French Paradox dan Polifenol pada Wine

Wine adalah salah satu minuman yang paling banyak dikonsumsi di seluruh dunia. Ini terdiri dari alkohol, gula, asam, mineral, protein dan senyawa lain, seperti asam organik dan senyawa volatil dan fenolik (juga disebut polifenol). Polifenol telah terbukti sangat terkait dengan (i) kualitas Wine (warna, rasa, dan rasa) dan (ii) sifat yang meningkatkan kesehatan (antara lain antioksidan dan kardioprotektif). 

Polifenol dapat dikelompokkan menjadi dua keluarga besar, yaitu (i) Flavonoid, termasuk antosianidin, flavonol, flavanol, tanin terhidrolisis dan terkondensasi, flavanon, flavon, dan kalkon; dan (ii) Non-flavonoid, termasuk asam hidroksisinamat, asam hidroksibenzoat, stilben, tirosol dan hidroksitirosol. Setiap kelompok  senyawa tersebut, menunjukkan karakteristik yang  dalam mempengaruhi sifat wine, baik dalam skala  yang lebih besar atau lebih kecil. Untuk alasan itu, komposisi fenolik dapat diatur untuk mendapatkan Wine dengan karakteristik yang diinginkan dan spesifik.

Oleh karena itu, dalam  ulasan  penting menarik ditelusuri tentang  cara-cara di mana komposisi fenolik Wine dapat dimodulasi, termasuk (a) faktor-faktor yang tidak berubah seperti varietas, pengelolaan lapangan atau kondisi iklim; (b) strategi pra-fermentasi seperti maserasi, termovinifikasi dan medan listrik berdenyut; (c) strategi fermentasi seperti penggunaan ragi dan bakteri yang berbeda; dan (d) strategi pasca-fermentasi seperti maserasi, bahan penghalus dan proses  ageing (penuaan).

SENYAWA FENOLIK PADA WINE

Wine adalah salah satu minuman beralkohol tertua dan paling banyak dikonsumsi di dunia. Misalnya, pada tahun 2019, konsumsi Wine dunia adalah 246 Milliar hekto liter, menurut data terbaru yang dikumpulkan oleh IOV (Organisasi Internasional Wine dan Wine). Amerika Serikat, Prancis, Italia, Jerman, dan China merupakan konsumen utama, dengan rata-rata konsumsi 120 juta hektoliter per tahun. Kenikmatan mencicipi wine dan tradisi budaya di beberapa negara menjadi beberapa alasan yang mendorong konsumen untuk meminumnya ketimbang minuman beralkohol lainnya.

Banyak peneliti telah membuktikan bahwa konsumsi Wine dalam jumlah sedang bermanfaat bagi kesehatan karena memberikan efek perlindungan terhadap penyakit saraf, kanker, diabetes, dan penyakit kardiovaskular.

Secara umum, Wine tersusun dari alkohol, gula, asam, tanin, mineral, protein, dan senyawa lain, seperti asam organik, senyawa volatil, dan senyawa fenolik. Polifenol telah dilaporkan memiliki antioksidan, anti-penuaan, anti-inflamasi, anti-obesitas, kardioprotektif, neuroprotektif, antibakteri, antivirus, antijamur, antiproliferatif, anti-inflamasi, anti-alergi, anti-hipertensi dan antitrombotik sifat, dan efek positif. pada komposisi dan fungsi mikrobiota manusia. Namun, efek kesehatan polifenol bergantung pada jumlah yang dikonsumsi dan bioavailabilitasnya. Dibandingkan dengan alkohol lain, sifat sehat ini memberi Wine nilai tambah, sebagian besar terkait dengan polifenol (terutama resveratrol). Sifat bioaktif Wine ini jelas ditetapkan dalam kesimpulan dari apa yang disebut  French paradox("paradoks Prancis").

