אבולוציית הצבע ביין

20/02/2012
ערך: ישראל פרקר
גל פרבר זכתה בפרס הצטיינות של החברה הישראלית לכימיה
המשך »

אבולוציית הצבע ביין

 ערך: ישראל פרקר
 

גל פרבר (18) תלמידת התיכון הישראלי למדעים ולאומנויות בירושלים זכתה בפרס הצטיינות של החברה הישראלית לכימיה על מחקרה המרתק בנושא אבולוציית הצבע של יין אדום.

מחקר זה עוסק בהשפעת התנאים הפיסיקליים, טמפרטורה ואור, על אבולוציית הצבע של יין אדום, כלומר, השתנות צבע היין מאדום לחום במהלך ההתיישנות. בעבודה נבדקה באופן מעמיק טבען של התרכובות הכימיות המשפיעות על צבע היין.

המחקר כולל חלק מעשי ובו ניסוי שנערך במשך חצי שנה ובו יושנו 23 בקבוקי יין אדום מסוג "קברנה סוביניון" בחמישה תנאי אחסון שונים. חשוב לציין כי צבעו של היין מעיד באופן מוכח על הרכבו הכימי, איכותו וטעמו. תוצאות הניסוי נשלחו ל- Dr. Fulvio Mattivi מאיטליה, מומחה בעל שם עולמי בתחום הכימיה של הפנולים והנדסת מזון.
העבודה נעשתה בהנחייתם של יפתח פרץ – יינן ראשי ביקב "יקבי כרמל" בזכרון יעקב, וד"ר גיל ניר – האגרונום הראשי של "יקבי כרמל".

במחקר נמצא כי יין לאו דווקא משתבח ככל שהזמן עובר

החברה הישראלית לכימיה פועלת לקידום תדמיתם של מדעי הכימיה והתעשייה הכימית, והדגשת תרומתם הרבה לבריאות, לחקלאות, לכלכלה ולפתרון המצוקות של המין האנושי, כמו בעיות מים, מזון, אנרגיה, איכות הסביבה וחומרי גלם.
מנכ"ל החברה, חנה אטלי, אמרה כי החברה הישראלית לכימיה מעודדת את לימודי הכימיה במספר מישורים: האקדמיה, התעשייה ומערכת החינוך. במטרה להגביר את כוח המשיכה של מקצוע הכימיה ואת גאוות המקצוע.


גל עם פרופ' אהוד קינן, נשיא החברה הישראלית לכימיה ועם ד"ר מיקי פלד, שעל שם בנו ניתן הפרס

תקציר העבודה של גל פרבר- אבולוציית הצבע של יין אדום

צבעים שונים מעידים על הימצאות חומרים שונים, מכיוון שהיכולת לבלוע אור באורך גל מסוים היא תכונה אופיינית לכל חומר.
יין אדום משנה את צבעו במהלך התיישנותו מאדום בוהק לגוון יותר חום. מכאן, שהרכב היין משתנה במהלך התיישנותו ומתרחשות בו ריאקציות כימיות. נוסף על כך, הביטוי של הצבע והיחסים השונים בין חומרי הצבע מעידים על האיכות, זאת מכיוון שיש מתאם גבוה בין עוצמת הצבע והיחסים בבליעה באורכי הגל השונים לבין איכות כללית של היין כפי שנמדדת באמצעים כימיים אחרים ואף באמצעות טעימה.
החומרים העיקריים האחראיים לצבעו של היין הן תרכובות פנוליות ופוליפנוליות (ביניהן: טאנינים ואנטוציאנינים). תרכובות ממוצות ליין האדום מהקליפות (ושאר החלקים המוצקים של הענב) במהלך השרייתם עם היין במהלך התסיסה ועוברות ריאקציות שונות במהלך ההתיישנות:

• התפלמרות הומוגנית והטרוגנית של טאנינים ואנטוציאנינים.
• Degradation reaction (מתרחשת בטמפרטורות גבוהות)
• פירוק של אנטוציאנינים על ידי אור, חום וחמצון.

ריאקציות אלה, כמו כל ריאקציה כימית, פועלות על פי שיווי משקל מסוים ותלויות זו בזו (עקב חומרים משותפים שמשתתפים בכמה ריאקציות) ובנוסף על כך מושפעות מהתנאים הפיסיקליים ששוררים בסביבה שבה הן מתרחשות. הן גורמות לירידה בריכוז האנטוציאנינים, שהינם הפיגמנטים האדומים ביין (המהווה תמיסה חומצית). נוסף על כך, התוצרים של ריאקציות אלה הם חומים וחסרי צבע.
יתרה מזאת, אנטוציאנינים, בריכוז גבוה, עוברים תהליך של אסוציאציה עצמית (self-association) בו הם יוצרים צברים שגורמים לאפקטים אופטיים: "הזזה" בת'וכרומית (bathocromic shift) והיפרכרומית (hyperchromic shift) של שיא הבליעה בתחום הנראה.

בעבודתי, חקרתי את השפעת הגורמים הפיזיקליים, טמפרטורה ואור, על אבולוציית הצבע ביין קברנה סוביניון אדום.

מהלך הניסוי ושיטות
בעבודתי, אני ערכתי ניסוי השוואתי בין בקבוקי יין מאותה מספר אצווה (מאותו ייצור), המיושנים בתנאים פיסיקליים שונים. זאת, במטרה לבדוק את מידת השפעת הטמפרטורה והאור, על התיישנות יינות אדומים על ציר זמן. מידת ההשפעה נמדדת באמצעות בדיקת אבולוציית הצבע של יין אדום כמעידה על החומרים המצויים בו. בדיקות הצבע נערכות במכשיר ספקטרופוטומטר עבור הטווח 250nm-700nm (במרווחים של 1nm).
תמיסת המיהול ביחידות נפחיות: HCl 1M3 : 17ethanol : 20 H2O
בניסוי השתמשתי ב-23 בקבוקי יין קברנה סוביניון אדום (שקיבלתי כתרומה מיקבי "כרמל מזרחי").
ביום תחילת הניסוי, נבדקו 3 בקבוקי ביקורת, ושאר הבקבוקים הונחו בחמש סביבות יישון שונות, הנבדלות ביניהן בתנאי טמפרטורה ואור (4 בקבוקים בכל סביבת יישון – מקרר חשוך – 13.5-18̊c; ארון חשוך בטמפ' החדר ~25̊c; ארון מואר באמצעות מנורה בטמפ' החדר ~30̊c; אינקובטור חשוך – 38-40̊c; אינקובטור מואר באמצעות מנורה – 38-40̊c).
במהלך הניסוי, נבדקו הבקבוקים השונים אחת לשלושה חודשים – שני בקבוקים סגורים מכל סביבת יישון בכל פעם (למעט בדיקה בזמן 0, שבה נבדקו 3 בקבוקים). זאת על מנת למנוע השפעות כימיות בעת פתיחתם וחשיפתם לאוויר ואור.

תוצאות
נצפו מספר תופעות עיקריות שהתרחשו במקביל:
• "הזזה" של השיא הבליעה בתחום הנראה לאורכי גל יותר קצרים באופן:
א. פרופורציונלי לטמפרטורה בה יושן היין;
ב. פרופורציונאלי לאורך תקופת היישון.;
• ירידה של שיא הבליעה בתחום הנראה באופן:
א. פרופורציונלי לטמפרטורה בה יושן היין;
ב. פרופורציונאלי לאורך תקופת היישון.;
• עם התיישנות היין, נצפתה עלייה בבליעה עבור 280nm.;
• עלייה בבליעה עבור 420nm בחודשים 3-6 ביינות שיושנו בטמפרטורות הגבוהות ( ̊C30, ̊C 38-40);
• עליה פרופורציונלית לטמפרטורה בה יושן היין בערך ה-Hue.
• עליה פרופורציונלית לטמפרטורה בה יושן היין במובהקות הצבע האדום.
• קצב השינויים גבוה בשלושת החודשים הראשונים מאשר בשלושת החודשים שאחריהם.
• יין שיושן בטמפרטורה גבוהה (38-40̊C) היה בעל טעם מר ואילו יין שיושן בטמפרטורה נמוכה (13.5-18̊C) לא היה בעל טעם מר.
• לא נצפתה השפעה מובהקת לאור.

מסקנות
1. ביינות צעירים המכילים ריכוז גבוה של אנטוציאנינים, מתרחשת תופעה של אסוציאציה-עצמית (self-association), בה האנטוציאנינים יוצרים צברים בעלי קשרי בין מולקולריים. תופעה זו גורמת ל"הזזה" בת'וכרומית (bathochromic shift) והיפרכרומית (hyperchromic shift) של שיא הבליעה בתחום הנראה. עם התיישנות היין, מתרחשת ירידה בכמות האנטוציאנינים, צברי האסוציאציה העצמית מתפרקים ומתרחשת דעיכה של האפקט האופטי של תופעה האסוציאציה העצמית.

2. ירידת ריכוזם בתמיסה (ללא קשר לאפקט האופטי אסוציאציה-העצמית), גרם לירידה בבליעה בתחום הנראה. לעומת זאת, יצירת תוצרים חומים, כדוגמת פרוציאנידינים וטאנינים דחוסים, גרמה לעליה בבליעה עבור 420nm.

3. הדעיכה בריכוז האנטוציאנינים פרופורציונלית לטמפרטורה בה יושן היין מכיוון שהיא נגרמת כתוצאה מריאקציות המושפעות מטמפרטורה.

4. במהלך התיישנות היין, מתרחשת עלייה בערך ה-Hue. עלייה זו פרופורציונלית לטמפרטורה בה יושן היין.

5. במהלך התיישנות היין מתרחשת ירידה בגובה ובחדות שיא הבליעה בתחום הנראה. בעקבות כך, ישנה ירידה במובהקות הצבע האדום.

6. קצב השינויים גבוה בשלושת החודשים הראשונים מאשר בשלושת החודשים שאחריהם

7. יישון יין בטמפרטורה של C̊38-40 גורם להתפתחות טעם מר כעבור חצי שנה.

8. הבקבוקים מסנני הקרינה אכן מסננים קרינה ומגנים על היין.

 

תגובות

תגובות

נושאים נוספים:

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *