagelig stimulerer akkumuleringen af phenolforbindelser som f.eks. anthocyaniner .

Indfaldet af solstråling i drueklaser bidrager også til aktivering af stofskiftet og dannelsen af stoffer, der er ansvarlige for vinkvaliteten, som f.eks. phenolforbindelser, især flavonoler . Denne forskel kan give vinene fra de højtliggende områder i staten Santa Catarina en mere intens farve, en mere kompleks aroma, større struktur og persistens .

Den gennemsnitlige dato for forekomst og omfanget af den fænologiske cyklus mellem véraison og høst er vist i tabel 2 og 3. Greco di Tufo (hvid) og Syrah (rød) var de sorter, der havde den længste cyklus med henholdsvis 223 og 211 dage. Blandt de hvide sorter var det Chardonnay, Ribola Gialla, Greco di Tufo og Petit Manseng, der havde den længste modningstid for druerne. For de røde sorter var det Ancellotta og Syrah, der havde den længste modningstid.

Den fænologiske cyklus’ forlængelse hænger sammen med de klimatiske forhold i hver region. Under de brasilianske klimatiske forhold er der i regioner i stor højde (over 900 meter over havets overflade) længere fænologiske cyklusser på grund af lavere temperaturer.

Signifikante forskelle blev observeret i polyfenolindholdet mellem de forskellige sorter (fig. 1 og 2). Selv om de miljømæssige forhold, under hvilke druerne blev dyrket, har stor indflydelse på syntesen af polyfenolforbindelser, følger arten og de forskellige koncentrationer af disse forbindelser den enkelte sorts determinante genetik .

Figur 1. Total polyfenolkoncentration (mg/L) i bær af forskellige hvide sorter dyrket i São Joaquim – staten Santa Catarina, Brasilien, i vækstsæsonen 2015/2016.

Figur 2. Total polyphenolkoncentration (mg/L) i bær af forskellige røde sorter dyrket i São Joaquim – staten Santa Catarina, Brasilien, i vækstsæsonen 2015/2016.

Mange forfattere har rapporteret, at polyfenolkompo- sitionen ikke kun skyldes sortstypen, men også det sted, hvor druerne dyrkes, og miljø- og forvaltningspraksis samt vækstsæsonen .

Polyphenolindholdet varierede fra 283,56 til 1 387,31 mg/L for hvide sorter. For de røde sorter varierede det samlede polyfenolindhold fra 523,87 til 4,929,57 mg/L. De vigtigste phenolforbindelser, der findes i druer og vin, er klassificeret som: ikke-flavonoider og flavonoider . Flavonoidforbindelser udgør den største gruppe af polyfenoler, der findes i fødevarer, og de har en høj antioxidantkraft . De mest almindelige flavonoider, der findes i druer og rødvin, omfatter anthocyaniner, flavanoler og flavonoler. Disse forbindelser er ansvarlige for vinens farve- og strukturkarakteristika . Derfor er koncentrationen af de samlede polyfenoler i gennemsnit højere i de røde sorter.

De hvide sorter med de højeste koncentrationer af samlede polyfenoler var Greco di Tufo (1 378,31 mg/L), Trebbiano Toscano (995,59 mg/L) og Ribola Gialla (737,48 mg/L), mens Riesling Renano (283,56 mg/L), Verdelho (319,16 mg/L) og Marsanne (434.87 mg/L) havde de laveste værdier.

I Syditalien varierede de gennemsnitlige samlede polyfenoler fra 491,6 til 536,8 mg/L for forskellige hvide druesorter . I Água Doce – Santa Catarina State, Brasilien, varierede de gennemsnitlige samlede polyfenoler fra 601 til 706 mg/L . I Água Doce var den opnåede værdi for Fiano 601 mg/L, hvilket svarer til den værdi, der er opnået i denne undersøgelse (559,5 mg/L). I São Joaquim blev der fundet værdier på 474,94 mg/L for Prosecco, 517,32 for Vermentino og 540,04 for Verdicchio .