Konsep "paradoks Prancis" dirumuskan pada 1980-an oleh ahli epidemiologi Prancis, yang membandingkan angka kematian akibat penyakit kardiovaskular dan tingkat kolesterol pada populasi yang berbeda di dunia. Korelasi ini positif di semua kota yang diteliti, kecuali di Toulouse, yang menunjukkan kadar kolesterol yang sama dengan Glasgow tetapi dengan angka kematian akibat penyakit kardiovaskular yang lebih rendah. Kesenjangan antara risiko penyakit kardiovaskular (kolesterol darah tinggi) dan kematian sebagai akibatnya disebut "paradoks Prancis". Pada tahun 1992, penulis Perancis Renauld dan De Lorgeril menjelaskan paradoks ini dengan konsumsi diet Mediterania, dengan banyak sayuran, buah-buahan, minyak zaitun dan terutama Wine merah

 Setelah studi mendalam tentang variabel yang dapat berkontribusi pada perbedaan ini, para peneliti menyimpulkan bahwa konsumsi Wine dengan konsentrasi moderat meningkatkan hasil penyikit kardiovaskular menurun,  meskipun diet tinggi lemak .

Selain itu, sebuah penelitian yang dilakukan di Prancis dan Denmark menunjukkan bahwa konsumsi Wine dalam jumlah sedang menyebabkan penurunan kematian (24--31%) akibat penyakit kardiovaskular dibandingkan dengan konsumsi bir atau minuman beralkohol yang setara. Juga telah dijelaskan bahwa konsumsi Wine moderat dapat memastikan  bahwa  harapan hidup lebih lama daripada mereka yang mengonsumsi Wine secara berlebihan dan mereka yang tidak minum sama sekali.

Tuntutan konsumen dan pasar yang sangat kompetitif memaksa  para produsen  Wine untuk menghasilkan Wine berkualitas tinggi. Kualitas Wine ditentukan oleh interaksi sifat fisikokimia seperti kekuatan alkohol, kadar gula residu, kepadatan, keasaman total, keasaman volatil dan sulfit bersama dengan sifat sensorik seperti aroma, rasa, astringency, kepahitan, warna, kekeruhan, atau bau yang tidak menyenangkan. Parameter ini tergantung pada faktor intrinsik seperti varietas Wine dan faktor ekstrinsik termasuk tanah, cuaca dan teknik pembuatan Wine. Interaksi dari semua faktor ini menentukan profil senyawa yang terlibat langsung dalam kualitas Wine.

Senyawa fenolik merupakan faktor kunci dalam kualitas Wine, terutama yang berwarna merah. Pemahaman yang lebih baik tentang kompleksitas ekstrim mereka akan memungkinkan kita untuk mempertimbangkan penggunaannya sebagai kriteria kualitas.

Polifenol: Senyawa Kunci untuk Kualitas Wine

Senyawa fenol adalah zat alami yang tersusun dari satu atau lebih gugus hidroksil yang terikat pada satu atau lebih cincin aromatik atau benzena. Polifenol dapat ditemukan di banyak sayuran dan buah-buahan, termasuk Wine, dan karenanya dalam must dan Wine. Namun,  kandungannya sangat dipengaruhi oleh jenis Wine yang digunakan, praktik teknologi di mana Wine terpapar,  jenis ragi yang digunakan dalam fermentasi alkohol, dan kontak dengan bagian padat. buah Wine selama maserasi. Penting untuk diingat bahwa Wine merah terkena semua bagian Wine selama proses pembuatan Wine. 

Untuk alasan ini, konsentrasi polifenolnya lebih tinggi (1-5 g/L) daripada Wine putih (0,2--0,5 g/L), yang isinya pada dasarnya berasal dari pulp, karena jenis dan proporsi polifenolnya berbeda. pada daging buah, kulit dan biji Wine. Wine mawar menyajikan kandungan polifenol menengah, dengan nilai antara Wine merah dan putih.Polifenol dalam Wine menentukan banyak sifat sensoriknya seperti penampilan, warna, astringency, kepahitan, dan rasa dan juga stabilitasnya melalui proses oksidatif berikutnya (pencoklatan dalam Wine putih dan oksidasi dalam Wine merah).

Telah dianggap bahwa senyawa polifenol memiliki pengaruh yang signifikan terhadap senyawa aroma karena mereka biasanya terkait dengan senyawa volatil melalui interaksi antar molekul dengan konsekuensi penting pada hilangnya aroma. Contohnya kasus malvidin yang dapat berikatan dengan asetosyringone, syringaldehyde, acetovanillon, vanillin, 3,5-dimetoksifenol, dan 4-etilguaiaco. Atau katekin, asam caffeic, dan quercetin, yang umumnya terikat pada senyawa aroma seperti isobutil methoxypyrazine, 3-mercaptohexanol, 3-mercaptohexanol asetat, dan etil dekanoat. Namun, studi mendalam tentang pengaruh penyatuan ini pada aroma dan sifat sensorik belum dilakukan. Selain itu, mereka berkontribusi pada khasiat Wine yang meningkatkan kesehatan yang disebutkan di bagian sebelumnya.

