COMPOSIÇÃO DE ALGUNS VINHOS ORGÂNICOS PRODUZIDOS EM VIDEIRA -SC

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1 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE BENTO GONÇALVES - IFRS CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM VITICULTURA E ENOLOGIA COMPOSIÇÃO DE ALGUNS VINHOS ORGÂNICOS PRODUZIDOS EM VIDEIRA -SC ROBERTA DUARTE AVILA VIEIRA Bento Gonçalves Novembro de 2010

2 2 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DA EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE BENTO GONÇALVES - RS CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM VITICULTURA E ENOLOGIA COMPOSIÇÃO DE ALGUNS VINHOS ORGÂNICOS PRODUZIDOS EM VIDEIRA -SC ROBERTA DUARTE AVILA VIEIRA Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito parcial da obtenção do grau de Tecnólogo em Viticultura e Enologia, pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul Campus Bento Gonçalves. Orientadora: Prof a. Dr a. Simone Rossato Co-orientador: MSc. Remi N. Dambrós Bento Gonçalves Novembro de 2010

3 3 AGRADECIMENTOS Agradeço a DEUS pela presença constante em minha vida. Agradeço aos meus amores Junior e Carlos Augusto, pela paciência e carinho. Agradeço a minha família pelo apoio e colaboração. Agradeço aos meus professores do IFRS em especial a orientadora Simone, pela amizade e orientação. Agradeço as amigas Ângela, Carol e Silvia pela amizade e convivência. Agradeço a Epagri, Empresa de Pesquisa Agropecuária de Santa Catarina, em especial ao pesquisador Remi, pela oportunidade e apoio, e as laboratoristas Silvana e Patrícia pela colaboração e comprometimento. Agradeço aos colegas da Cidasc, Companhia Integrada de Desenvolvimento Agrícola de Santa Catarina pela compreensão. Obrigada!

4 4 LISTA FIGURAS Figura 1. Estrutura básica dos compostos fenólicos...11 Figura 2. Biossíntese dos compostos fenólicos...13 Figura 3. Esquema da biossíntese de compostos fenólicos a partir da fenilalanina...14 Figura 4. Estrutura dos principais ácidos benzóicos...17 Figura 5. Estrutura dos principais ácidos cinâmicos...17 Figura 6. Estrutura dos principais flavonóis...18 Figura 7. Estrutura dos principais compostos antocianídicos...20 Figura 8. Estrutura de alguns flavonóis Figura 9. Amostras de vinhos analisadas...24 Figura 10. Curva de calibração para polifenóis totais de ácido gálico...28 Figura 11. Médias de polifenóis (mg/l) dos vinhos tintos elaborados na região de Videira- SC, safra Figura 12. Médias de polifenóis (mg/l) dos vinhos brancos elaborados na região de Videira- SC, safra Figura 13. Curva de DPPH para atividade antioxidante...30 Figura 14. Correlação de polifenóis totais e atividade antioxidantes dos vinhos analisados...30

5 5 LISTA DE TABELAS Tabela 1. Caracterização físico-química dos vinhos tintos elaborados em Videira/SC, Tabela 2. Caracterização físico-química dos vinhos brancos elaborados em Videira/SC, Tabela 3. Médias dos parâmetros avaliados na análise sensorial dos vinhos tintos elaborados emvideira/sc, Tabela 4. Médias dos parâmetros avaliados na análise sensorial dos vinhos brancos elaborados em Videira/SC,

6 6 SUMÁRIO 1INTRODUÇÃO CULTIVARES CARACTERÍSTICAS DO VALE DO RIO DO PEIXE PRODUÇÃO ORGÂNICA DA UVA E DO VINHO DADOS CLIMÁTICOS SAFRA COMPOSTOS FENÓLICOS BIOSSÍTESE DOS COMPOSTOS FENÓLICOS CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DOS COMPOSTOS FENÓLICOS Compostos Não- Flavonóides Compostos Flavonóides COMPOSTOS FENÓLICOSNOS VINHOS ATIVIDADE ANTIOXIDANTE MATERIAL E MÉTODOS Material Métodos de análises RESULTADOS E DISCUSSÃO CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXO...38

7 7 1 INTRODUÇÃO Os compostos fenólicos possuem grande importância em enologia uma vez que estão relacionados, direta ou indiretamente com a qualidade dos vinhos. São eles os responsáveis pela cor, corpo e adstringência dos vinhos, diferenciando tintos de brancos (CABRITA et al., 2003). Essas diferenças se devem, em grande parte, à concentração e composição fenólica, principalmente nos vinhos tintos (ZOECKLEIN et al., 1995), os quais são ainda, em sua maioria, potentes antioxidantes devido a sua estrutura química (RIBÉRAU - GAYON et al., 2002). Entre as frutas, a uva é uma das maiores fontes de compostos fenólicos, porém a grande diversidade entre as cultivares resulta em uvas e vinhos com diferentes características, tanto de sabor quanto de coloração, o que certamente está associado com o conteúdo e o perfil dos compostos fenólicos (ABE et al., 2007). Assim, desde o vinhedo até a elaboração e envelhecimento dos vinhos de qualidade, deve-se considerar o controle dos compostos fenólicos (ZOECKLEIN et al., 1995), pois os mesmos podem influenciar na qualidade final do produto. Este trabalho teve como objetivo a avaliação dos compostos fenólicos, da atividade antioxidante e das características sensoriais de vinhos elaborados com as cultivares Isabel Precoce, Bordô, Rúbea, Niágara Branca e Martha, para a caracterização dos produtos. 2 CULTIVARES