Med hensyn til røde sorter var det Ancellotta (4 929,57 mg/L), Uva di Troia (2 722,27 mg/L) og Croatina (2 410 mg/L), der udmærkede sig ved at have de højeste niveauer af samlede polyfenoler, mens Negroamaro (523.87 mg/L), Pinot Nero (692,98 mg/L) og Canaiolo Nero (746,38 mg/L) udviste de laveste niveauer af samlede polyfenoler.

I en undersøgelse udført i Calabria/Italien med fire forskellige røde druesorter blev der fundet variationer i polyfenolindholdet fra 1 503 til 2 170 mg/L. De forskellige resultater, der er fundet, er sandsynligvis relateret til flere faktorer, blandt dem: sorten, forvaltningsmetoder, ekstraktions- og analysemetoder, der er anvendt.

Mens i Água Doce -, varierede de gennemsnitlige samlede polyfenoler fra 570 til 2.217 mg/L for fire røde sorter . I Água Doce udmærkede sorten Ancellotta sig med den højeste koncentration af totale polyfenoler (2 217 mg/L), denne værdi var lavere end den, der blev observeret i São Joaquim for samme sort (4 929,57 mg/L). I São Joaquim blev der i vækstsæsonerne 2010/2011, 2011/2012 og 2012/2013 fundet værdier på mellem 734,2 og 2 515,1 mg/L for 9 røde italienske sorter, i dette arbejde var det sorterne Aglianico (1 730,7 mg/L) og Ancellotta (2 515 mg/L).1 mg/L) udmærkede sig ved at have den højeste koncentration af totale polyfenoler.

Det antages, at den høje højde er forbundet med den høje koncentration af totale polyfenoler, der er opnået i druer dyrket i São Joaquim. Blandt miljøfaktorerne har klimaet den største indflydelse på ophobningen af polyfenoler; jo større højde, jo lavere temperatur og fugtighed og jo højere solstråling, hvilket begunstiger ophobningen af de samlede polyfenoler . I dette tilfælde kan årsagerne til den største akkumulering af samlede polyfenoler være relateret til mængden og kvaliteten af solstråling og termoperioden, som er virkninger af højden .

4. Konklusion

Signifikante forskelle blev observeret i polyfenolkon- tenterne mellem de forskellige sorter. Denne kendsgerning viser, at samspillet mellem genotype og miljø er en af de vigtigste faktorer i forbindelse med akkumulering og koncentration af druepolyphenoler.

Polyphenolindholdet varierede fra 283,56 til 1387.31 mg/L for hvide sorter, og de sorter med de højeste koncentrationer var Greco di Tufo (1.378,31 mg/L), Trebbiano Toscano (995,59 mg/L) og Ribola Gi- alla (737,48 mg/L), mens Riesling Renano (283,56 mg/L), Verdelho (319,16 mg/L) og Marsanne (434.87 mg/L) udviste de laveste værdier.

For de røde sorter varierede den samlede polyfenolkon- tent fra 523,87 til 4.929,57 mg/L, Ancellotta (4.929,57 mg/L), Uva di Troia (2.722.27 mg/L) og Croatina (2.410 mg/L) udmærkede sig ved at have de højeste niveauer, mens Negroamaro (523,87 mg/L), Pinot Nero (692,98 mg/L) og Canaiolo Nero (746,38 mg/L) havde de laveste niveauer for det samlede polyfenolindhold.

Alle tabeller

Alle figurer

	Figur 1. Total polyfenolkoncentration (mg/L) i bær af forskellige hvide sorter dyrket i São Joaquim – staten Santa Catarina, Brasilien, i vækstsæsonen 2015/2016.
I teksten

	Figur 2. Total koncentration af polyfenoler (mg/L) i bær af forskellige røde sorter dyrket i São Joaquim – staten Santa Catarina, Brasilien, i vækstsæsonen 2015/2016.
In the text