Menurut struktur kimianya, polifenol menyajikan struktur yang sangat beragam, dari asam fenolik sederhana hingga bentuk polimer massa molekul tinggi seperti tanin terhidrolisis dan tanin terkondensasi.

Mereka biasanya ditemukan dalam bentuk terkonjugasi dengan residu gula oleh ikatan -glikosidik (O-glikosilasi) atau dengan ikatan langsung gula ke atom karbon dari cincin aromatik (C-glikosida).Glukosa adalah gula utama dalam kulit buah, itulah sebabnya banyak senyawa fenolik terikat padanya. Namun, mereka juga dapat ditemukan terikat pada galaktosa, rhamnosa, xilosa, arabinosa, serta glukuronida, galakturonat, dan asam lainnya. Faktor lain yang dapat mengubah sifat senyawa fenolik dan yang perlu diperhatikan adalah fermentasi malolaktik. 

Fermentasi malolaktik dikatalisis oleh bakteri asam laktat yang mendekarboksilasi asam malat menjadi asam laktat, yang menghasilkan deacidification, yang mempengaruhi senyawa polifenol dengan cara yang berbeda tergantung pada strukturnya. Hal ini, misalnya, kasus antosianin yang berubah menjadi bentuk tidak berwarna selama proses ini karena perubahan pH dan peningkatan keasaman. Atau beberapa glukosida dapat mengalami reaksi hidrolisis karena perubahan pH ini. Selain itu, fermentasi malolaktik memberikan stabilitas mikrobiologis dan meningkatkan keseimbangan aroma akhir dengan memodifikasi aroma yang berasal dari buah dan menghasilkan senyawa aroma-aktif.

Adalah mungkin untuk membedakan keluarga luas senyawa fenolik, yang dikelompokkan menjadi flavonoid dan non-flavonoid.

Pertama, Flavonoid: flavonoid terdiri dari struktur tipe C15 (C6-C3-C6) (benzena) yang dihubungkan oleh rantai 3-karbon yang disikluskan melalui oksigen (Gambar 1a). Kerangka karbon ini dan beberapa radikal yang terikat padanya bertanggung jawab atas keragaman kimia keluarga ini. 

Semua flavonoid yang ditemukan dalam anggur dan anggur memiliki gugus hidroksil pada posisi 5 dan 7 dari cincin A. Tindakan antioksidan flavonoid terutama tergantung pada kemampuannya untuk mengurangi radikal bebas dan logam pengkhelat (Cu dan Zn), mencegah reaksi katalitik radikal bebas. Famili ini terdiri dari antosianidin, flavanol, flavonol, flavanon, flavon, kalkon, dan tanin (tanin terkondensasi dan tanin terhidrolisis).

Kedua, Anthocyanidins adalah pigmen alami yang larut dalam air yang bertanggung jawab atas warna merah anggur dan anggur merah. Pigmen antosianin terutama terdiri dari aglikon (anthocyanidins) terikat gula (anthocyanin). Lima anthocyanidins telah diidentifikasi dalam anggur dan anggur: delphinin, cyanidin, petunidin, peonidin dan malvidin. Warna antosianin berubah tergantung pada pH, konsentrasi sulfur dioksida, dan kopigmen yang ada dalam anggur. Pada pH rendah (kurang dari 4), semua antosianidin berada dalam bentuk kation flavan (merah). 

Ketika pH meningkat, intensitas warna meningkat, dari tidak berwarna menjadi ungu atau biru dalam larutan basa atau netral. Konsentrasi antosianin dapat berkisar antara 90 dan 400 mg/L , hingga konsentrasi di atas 700 mg/L pada anggur merah tua, sedangkan pada anggur putih tidak ada. Ketika antosianidin berinteraksi dengan senyawa fenolik lain dalam anggur, sebuah fenomena yang dikenal sebagai kopigmentasi terjadi, yang biasanya menstabilkan antosianidin, dan karena itu warnanya.

Flavanol (flavan-3-ols) ditemukan dalam bentuk monomer (katekin dan epikatekin) dan dalam bentuk polimernya (proanthocyanidins, juga disebut tanin terkondensasi atau tidak terhidrolisis). Flavan-3-ol berikut adalah yang utama ditemukan di kulit dan biji anggur: (+) catechin, epicatechin, epigallocatechin dan epicatechin 3-O-gallate. Flavanol bertanggung jawab untuk stabilisasi warna dan karakteristik sensorik (terutama astringency dan kepahitan) anggur. Rentang konsentrasi yang terdeteksi dalam anggur putih muda adalah dari 15 hingga 25 mg/L, dan dari 4 hingga 120 mg/L pada anggur merah muda.

Ketiga,Flavonol merupakan pigmen kuning yang terdapat pada kulit buah anggur yang ditandai dengan adanya ikatan rangkap antara C2 dan C3 serta adanya gugus hidroksil pada posisi 1. Mereka biasanya hadir dalam bentuk glikosidik, terkait dengan gula (glukosa atau rhamnosa), tetapi yang lain seperti galaktosa, arabinosa, xilosa atau asam glukuronat juga dapat terlibat. 

Flavonol utama yang dijelaskan dalam anggur dan anggur adalah myricetin, quercetin, laricitrin, kaempferol, isorhamnetin dan syringetin. Flavonol hadir dalam anggur putih dan merah. Dalam anggur putih proporsi yang mempengaruhi warna sangat kecil, sedangkan dalam anggur merah warna kuning ditutupi oleh merah keunguan dari anthocyanidins. 

Selanjutnya, warna flavonoid dapat berubah dari putih menjadi kuning dan karenanya memainkan peran penting dalam stabilisasi warna anggur merah muda, melalui interaksi kopigmentasi dengan antosianidin. Selain itu, mereka memiliki peran penting dalam persepsi sensorik astringency dan kepahitan. Dalam anggur merah, kandungan maksimum yang dijelaskan adalah 60 mg/L.

Keempat,Tanin terkondensasi merupakan hasil kondensasi flavanol (flavan-3-ols). Epicatechin adalah tanin kental yang paling melimpah dalam anggur dan anggur, diikuti oleh katekin. Proanthocyanidins tipe B, dan khususnya dimer B1, B2 dan B4 atau trimer procyanidin C1, terutama terletak di kulit dan biji anggur.Tanin ini meningkat selama penuaan anggur dan dapat membentuk polimer tidak larut. meningkatkan astringency dengan konsentrasi tanin. Tanin terkondensasi alami dapat ditemukan pada tingkat konsentrasi 1,2-3,3 g/L.

Kelima, Flavanon memiliki rantai karbon jenuh antara atom C2 dan C3, sering disebut dihydroflavones dengan analogi dengan flavon. Naringenin adalah senyawa utama dalam anggur, mencapai 25 mg/kg pada anggur merah dan 7,7 mg/kg pada putih.

Keenam, Flavon dicirikan oleh adanya ikatan rangkap antara karbon C2 dan C3 dan dengan tidak adanya gugus hidroksil pada posisi C3. Isoflavon adalah isomer dari flavon, menampilkan cincin aromatik B pada posisi C3.Flavon dapat hadir dalam anggur di tingkat mulai dari 0.2 sampai 1 mg/L.

Ketujuh, Kalkon adalah subkelas flavonoid dengan dua cincin aromatik yang dihubungkan oleh sistem karbonil , -tak jenuh.  Turunan kalkon adalah zat antara yang penting dan merupakan prekursor untuk berbagai macam turunan flavonoid yang ditemukan dalam anggur atau  wine.

Refferensi 

• Gutirrez-Escobar, R., Aliao-Gonzlez, M. J., & Cantos-Villar, E. (2021). Wine polyphenol content and its influence on wine quality and properties: A review. Molecules, 26(3), 718.
• Gutirrez-Gamboa, G., Zheng, W., & de Toda, F. M. (2021). Current viticultural techniques to mitigate the effects of global warming on grape and wine quality: A comprehensive review. Food Research International, 139, 109946.
• Nanni, A., Parisi, M., & Colonna, M. (2021). Wine by-products as raw materials for the production of biopolymers and of natural reinforcing fillers: A critical review. Polymers, 13(3), 381.