Εκχύλισμα μαννοπρωτεϊνών από οινολάσπες: η επίδραση στον οίνο

Οι οινολάσπες είναι ένα υποπροϊόν της αλκοολικής ζύμωσης που περιέχει κυρίως ζωντανά και νεκρά κύτταρα καθώς και άλλα αδιάλυτα σωματίδια που κατακάθονται στον πυθμένα των δεξαμενών ζύμωσης.

Εκτός από την μέθοδο εκχύλισης με αιθανόλη, οι ερευνητές πρότειναν πρόσφατα νέες στρατηγικές αξιοποίησης της οινολάσπης που περιλαμβάνουν την ανάκτηση τρυγικού οξέος, πολυφαινολών και την παραγωγή θρεπτικών συμπληρωμάτων (De Iseppi et al., 2020; Kopsahelis et al., 2018). Ωστόσο, μόνο μερικές από αυτές τις στρατηγικές έχουν στοχεύσει τη βιομάζα της οινολάσπης και καμία δεν επιχείρησε να εξάγει μαννοπρωτεΐνες από αυτήν. Οι μαννοπρωτεΐνες (MPs) είναι πολυσακχαρίτες του κυτταρικού τοιχώματος του ζυμομύκητα που περιέχουν μια μικρή ποσότητα πρωτεΐνης που χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο στην οινοποίηση καθώς έχει αποδειχθεί ότι ενισχύουν τα χαρακτηριστικά του αφρού του οίνου (στα αφρώδη), κάποιοι λένε πως σταθεροποιούν τους οίνους έναντι των κατακρημνισμάτων πρωτεϊνών και τρυγικών αλάτων (Blasco et al., 2011; Moine -Ledoux & Dubourdieu, 1999· Moine-Ledoux & Dubourdieu, 2002) όπου θεωρώ ΔΕΝ ισχύει μετά από πειράματα, τουλάχιστον σε δοσολογίες που δεν θα αλλοιώσουν οργανοληπτικά αρνητικά έναν οίνο, καθώς με σωστές δοσολογίες μπορούμε να πετύχουμε την οργανοληπτική βελτίωση του οίνου ενισχύοντας την λιπαρότητα, τον όγκο καθώς ”μασκαρεύει” στεγνές-στυπτικές τανίνες.


Επί του παρόντος παράγονται οινολογικά πρόσθετα με βάση τις MPs, ξεκινώντας από καθαρή βιομάζα ζυμομύκητα που καλλιεργείται σε βιομηχανικούς βιοαντιδραστήρες ακολουθώντας μια αποτελεσματική αλλά δαπανηρή διαδικασία. Από την άλλη πλευρά, υποπροϊόντα με βάση τη μαγιά που προέρχονται από τη ζύμωση μπύρας και άλλων αλκοολούχων ποτών δοκιμάστηκαν και προτάθηκαν ως εναλλακτική πηγή εμπορικών MPs (Dikit et al., 2010, 2012; Silva Araújo et al., 2014) . Σε αυτές τις μελέτες, τα MPs ανακτήθηκαν μετά από σχετικά απλές και κλιμακούμενες προσεγγίσεις εκχύλισης που περιλαμβάνουν φυσικές ή/και ενζυμικές επεξεργασίες για την αποσταθεροποίηση των κυτταρικών τοιχωμάτων και τη διαλυτοποίηση των MP. Προκειμένου να προταθεί μια νέα προσέγγιση για την αξιοποίηση της οινολάσπης, αυτή η μελέτη στόχευε στην ανάπτυξη αποτελεσματικών μεθόδων για την εκχύλιση MPs ζύμης από λευκές οινολάσπες και στην αξιολόγηση των επιπτώσεών τους όταν προστεθούν ξανά στον οίνο.

Για να προταθεί μια νέα προσέγγιση για την αξιοποίηση της οινολάσπης, εφαρμόστηκαν τρία διαφορετικά πρωτόκολλα εκχύλισης.

1. Autoclave (pH 3.4, 121°C, 20 min),
2. Ultrasonication (pH 5, 50% power, 5 min)
3. Glucanex (an enzymatic preparation with glucanase activity) (pH 5, 37°C, 3 h).

Όλα τα πρωτόκολλα εκχύλισης εκτελέστηκαν αποδοτικά, ενώ σημειώθηκαν σημαντικές διαφορές, όπως μπορείτε να δείτε και στο παρακάτω πίνακα, στις συγκεντρώσεις πρωτεϊνών και πολυσακχαριτών. Συγκεκριμένα, το εκχύλισμα με τη μέθοδο Autoclave έδειξε την υψηλότερη συγκέντρωση πρωτεΐνης και μεσαίου-υψηλού μοριακού βάρους (MW) πολυσακχαριτών. Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι συμβατικές μέχρι τώρα MPs του ζυμομύκητα είναι πολυσακχαρίτες υψηλού MW, αυτό το αποτέλεσμα υποδεικνύει ότι το εκχύλισμα με τη μέθοδο ”αυτόκλειστου” είναι το πιο αποτελεσματικό όσον αφορά την εκχύλιση MPs.