8 8 Isabel Precoce Clone da cultivar Isabel, decorrente de mutação somática e selecionado em 1993 num vinhedo comercial situado no município de Farroupilha. Apresenta as características gerais da tradicional cultivar Isabel, entretanto, tem a maturação antecipada em 35 dias. Foi avaliada na Embrapa Uva e Vinho e a partir do ano 2000 começou a ser difundida como alternativa para a ampliação do período de produção e processamento de uvas para vinhos tintos de mesa e suco de uva. As condições para cultivo de Isabel Precoce são as mesmas da cultivar Isabel (EMBRAPA, 2003). Bordô Cultivar de Vitis labrusca, muito rústica e bastante produtiva. É muito disputada entre os vinicultores devido ao elevado teor de matéria corante do vinho, usado em cortes com os vinhos pouco coloridos de Isabel. Da mesma forma, também é disputada pela indústria de suco com o mesmo objetivo, de corrigir a coloração de sucos elaborados com Isabel e Concord (EMBRAPA, 2003). Rúbea Oriunda de um cruzamento entre Niágara Rosada e Bordô, esta cultivar foi lançada pela Embrapa Uva e Vinho em 1998, especialmente recomendada como melhoradora do suco de uva brasileiro. Apresenta intensa cor violácea e aroma e sabor de alta qualidade para suco de uva. Também pode ser usada para a elaboração de vinho tinto para corte com vinhos pouco coloridos de Isabel (EMBRAPA, 2003). Niágara Branca

9 9 A Niágara Branca é a principal uva americana utilizada para a produção de vinho de mesa. É muito apreciada pelos consumidores devido ao intenso aroma e sabor aframboesado do vinho. Além de expressiva área cultivada nas principais regiões produtoras do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, a Niágara Branca encontra-se difusa em pequenas áreas em várias partes do sul do Brasil, onde, além de ser utilizada para a elaboração de vinhos caseiros, também é usada para consumo in natura (EMBRAPA, 2003). Martha Cultivar também conhecida como Casca Dura, originária do Nordeste dos USA, por seleção natural. Uva de boa resistência a doenças e pragas, boa adaptação ao sistema orgânico, de coloração e estrutura interessante. Origina um vinho frutado, de aromas e sabor característicos, bastante apreciado pelos consumidores. 3 CARACTERÍSTICAS DA REGIÃO VITIVINÍCOLA DO VALE DO RIO DO PEIXE A cidade de Videira está situada no Vale do Rio do Peixe, localizado no Estado de Santa Catarina, latitude de 27ºS, longitude 51ºW e altitude m. Esta região apresenta como indicadores climáticos médios 1.800mm de precipitação anual, temperatura 17,1ºC e umidade relativa do ar de 80%. A viticultura ocupa cerca de hectares. Apresenta grande similaridade com a Região da Serra Gaúcha quanto à estrutura fundiária, topografia e tipo de exploração vitícola, baseada no uso da mão-de-obra familiar e voltada à produção de uvas, em sua maioria, para a elaboração de vinho de mesa e suco de uva. A cultivar Isabel ocupa cerca de 75% da àrea de vinhedos, seguida por outras cultivares de Vitis labrusca e híbridas interespecíficas como Niágara Branca, Niágara Rosada, Ives e Couderc 13. Predomina o sistema de condução em latada e a densidade de plantio situa-se entre a plantas por hectare (IBRAVIN, 2009). Assim a vitivinicultura representa uma atividade econômica relevante para o município de Videira, sendo produzida principalmente pela agricultura familiar, com

10 10 beneficiamento total ou parcial da uva na propriedade, sendo a atividade um componente sócio cultural forte, geradora de renda e muitas vezes determinante na permanência da família no meio rural. 4 PRODUÇÃO ORGÂNICA DA UVA E DO VINHO A agricultura orgânica procura propiciar uma alimentação mais saudável, preservando as características naturais e organolépticas dos alimentos através do desenvolvimento de técnicas de cunho biotecnológico, de forma a substituir adubos solúveis e agrotóxicos por sistemas de adubação orgânica, com adubação verde e húmus de minhoca e adubações foliares orgânicas (BELLÓ-MURARO, 1998). A viticultura orgânica é a produção de uvas utilizando somente insumos pouco solúveis e de origem orgânica, obtidos na natureza. Assim não se empregam nem adubos industriais nem agroquímicos para controle de moléstias (GIOVANNINI, 2001). O vinho orgânico pode ser definido como o resultado de um sistema de produção agrícola que busca manejar, de forma equilibrada, o solo e demais recursos naturais (água, vegetais, animais, insetos) conservando-os em longo prazo e mantendo a harmonia desses elementos entre si e com os seres humanos, somado a não utilização de conservantes na sua elaboração (CELENTANO, 2010). No inicio da vitivinicultura da região do Vale do Rio do Peixe, os produtores obtinham boas produções pela fertilidade natural do solo, eco-sistema ainda em equilíbrio, e facilidade em controlar doenças simplesmente utilizando calda bordaleza. Com o passar dos anos, devido à pressão do meio, da disseminação de doenças e pragas, aliado ao desequilíbrio ambiental, tornou-se necessário cada vez mais o uso de agroquímicos, para se obter maiores produções. Para piorar o quadro degenerativo, aumentou o declínio e mortandade de plantas adultas e jovens, evidenciando a necessidade da retomada de ações que busquem a sanidade do sistema. Diante deste cenário a produção orgânica da uva e do vinho surge como ferramenta fundamental para a sustentabilidade da vitivinicultura na região.

11 11 5 DADOS CLIMÁTICOS DA SAFRA O ciclo 2009/2010 apresentou temperaturas médias de 24ºC, ainda períodos de temperaturas acima da média, porém o regime de chuvas excessivo provocou a redução dos sólidos solúveis da uva, o aparecimento de podridões da uva madura e o ataque de pragas, aumentando a incidência de outras doenças e comprometendo o estado sanitário da fruta. 6 COMPOSTOS FENÓLICOS Os compostos fenólicos são constituintes fundamentais dos vegetais presentes principalmente em plantas, raízes e frutas, onde sua natureza química apresenta-se diversificada e representada por várias centenas de estruturas químicas (GUERRA, 2001). Estes compostos estão subdivididos em dois grandes grupos em razão da similaridade de suas cadeias de átomos de carbono: não-flavonóides e flavonóides (BONAGA et al, 1990 apud VACCARI et al, 2009). Caracterizam-se por apresentar um núcleo benzênico, agrupado a um ou vários grupos hidroxilas (FLANZY, 2000) (Figura 1). Figura 1. Estrutura básica dos compostos fenólicos. Fonte: BONA-SARTOR, 2009 As características ambientais sob as quais decorre o desenvolvimento dos frutos e os processos de elaboração e envelhecimento do vinho têm grande influência na quantidade dos compostos fenólicos, porém a natureza e as percentagens relativas destas substâncias

12 12 obedecem a um determinante genético que as torna mais ou menos constantes (CALO et al., 1994 apud CABRITA et al., 2003). 6.1 Biossíntese dos compostos fenólicos Os compostos fenólicos são metabólitos secundários sintetizados por plantas durante o seu desenvolvimento normal, e em resposta a condições de estresse tais como ferimentos, infecções, radiação ultravioleta (UV) entre outras. Na uva estes compostos possuem grande importância devido à sua influência direta ou indireta sobre a qualidade do vinho elaborado, pois atuam na formação da cor e em grande parte das sensações gustativas (GUERRA, 2001; JACKSON, 2008 apud BONA-SARTOR, 2009). De acordo com Taiz e Zeiger(2004), os compostos fenólicos são biossintetizados por meio de diferentes rotas, razão pela qual constituem um grupo bastante heterogêneo do ponto de vista metabólico. Assim, duas rotas metabólicas básicas estão envolvidas na síntese dos compostos fenólicos : a rota do ácido chiquímico e a rota do ácido malônico (Figura 2).

13 resultantedaglicólise 13 Eritrose-4-fosfato resultanteda rota da pentose fosfato Ácidofosfoenolpirúvico Rota do ácido chiquímico Fenilalanina C6 C 3 Acetil-CoA Ácido gálico Ácido cinâmico C6 C 3 Rota do ácido malônico Taninos Hidrolisáveis Fenóis simples Flavonóides C6 C 3 C6 C 1 C6 C 3 C6 Lignina Taninos Condensados C6 C 3 n C6 C 3 C6 n Compostos fenólicos variados Figura 2. Biossíntese dos compostos fenólicos. Fonte: TAIZ; ZEIGER, A rota do ácido chiquímico participa na biossíntese da maioria dos fenóis vegetais. A rota do ácido malônico, embora seja uma rota importante de produtos secundários fenólicos em fungos e bactérias, é menos significativa em plantas superiores (TAIZ; ZEIGER, 2004). Segundo o mesmo autor, a rota do ácido chiquímico converte precursores de carboidratos derivados da glicólise e da rota da pentose fosfato em aminoácidos aromáticos. A classe mais abundante de compostos fenólicos secundários em plantas é derivada da fenilalanina, por meio da eliminação de uma molécula de amônia para formar o ácido cinâmico (Figura 3). Essa reação é catalisada pela fenilalanina amoniliase (PAL), situada em um ponto de ramificação entre os metabolismos primários e secundários, de forma que a reação que ela catalisa é uma etapa reguladora importante na formação de muitos compostos fenólicos. A atividade da PAL é aumentada por fatores ambientais, tais como baixos níveis de nutrientes, luz e infecção por fungos. O ponto de controle parece estar no início da transcrição. A invasão de fungos, por exemplo, desencadeia a transcrição do RNA mensageiro que codifica a PAL, aumentando a quantidade de PAL na planta, o que então estimula a síntese de compostos fenólicos (TAIZ; ZEIGER, 2004).

14 14 CO NH 2 Fenilalanina PAL NH3 CO Derivados do ácido benzóico Ácido trans-cinâmico HO Ácido p-cumárico CO Ácido cafeico e outros fenilpropanóides simples Cumarinas COSCoA Precursores de lignina HO p-cumaril-coa 3 moléculas de malonil-coa Chalcona sintase HO Chalconas O O Flavonas O O O Isoflavona Flavanonas O O O O O Di-hidroflavonóis O Flavonóis Figura 3. Esquema da biossíntese de compostos fenólicos a partir da fenilalanina. Fonte: TAIZ; ZEIGER, 2004.

15 15 HO O O Di-hidroflavonóis HO O + O Antocianinas açúcar HO O HO O HO O Tanino condensado Figura 3 (continuação): Esquema da Biossíntese de Compostos Fenólicos a partir da Fenilalanina. Fonte: TAIZ; ZEIGER (2004).

16 Características estruturais dos compostos fenólicos Os principais compostos fenólicos presentes na uva e no vinho são os não- flavonóides (estilbenos (resveratrol), e os ácidos fenólicos (derivados dos ácidos cinâmicos e benzóicos) e os flavonóides (antocianinas, flavanonas, flavonóis e flavanóis (taninos)) (FLANZY, 2000) Compostos não-flavonóides Os não-flavonóides correspondem aos compostos fenólicos mais simples, tais como os ácidos benzóicos (C6 - Cl) que são p-hidroxibenzóico, protocatéico, vanílico, gálico e siríngico; e ácidos cinâmicos que são, p-cumárico, caféico e ferúlico (Figura 5), portadores de cadeia lateral insaturada (C6 C3) e outros derivados fenólicos de grande importância como os estilbenos, destacando-se o resveratrol (FLANZY, 2000). Nas uvas, os ácidos fenólicos são principalmente os ácidos hidroxicinâmicos que se encontram nos vacúolos das células das películas e polpas, sob a forma de ésteres tartáricos. Estes compostos possuem um papel importante nas oxidações que conduzem ao acastanhamento dos mostos e dos vinhos. Embora não exerçam uma influência direta no gosto dos vinhos, implicam no aparecimento de fenóis voláteis com conseqüentes alterações aromáticas ((RIBÉREAU-GAYON, 1965 & SINGLETON, 1987 apud CABRITA, 2003). São os compostos fenólicos mais importantes nos vinhos brancos por se encontrarem, sobretudo na polpa das uvas. Embora usualmente eles se encontrem individualmente em concentrações baixas, coletivamente têm um papel importante no aroma e gosto dos vinhos (CABRITA, 2003). Ácidos benzóicos Dos ácidos derivados do ácido benzóico, os mais importantes são os ácidos vanílico, siríngico e salicílico, que aparecem ligados às paredes celulares e, principalmente, o ácido gálico que se encontra sob a forma de éster dos flavanóis. Outros ácidos benzóicos existentes em menor quantidade são o protocatéquico, o gentísico, e o p-hidroxibenzóico (Figura 4). Estes ácidos encontram-se nas uvas na forma de ésteres e no processo de elaboração e conservação do vinho, sofrem uma hidrólise lenta, encontrando-se livres ou combinados (RIBÉREAU-GAYON et al., 1972 apud CABRITA, 2005).

17 17 Do ponto de vista da caracterização varietal, pode-se utilizar a relação entre os ácidos vanílico e siríngico. (DI STEFANO, 1996 apud CABRITA 2003). R=R =H Ácido p-hidroxibenzóico R= R =H Ácido protocatéquico R=OCH3 R =H Ácido vanílico R=R = Ácido gálico R=R =OCH3 Ácido siríngico Figura 4. Estrutura dos principais ácidos benzóicos. Fonte:VACCARI et al, (2009). Ácidos Cinâmicos De acordo com Cabrita (2003), os ácidos fenólicos da série cinâmica encontram-se na uva combinados com o ácido tartárico na forma de monoésteres. Na figura 5 encontra-se representado o ácido cinâmico, do qual derivam os ácidos fenólicos desta série, e os ácidos cinâmicos mais importantes, o ácido ferrúlico, o ácido p-cumárico e o ácido caféico. R=R =H Ácido p-cumárico R= R =H Ácido caféico R=OCH3 R =H Ácido ferúlico R=R =OCH3 Ácido ssinápico Figura 5. Estrutura dos principais ácidos cinâmicos. Fonte:VACCARI et al, (2009). O teor de ácidos hidroxicinâmicos nas uvas sofre influência da variedade, porém esta diferença é apenas quantitativa (CABRITA, 2003). Segundo o mesmo autor a importância dos ácidos hidroxicinamil tartáricos está relacionada aos fenômenos de acastanhamento oxidativo que os mostos ou vinhos brancos podem sofrer. Estes compostos, ricos em grupos hidroxil, são as primeiras substâncias fenólicas a serem oxidadas, pelas enzimas fenoloxidásicas, nas respectivas quinonas. Estas quinonas envolvem-se em reações que conduzem ao aparecimento de compostos, com colorações que variam do amarelo ao castanho, nos mostos.

18 Compostos flavonóides Os flavonóides estão caracterizados por um esqueleto base contendo 15 átomos de carbono (C6 - C3 - C6), do tipo 2-fenil benzopirona. Esta grande família é dividida em inúmeras subclasses, as quais se distinguem entre si através do grau de oxidação do seu grupo pirano. Os flavonóides em seu sentido estrito, baseados na estrutura 2-fenil benzopirona, estão principalmente representados na uva pelos flavonóis, enquanto que os flavonóides, em seu sentido amplo, compreendem igualmente as antocianinas e os flavonóis-3. Também são encontrados nas uvas outros grupos, como os dihidroflavonóis (flavanonóis) e as flavonas nas folhas da parreira (FLANZY, 2000). Grande parte da estrutura e da cor dos vinhos deve-se a esta família de compostos que se encontram principalmente na polpa e na película das uvas. De todos eles, as antocianinas, os flavano-3-ol e as proantocianidinas, principais responsáveis pela cor dos vinhos, são quantitativamente os mais importantes (CABRITA, 2003). Flavonóis De acordo com Ribéreau-Gayon et al (2002), são compostos flavonóides caracterizados pela presença de uma insaturação no anel heterocíclico e um grupo hidroxilo na posição 3. Na figura 6 encontram-se representadas as agliconas dos flavonóis mais importantes: kaempferol, quercetina e miricetina. Nas uvas encontram-se apenas nas películas, como glucosídios ou glucurônidos na posição 3. Estes heterosídios das uvas são facilmente hidrolisáveis e nos vinhos tintos encontram-se as agliconas no estado livre. R=R =H Kaempferol R= R =H Quercetina R=R = Miricetina Figura 6. Estrutura dos principais flavonóis. Fonte:VACARI et al, (2009)

19 19 Embora seja uma família pouco representativa nas uvas, podem ter um papel importante na evolução da cor dos vinhos tintos através de processos de co-pigmentação com as antocianinas (ALLEN, 1994 apud CABRITA, 2003). Antocianinas As antocianinas encontram-se sob forma de glicosídios, e suas agliconas são conhecidas como antocianidinas, esterificada comum ou mais açúcares encontrados nos tecidos vegetais sob a forma heterosídica (COULTATE, 1984 apud VACCARI et al, 2009). As antocianidinas têm como estrutura básica o cátion 2 fenilbenzopirilium, também denominado flavilium (BOBBIO e BOBBIO, 1995 apud VACCARI et al., 2009). Localizadas na película (epiderme), principalmente nas primeiras 3 ou 4 camadas de células da hipoderme, contribuem de maneira preponderante na co1oração dos cultivares tintos, especialmente dos vinhos tintos jovens (FLANZY, 2000). De acordo com o mesmo autor, as antocianinas diferem-se entre si através dos níveis de hidroxilação e metilação do composto, pela natureza, número e posição das oses unidas à molécula, e também pela natureza e número de ácidos, os quais esterificam seus açúcares. Essas substâncias possuem uma estrutura química parecida, compreendendo dois ciclos benzênicos hidroxilados e reunidos por uma cadeia de três átomos de carbono (posição 3), exceto no caso das desoxiantocianidinas, quando o açúcar está ligado na posição 5. Poucas das antocianinas conhecidas são glicosiladas na posição 7. Os açúcares ligados às posições 5 e 7 são sempre glucose. Os monosídeos encontrados são: 3- galactosídeo, 3-xilosídeo e 3- ramnosídeo. (FLANZY, 2000). Os ácidos encontrados com maior freqüência são os ácidos p-cumárico, caféico, ferúlico e siríngico. Algumas vezes são encontrados os ácidos phidroxibenzóico, malônico e acético (VACCARI et al, 2009). As antocianinas do gênero Vitis são o cianidol (cianidina), o peonidol (peonidina), o petunidol (petunidina), o delfinidol (delfinidina) e o malvidinol (malvidina) (Figura 7). A quantidade e a composição das antocianinasna uva variam signifacativamente em função da espécie, da cultivar, do manejo aplicado ao vinhedo e do terroir. Dentre elas, Vitis labrusca,

20 20 V. riparia e V. rupestris, distinguem-se da Vitis rotundifolia pela presença de antocianinas aciladas (MAZZA e MINIATI, 1993 apud VACCARI et al., 2009). R=R =H Pelargonidina (vermelha) R= R =H Cianidina (vermelha) R=OCH3 R =H Peonidina (púrpura) R=R = Delfinidina (violeta) R=OCH3 R = Petunidina (violeta) Figura 7. Estrutura dos principais compostos antocianídicos. Fonte:VACCARI et al, (2009). A malvidina (como 3-glicosideo) é a principal antocianina encontrada nos vinhos tintos de Vitis vinifera. Foi indicada por apresentar inibição ao crescimento de bactérias patogênicas (BOURZEIX, 1989 apud VACCARI et al., 2009). Estruturalmente são glucosídios de polihidroxi ou polimetoxi dos sais de flavilium (2- fenil-benzopirilo). Elas diferenciam-se pelo número de grupos hidroxi (oxidrilo) e o grau de metilação destes grupos presentes no anel lateral, o número e a natureza dos açúcares ligados à molécula, e o número e natureza das cadeias alifáticas ou aromáticas esterificadas com os açúcares (GUERRA, 1997 apud CABRITA, 2003). As formas agliconas das antocianinas chamam-se antocianidinas. Estas são instáveis em água e muito menos solúveis que as antocianinas (TIMBERLAKE e BRIDLE, 1966 apud CABRITA, 2003)). As antocianinas do gênero Vitis são a cianidina, a delfinidina, a peonidina, a petunidina e a malvidina. As suas quantidades relativas variam com a cultivar, mas a malvidina encontra-se em maior quantidade (RIBÉREAU- GAYON e STENESTREET, 1965 apud CABRITA, 2003).

21 21 Taninos Os principais flavanóis-3 (Figura 8) monômeros da uva são a (+) catequina e seu isômero (-) epicatequina, podendo ser encontrado este último sob forma éster gálico (3-galato de epicatequina) e as prodelfinidinas, constituídas de galocatequina e de epigalocatequina (FLANZY, 2000). De acordo com Bobbio e Bobbio, (1995) apud Vaccari et al, (2009) pelo menos dois tipos de estruturas são encontradas em taninos: estruturas condensadas não hidrolisáveis, formadas por produtos que contém núcleos flavonóidicos e estruturas hidrolisáveis. A estrutura química básica dos taninos condensados é relacionada à estrutura da catequina. A estrutura química da catequina e a dos flavonóides relacionou a estrutura dos taninos com a dos 3, 4, 5 e 7-hidroxiflavonóides. Durante a conservação e o envelhecimento dos vinhos as modificações no estado de condensação dos taninos influenciam a sua cor em solução e as suas características organolépticas (CABRITA, 2003). O termo taninos, pelo que se designam geralmente os oligômeros e polímeros de flavonóides tem referência a sua capacidade de interagir com as proteínas e outros polímeros como os polissacarídios. Por outro lado, estas moléculas possuem a propriedade de liberar as antocianidinas em meio ácido, sendo denominadas de proantocianidinas (FLANZY, 2000). R=R =H Afzelequina R= R =H Catequina R=R = Galocatequina Figura 8. Estrutura de alguns flavonóis -3. Fonte:VACCARI et al, (2009).

22 Os compostos fenólicos nos vinhos Dos compostos fenólicos, as antocianinas e os taninos em particular, são os principais constituintes dos vinhos implicados em fenômenos de oxidação, que se traduzem por alterações de cor (acastanhamento) e por uma evolução do gosto (perda ou aumento da adstringência). Ao longo do envelhecimento de um vinho tinto assiste-se a uma diminuição de antocianinas monoméricas que depende tanto das condições de armazenamento como das características iniciais do vinho (CABRITA et al., 2003). Segundo o mesmo autor a fase de maturação dos vinhos tintos, desde o fim da fermentação até ao engarrafamento, a presença de oxigênio é responsável por transformações químicas dos pigmentos responsáveis pela cor, essenciais ao envelhecimento. Assiste-se a uma auto-oxidação do etanol, que em presença de compostos fenólicos origina pequenas quantidades de acetaldeído, que por sua vez provoca a co-polimerização de antocianinas e taninos. Assim os compostos fenólicos são importantes agentes de formação e estabilidade da cor e adstringência em vinhos, são protetores do vinho contra oxidação, principal reservatório de substâncias auto-oxidáveis, interferem nos fenômenos de clarificação durante o envelhecimento do vinho determinando a longevidade e qualidade organoléptica (RIBEREAU-GAYON & PEYNAUD, 1982 apud FREITAS, 2006) Atividade antioxidante Os processos oxidativos podem ser evitados através da modificação das condições ambientais ou pela utilização de substâncias antioxidantes com a propriedade de impedir ou diminuir o desencadeamento das reações oxidativas (ALLEN & HAMILTON, 1983 apud SOARES, 2002). Em geral os compostos fenólicos são multifuncionais como antioxidantes, pois atuam de várias formas: combatendo os radicais livres, pela doação de um átomo de hidrogênio de um grupo hidroxila () da sua estrutura aromática, que possui a capacidade de suportar um elétron desemparelhado através do deslocamento deste ao redor de todo o sistema de elétrons da molécula; quelando metais de transição, como Fe 2+ e o Cu + ; interrompendo a reação de propagação dos radicais livres na oxidação lipídica; modificando o potencial redox do meio;

23 23 reparando a lesão de moléculas atacadas por radicais livres (PODSEDEK, 2007; KYUNGMI e EBELER, 2008 apud FURGERI, 2009). Também bloqueiam a ação de enzimas específicas que causam inflamação; modificam as rotas metabólicas das prostaglandinas, protegem a aglomeração plaquetária e inibem a ativação de carcinógenos (VALCO et al., 2006 apud RIBEIRO et al., 2009). Além da atividade antioxidante direta, pesquisas recentes têm destacado múltiplas funções e mecanismos importantes relacionados à habilidade dos compostos fenólicos de se ligarem a receptores celulares e a transportadores de membranas, de influenciarem a expressão gênica, a sinalização e a adesão celular (MANACH, MAZUR e SCALBERT, 2005 apud SOARES, 2008). Vaccari et a.l, (2009), apresenta resultados que comprovam as propriedades antioxidantes dos compostos fenólicos presentes em produtos derivados da uva, especialmente o vinho tinto. No entanto é importante ressaltar que o vinho deve ser consumido com moderação, uma vez que seu consumo excessivo passa a ser fator de risco para doenças cardiovasculares e outras.

24 24 7 MATERIAL E MÉTODOS 7.1 Material Amostras As amostras foram obtidas de vinhos elaborados a partir das cultivares Isabel Precoce, Bordô, Rúbea, Niágara Branca e Martha, na Cantina Modelo da Estação Experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Santa Catarina de Videira, safra As amostras foram submetidas às análises de ph, acidez total titulável, acidez volátil, álcool, açúcares redutores, polifenóis totais, atividade antioxidante e análise sensorial. As análises foram realizadas diretamente sobre as amostras de vinhos elaborados na safra de Figura 9. Amostras de vinhos preparadas para serem analisadas. Fonte: arquivo pessoal (2010).

25 Métodos Analíticos Análises físico-químicas A determinação do ph foi feita através do Método Potenciométrico (phmêtro calibrado com padrões ph 4 e 7). A acidez titulável foi determinada pelo Método de Titulação com NA 0,1 N e fenolftaleína como indicador. Determinou-se a acidez volátil pelo Método Cazenave-Ferré. O grau alcoólico das amostras foi determinado pelo Método de destilação e medida da densidade. Os açúcares redutores foram determinados pelo Método de Fehling e os teores de anidrido sulfuroso total pelo Método de Ripper. As análises foram determinadas apenas uma única vez em função da disponibilidade de tempo e recursos. Determinação de Compostos Fenólicos Totais A concentração de compostos fenólicos totais nas amostras dos vinhos analisados foram determinadas por espectrofotometria de acordo com o Método Colorimétrico de Folin- Ciocalteu. As amostras foram diluídas em um balão volumétrico na proporção de 1:10. Em outro balão volumétrico de 10 ml foram pipetados 7,9 ml de água filtrada em seguida foram adicionados 0,10 ml das amostras previamente diluídas a 1:10, 0,5 ml de reagente Folin- Ciocalteu, após três minutos adicionou-se 1,5 ml de carbonato de sódio a 20%. Após homogeneizadas, as amostras foram cobertas com o papel alumínio, e armazenadas em local escuro. Após duas horas foram feitas as leituras em espectrofotômetro a 760 nm. O resultado apresentado foi multiplicado por dez, a fim de representar o valor verdadeiro de compostos fenólicos totais presentes nas amostras, já que este foi previamente diluído nesta proporção. O resultado foi obtido pela equação da reta y= 0,0024x-0,2416 construída a partir de diferentes concentrações de soluções padrão de ácido gálico. As absorvâncias obtidas para as amostras foram inseridas na equação (y), obtendo-se o valor (x,) o qual representa a concentração em mg/l de compostos fenólicos totais expressos em equivalentes de acido gálico. A análise foi realizada em triplicata. Determinação atividade antioxidante n A atividade antioxidante foi determinada pelo Método do DPPH o qual se baseia em um ensaio fotométrico onde o radical livre DPPH, que apresenta coloração roxa intensa em solução alcoólica, se reduz em presença de moléculas antioxidantes, formando o 2,2 difenil-1-

26 26 picril-hidrazina, que é incolor. Para calcular a atividade antioxidante total foi substituída a absorbância equivalente a 50% da concentração inicial do DPPH, utilizando 0,1mL da solução controle com 3,9 do radical DPPH, para leitura de absorbância 517 nm. Os resultados foram expressos em % atividade antioxidante. A análise foi realizada em triplicata. Análise Sensorial As amostras de vinhos foram encaminhadas ao laboratório de degustação da Epagri e submetidas às análises sensoriais por um painel de 10 julgadores treinados. O modelo da ficha utilizada pelos julgadores (em anexo) foi desenvolvida pela Epagri e avalia as seguintes variáveis: limpidez, tonalidade, intensidade, cor, aroma, intensidade do aroma, harmonia, sabor, adstringência, acidez, amargor e persistência. Análise dos Resultados Os resultados das análises de ph, acidez total, acidez volátil e dióxido de enxofre total foram submetidos a comparação com os padrões estabelecidos pela legislação brasileira e os resultados de compostos fenólicos e atividade antioxidante foram submetidos a análise estatística de correlação.

27 27 8 RESULTADOS E DISCUSSÃO Tabela 1. Caracterização físico-química dos vinhos tintos elaborados em Videira/SC, Parâmetros Isabel Precoce Bordô Rúbea ph 3,66 3,53 3,34 AT (meq/l) 97,00 136,00 157,00 Açúcar (g/l) 2,13 4,00 2,31 Álcool (GL) 10,90 11,30 9,20 SO 2 total (mg/l) 32,00 96,00 28,80 AT= acidez titulável; AV= acidez volátil; SO 2 = dióxido de enxofre. Na tabela 1, os valores encontrados para acidez titulável nas cultivares Bordô e Rúbea encontram-se acima do valor previsto pela legislação brasileira, de 130 meq/l (BRASIL, 1998). Tabela 2. Caracterização físico-química dos vinhos brancos elaborados em Videira/SC, Parâmetros Niágara Branca Martha ph 3,53 3,53 AT (meq/l) 64,00 56,00 Açúcar (g/l) <1,00 4,85 Álcool (GL) 10,80 12,40 SO 2 total (mg/l) 44,80 32,00 AT= acidez titulável; AV= acidez volátil; SO 2 = dióxido de enxofre. As tabelas 1 e 2 apresentam os valores de ph, açúcar, álcool e dióxido de enxofre total encontrados para as todas as amostras de vinhos analisadas, as quais encontram-se de acordo com o que preconiza a legislação brasileira para padrões de identidade e qualidade do vinho (BRASIL, 1998).

28 28 A figura 10 apresenta a curva de calibração obtida para a análise de compostos fenólicos totais construída com concentrações crescentes do padrão ácido gálico. Curva de Calibração para o Método Folin-Ciocalteau ácido gálico y = 0,0024x + 0,2416 R 2 = 0,982 1,5 1,452 Abs em 760 nm 1 0,5 0,529 0,791 0,981 1,154 0, Concentração (mg/l) Figura 10. Curva de calibração para polifenóis totais de ácido gálico As figuras 11 e 12 apresentam as concentrações (mg/l) de polifenóis totais para as cinco amostras de vinhos sob estudo nesse trabalho. mg de Polifenóis Totais/ L , , ,778 Rúbea Bordô Isabel Precoce Cultivares Figura 11. Valores médios de polifenóis (mg/l) dos vinhos tintos elaborados na região de Videira-SC, safra

29 29 Foi observado para as amostras em estudo (Figura 11), que o vinho da cultivar Bordô apresentou valor médio de 1613,22 mg de polifenóis totais por litro de vinho, enquanto Ianssen et al., (2002), observaram para amostras de vinho da variedade Bordô provenientes também do Vale do Rio do Peixe teores de polifenóis totais de 33,73mg/L, valor expressivamente inferior. mg de Polifenóis Totais/ L ,5 Martha Cultivares 0 Niágara Branca Figura 12. Valores médios de polifenóis (mg/l) dos vinhos brancos elaborados na região de Videira-SC, safra O conteúdo de polifenóis totais na uva branca (figura 12) foi inferior aos valores obtidos para outras cultivares (figura 11). De acordo com Abe (2207), isto aliado ao fato da fermentação do mosto branco ocorrer na ausência de cascas e sementes, contribui para presença de quantidades inferiores de compostos fenólicos em vinhos brancos comparados aos vinhos tintos. As amostras de vinho da cultivar Niágara Branca (figura 12) não apresentou valores de polifenóis totais o que pode estar associado a sensibilidade da análise. A figura 12 apresenta a curva de calibração construída a partir de diferentes concentrações do radical DPPH utilizada para a obtenção da atividade antioxidante das amostras sob estudo nesse trabalho.

30 30 1,000 Curva de DPPH y = 0,0144x + 0,0039 R 2 = 0,9997 Abs 517 nm 0,800 0,600 0,400 0,200 Abs 517 nm 0, um Figura 13. Curva de DPPH para atividade antioxidante. 1,2 Atividade Antioxidante % 1 0,8 0,6 0,4 0,2 y = 0,0004x + 0,3487 R 2 = 0, Polifenóis Totais mg / L Figura 14. Correlação de polifenóis totais e atividade antioxidantes dos vinhos analisados A análise de correlação estatística entre a atividade antioxidante e a concentração de compostos fenólicos mostrou uma correlação positiva (R= 0,73), ou seja, quando maior a concentração de polifenóis, maior a atividade antioxidante (figura 14).

31 31 Embora o modelo logarítmico tenha apresentado o valor de (R=0,85), ou seja, maior que o valor apresentado no modelo linear, ainda assim optou-se pelo último, pois o mesmo apresentou-se mais adequado ao estudo em questão. Os resultados médios obtidos (em escala de 1 a 9) para a avaliação sensorial estão tabulados na tabela 2. Tabela 3. Médias dos parâmetros avaliados na análise sensorial dos vinhos tintos produzidos em Videira/SC, Parâmetros Isabel Precoce Bordô Rúbea Limpidez 6,70 6,85 7,00 Tonalidade 6,95 7,65 7,45 Intensidade cor 6,25 8,30 7,70 Aroma 6,20 6,45 6,20 Intensidade aroma 6,70 6,80 6,65 Harmonia 6,25 6,45 6,10 Sabor 5,75 6,30 5,35 Adstringência 4,55 5,00 4,90 Acidez 5,30 5,40 6,55 Amargor 5,20 4,85 5,00 Persistência 5,55 6,20 6,40 Qualidade 5,75 6,40 5,60 Através das médias da tabela 3, observa-se que foram atribuídas as maiores notas ao parâmetro amargor para vinho da cultivar Isabel Precoce, ao parâmetro intensidade de cor para o vinho da cultivar Bordô, e ao parâmetro de acidez para o vinho da cultivar Rúbea. Quanto mais intensa a coloração da uva, maiores foram às notas atribuídas aos parâmetros de intensidade de cor e tonalidade, o que está associado aos maiores teores de polifenóis totais, como já era de se esperar.

32 32 Tabela 4. Médias dos parâmetros avaliados na análise sensorial dos vinhos brancos produzidos em Videira/SC, Parâmetros Niágara Branca Martha Limpidez 7,60 6,85 Tonalidade 7,20 6,95 Intensidade cor 6,55 6,60 Aroma 7,10 7,75 Intensidade aroma 7,00 7,75 Harmonia 7,10 7,30 Sabor 7,15 7,20 Adstringência 3,70 3,95 Acidez 4,70 4,30 Amargor 3,65 3,90 Persistência 6,0 6,45 Qualidade 7,0 7,10 Na tabela 4, o vinho da cultivar Martha, apresentou as maiores médias para os parâmetros analisados como aroma, harmonia, sabor, persistência e qualidade, o que pode estar relacionado à menor quantidade de acidez total da amostra.

33 33 9 CONCLUSÃO Os vinhos das cultivares analisadas apresentaram correlação positiva entre o conteúdo de compostos fenólicos totais e capacidade antioxidante. Através dos resultados obtidos, conclui-se que os vinhos elaborados a partir das uvas americanas Rúbea, Bordô, Isabel Precoce e Martha apresentaram diferentes valores de compostos fenólicos, os quais podem ser atribuídos a diversos fatores como condições ambientas, processos de elaboração e principalmente pelas características genéticas de cada cultivar.

34 34 10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABE,L T et al.compostos Fenólicos e capacidade antioxidante de cultivares de uvas Vitis labrusca L. e Vitis vinifera L. Ciência e Tecnol. Aliment., Campinas, v. 27, n 2, p , abr./jun ALLEN & HAMILTON, 1983 In: SOARES, S. E. Ácidos fenólicos como antioxidantes. Rev. Nutr. Vol 15 n1 Campinas jan ÁVILA, L. D. de. Metodologias Analíticas Físico-Químicas.Bento Gonçalves, 68p, BELLÓ-MURARO, C. Avaliação da influência da condução orgânica na qualidade do vinho Cabenet Sauvignon da fronteira gaúcha como Uruguai. Caxias do Sul BOBBIO e BOBBIO, 1995 In: VACCARI et al,compostos Fenólicos em vinhos e seu efeitos antioxidantes na prevenção de doenças. Revista de Ciências Agroveterinárias. Lages, v. 8, n.1, p , BONAGA et al, 1990 IN: VACCARI et al, VACCARI et al,compostos Fenólicos em vinhos e seu efeitos antioxidantes na prevenção de doenças. Revista de Ciências Agroveterinárias. Lages, v. 8, n.1, p , BONA-SARTOR, S. de Caracterização química de uvas e vinhos Martha produzidos na Região de Urussanga, Santa Catarina. 95 p. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Alimentos) Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Santa Catarina, BOURZEIX 1989 In VACCARI VACCARI et al,compostos Fenólicos em vinhos e seu efeitos antioxidantes na prevenção de doenças. Revista de Ciências Agroveterinárias. Lages, v. 8, n.1, p , BRASIL, Portaria nº 229 de 25 de outubro de Disponível em : www. Ibravin.org.br/ documentos.

35 35 CABRITA, M. J. et al., Os compostos polifenólicos das uvas e dos vinhos. In: I SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE VITIVINICULTURA. Anais...Ensenada, México, CALO et al, 1994 IN: CABRITA M. J. et al., Os compostos polifenólicos das uvas e dos vinhos. In: I SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE VITIVINICULTURA. Anais...Ensenada, México, CELENTANO, Vinho orgânico. Disponível em : com orgânicos.com Acessado em : novembro COULATE, In: VACCARI et al,compostos Fenólicos em vinhos e seu efeitos antioxidantes na prevenção de doenças. Revista de Ciências Agroveterinárias. Lages, v. 8, n.1, p , EMBRAPA, Uvas Americanas e híbridas para processamento em clima temperado. Disponível em: FLANZY, C. ENOLOGIA: Fundamentos Científicos y tecnológicos. Madrid: Mundi- Prensa, p. GIOVANNINI, E. Uva agroecológica. Porto Alegre: Renascença, p., GUERRA, IN: BONA-SARTOR, S. de Caracterização química de uvas e vinhos Martha produzidos na Região de Urussanga, Santa Catarina. 95 p. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Alimentos) Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Santa Catarina, 2009 IANSSEN et al., In: VACCARI et al,compostos Fenólicos em vinhos e seu efeitos antioxidantes na prevenção de doenças. Revista de Ciências Agroveterinárias. Lages, v. 8, n.1, p , 2009.

36 36 MANACH, MAZUR e SCALBERT, 2005 In: SOARES, M et al, Avaliação da atividade antioxidante e identificação dos ácidos fenólicos presentes no bagaço de maçã cv. Gala. Ciênc. Tecnol. Aliment. Vol. 28. n 3. Campinas. Jul/set MAZZA e MINIATI, In: VACCARI et al,compostos Fenólicos em vinhos e seu efeitos antioxidantes na prevenção de doenças. Revista de Ciências Agroveterinárias. Lages, v. 8, n.1, p , PODSEDEK,2007; KYUNGMI E EBELER, 2008 In: FURGERI, C. Efeito do processamento por radiação de 60 CO na erva mate. Tese de mestrado. São Paulo, RIBÉREAU-GAYON, P et al., TRATADO DE ENOLOGIA Química del vino. Estabilización y tratamientos. Madrid: Mundi-Prensa, v. 2, 554p. RIBÉREAU-GAYON & SIGLETON, In: CABRITA, M J et al., Os compostos polifenólicos das uvas e dos vinhos. In: I SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE VITIVINICULTURA. Anais...Ensenada, México, RIBÉREAU-GAYON & PEYNAUD, In:Variação dos compostos fenólçicos e cor dos Vinhos e Uvas (Vitis viníferas) tintas em diferentes ambientes, Tese Doutorado. Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Ciências Rurais, RS, SIGLETON, IN: CABRITA, M. J.; et al. Os compostos polifenólicos das uvas e dos vinhos. In: I SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE VITIVINICULTURA. Anais...Ensenada, México, TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 3. ed. Porto Alegre: Armed Editora, VACCARI et al,compostos Fenólicos em vinhos e seu efeitos antioxidantes na prevenção de doenças. Revista de Ciências Agroveterinárias. Lages, v. 8, n.1, p , VALCO, et al 2006, In: RIBEIRO et al, Caracterização físico-química, fenólicos totais e capacidade antioxidante de uvas Benitaka cultivadas no estado do Piauí-Brasil. Terezina

37 ZOCKLEIN et al.,wine analysisand production. New York: Chapman & Hall, p 37

38 38 11 ANEXO Ficha de avaliação utilizada na análise sensorial dos vinhos das cultivares Isabel Precoce, Bordô, Rúbea, Níágara Branca e Martha elaborados em Videira/Sc, 2010: Prove cuidadosamente a amostra e avalie a intensidade de cada atributo de acordo com a escala de 0 a 9, após análise das características abaixo: Nome: Data: Amostras A B C D E F G H I Análise Visual Limpidez Cor Tonalidade Cor Intensidade Sensação Olfativa Aroma Intensidade Harmonia

39 39 Sensação Gustativa Sabor Adstringência Acidez Amargor Persistência Qualidade Cód. A Cód. B Cód. C Cód. D Cód. E Cód. F Cód. G Cód. H Cód. I

40 40

41 41