Anthocyanen zijn de kleurstoffen in de schil van de druif en zijn bepalend voor de kleur van de wijn. Het is echter nooit goed onderzocht of anthocyanen ook bijdragen aan de ander sensorische aspecten van de wijn. Hebben deze kleurstoffen ook invloed op de smaak en het mondgevoel?
Een slok wijn zorgt voor een explosie aan smaken (zoet, zuur, bitter) en een mondgevoel dat vettig, strak, rond of astringent kan zijn. De smaken worden herkend door de receptoren op de tong, en het mondgevoel is afhankelijk van de interactie met speeksel. Een vettig of rond mondgevoel komt doordat er een filmende laag achterblijft waardoor het speeksel dikker wordt. Een strak mondgevoel komt juist door een verdunning van het speeksel. Een astringent, samentrekkend of wrang, gevoel in de mond wordt veroorzaakt doordat moleculen zoals tannines binden aan de eiwitten in het speeksel. Hierdoor werkt het speeksel niet meer als een goed smeermiddel en voelt het alsof je tong aan je wangen blijft plakken. Het is onduidelijk wat de precieze rol van anthocyanen in dit geheel is. Franse, Italiaanse en Chinese onderzoekers hebben daarom onderzocht of anthocyanen reageren met eiwitten in het speeksel, en of het ook mogelijk is om deze kleurstoffen te proeven.
Drie klassen anthocyanen
Allereerst is er 50 kilo aan Barbera en aan Nebbiolo druiven geschild. De schillen zijn gevriesdroogd en tot poeder vermalen om hier vervolgens de kleurstoffen uit te winnen. De verkregen anthocyanen in het poeder zijn door chromatografietechnieken opgezuiverd en verdeeld in drie verschillende klassen van anthocyanen; glucosides, acetylglucosides en cinnamoylides. De acetylglucosides en cinnamoylides hebben in vergelijk met de glucosides een extra acetyl- of cinnamoyl-groep gebonden (zie de structuurformules in Figuur 1). Elke anthocyaan heeft ook een restgroep – de rest van het molecuul – gebonden. De combinatie van de klasse met de restgroep bepaalt de identiteit van elke individuele anthocyaan, en dit bepaalt ook de snelheid waarmee ze gedetecteerd worden met de chromatografietechnieken. De glucosides worden als eerst gedetecteerd, gevolgd door de acetylglucosides en als laatste de cinnamoylides. Figuur 1 laat een chromatogram zien – het overzicht van gemeten anthocyanen – waarin elke piek staat voor een ander anthocyaan in de schil van de Barbera druiven. In de figuur zijn ook de pieken per klasse apart weergegeven en uitvergroot. Elke piek binnen een klasse is een anthocyaan met een andere restgroep. Door de anthocyanen op te delen in de drie klassen kan nauwkeuriger naar hun reactie met eiwitten worden gekeken. Om elke anthocyaan afzonderlijk te bekijken is veel meer kleurstof nodig, en afgezonderd van de extra financiële kosten, moesten daar waarschijnlijk te veel druiven voor geschild worden…
Paissoni et al 2018 via CC BY 4.0
De reactie met eiwitten
De reactie van anthocyanen met eiwitten is getest in speeksel van 18 proefpersonen en in een eiwitoplossing gemaakt van runderalbumine, een niet-reactief eiwit dat vaak in laboratoriumexperimenten wordt gebruikt. Runderalbumine wordt ook wel BSA genoemd, een afkorting voor de engelse term ‘bovine serum albumin’. De anthocyanen zijn per klasse afzonderlijk opgelost in een wijn-achtige oplossing (12% alcohol, 4g/L wijnsteenzuur en een pH van 3.5). Aan deze oplossingen werd vervolgens BSA of het speeksel toegevoegd. Reactie van de eiwitten met de anthocyanen zorgt er voor dat ze neerslaan en uit de oplossing gefilterd kunnen worden. Door nu de hoeveelheid anthocyanen in de gefilterde oplossing te meten, kan bepaald worden hoeveel er door het eiwit zijn gebonden. In Figuur 2 staan de resultaten van deze experimenten. BSA bindt aan twee cinnamoylides, maar de speekseleiwitten binden echter aan verschillende anthocyanen uit alle drie de klassen. Deze sterkere reactie komt waarschijnlijk door de aanwezigheid van eiwitten in het speeksel die veel proline – een aminozuur, en ‘bouwsteen’ van een eiwit – bevatten en daardoor veel gemakkelijker verbindingen kunnen aangaan met de anthocyanen dan BSA. Dit toont dus ook aan dat BSA niet waarheidsgetrouw genoeg is om in toekomstige experimenten ter vervanging van speeksel gebruikt te worden.
Proeven maar!
Eiwitten in het speeksel binden dus aan de anthocyanen, maar heeft dit ook invloed op de perceptie van smaak en het mondgevoel van de wijn? Dit kan enkel ondervonden worden door de anthocyanen te proeven! Een panel van 18 ervaren wijnproevers heeft oplossingen van de drie verschillende groepen anthocyanen geproefd in verschillende concentraties. De concentraties vallen allemaal binnen de range die normaalgesproken in wijn aanwezig kan zijn. Alle anthocyanen, de glucosides, acetylglucosides en cinnamoylides, werden omschreven als astringent en bitter. Echter, de waarnemingsdrempel van de glucosides was met 297 mg/L veel hoger dan de waarnemingsdrempel van de acetylglucosides (68 mg/L) of de cinnamoylides (58 mg/L). Deze laatste twee zijn dus al veel eerder te proeven in de wijn, maar zijn van nature ook minder aanwezig.
Conclusie
Anthocyanen hebben een bittere smaak, en zorgen voor een astringent mondgevoel doordat ze net als tannines binden aan eiwitten in het speeksel. Extra kleurextractie tijdens de vinificatie kan dus een groot effect hebben op de sensorische eigenschappen van de wijn! Verder onderzoek moet uitwijzen of variatie in de pH, alcoholpercentage en de aanwezigheid van andere componenten (zoals onder andere tannines) in de wijn nog van invloed zijn op deze waarnemingen.
Bron:
Paissoni MA, Waffo-Teguo P, Ma W, Jourdes M, Rolle L, Teissedre P-. Chemical and sensorial investigation of in-mouth sensory properties of grape anthocyanins. Sci Rep. 2018 Nov 20;8(1):17098. https://doi.org/10.1038/s41598-018-35355-x