Η προσέγγιση Autoclave, από τα αποτελέσματα των πειραμάτων, θα μπορούσε να προσφέρει τη δυνατότητα αποτελεσματικής ανάκτησης και του τρυγικού οξέος, ενός περαιτέρω πολύτιμου προϊόντος (commodity) που βρίσκει εφαρμογές σε πολλούς τομείς τροφίμων και μη.

Οι μαννοπρτωτεϊνες με όλες τις μεθόδους, επηρέασαν θετικά τους δείκτες ύψους και σταθερότητας αφρού (HM και HS), επιβεβαιώνοντας έτσι τη συμπερίληψη των ενεργών στον αφρό ενώσεων σε όλα τα δείγματα. Κατά την εξέταση του δείκτη χρόνος εξαφάνισης αφρού (TS), τα καλύτερα αποτελέσματα επιτεύχθηκαν με το εκχύλισμα με τη μέθοδο Autoclave, το οποίο ήταν το μόνο που έδειξε σημαντική επίδραση συγκριτικά με όλα τα υπόλοιπα όπως βλέπουμε στο παρακάτω πίνακα. Και πάλι, αυτή η συμπεριφορά μπορεί να αποδοθεί στην υψηλή ποσότητα MPs και πρωτεϊνών σε αυτό το εκχύλισμα. Πράγματι, όπως περιγράφεται από άλλους συγγραφείς, το TS φαίνεται να επηρεάζεται θετικά τόσο από πρωτεΐνες όσο και από MPs που έχει αποδειχθεί ότι έχουν συνεργική δράση προς τη σταθερότητα του αφρού (Vincenzi et al., 2014).

Η προσθήκη στον οίνο αυτών των εκχυλισμάτων σε συγκέντρωση (0,5 g/L), συμβατή με βιομηχανική εφαρμογή, έδειξε μερικά ενδιαφέροντα αποτελέσματα για τη σταθεροποίηση του τρυγικού και τις ιδιότητες αφρισμού και δεν προκάλεσε καμία αλλαγή στη διαύγεια του κρασιού, αλλά ήταν αναποτελεσματική στη σταθεροποίηση του οίνου. Μεταξύ των μεθόδων εκχύλισης, οι οποίες είναι όλες συμβατές με εφαρμογές τροφίμων, το εκχύλισμα με τη μέθοδο Autoclave (που περιέχει την υψηλότερη ποσότητα MPs) έδειξε τα καλύτερα αποτελέσματα στις ιδιότητες αφρισμού κρασιού και τη σταθερότητα του τρυγικού. Επίσης, το πρωτόκολλο ”αυτόκλειστου” απέδωσε μια πλούσια συγκέντρωση σε τρυγικό οξύ ως ενδιάμεσο παραπροϊόν, υποδεικνύοντας έτσι τη δυνατότητα ανάπτυξης μιας ολοκληρωμένης προσέγγισης αξιοποίησης της οινολάσπης που επικεντρώνεται στην ανάκτηση τόσο των MPs όσο και του τρυγικού οξέος.
Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι οινολάσπες (κυρίως από λευκές ποικιλίες) θα μπορούσαν να θεωρηθούν πηγή MPs των κυτταρικών τοιχωμάτων της ζύμης με πιθανές εφαρμογές στην οινοποίηση. Σε αυτό το σενάριο, η εκχύλιση με ”αυτόκλειστο” εμφανίζεται ως η πιο ελπιδοφόρα όσον αφορά τόσο την απόδοση όσο και την αποτελεσματικότητα του εκχυλίσματος. Αυτό το πρωτόκολλο θα μπορούσε να αποτελέσει το σημείο εκκίνησης για καλύτερη εκμετάλλευση της οινολάσπης μέσω της ανάκτησης πολλαπλών πολύτιμων ενώσεων, βελτιώνοντας έτσι την περιβαλλοντική και οικονομική βιωσιμότητα της ”οινοβιομηχανίας” με μια προσέγγιση κυκλικής οικονομίας.

* Όσο για την προσθήκη των μαννοπρωτεϊνών σε συγκέντρωση 0,5 g/L, θεωρώ είναι υπερβολική δόση, κυρίως από θέμα οργανοληπτικής αλληλεπίδρασης, όταν στο οινοποιείο χρησιμοποιούμε υδατοδιαλυτή μαννοπρωτεϊνη προερχόμενο με συμβατική μέθοδο σε δοσολογία 0,5-2 g/hL, είναι πολύ μεγάλη η διαφορά. Ωστόσο είμαι πολύ περίεργος να το δοκιμάσω, γιατί από ότι βλέπω την έρευνα έχει επιμεληθεί ένας αγαπημένος καθηγητής μου από τη Padova, Andrea Curioni., ο οποίος κατά πάσα πιθανότατα θα έκανε την έρευνα της επίδρασης των MPs πάνω στον αφρό.

Εάν θέλετε να δείτε όλη την έρευνα δείτε εδώ

– Νικόλαος Αγοραστός

Add a Comment

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται.