Min. 1st Qu. Median Mean 3rd Qu. Max.
0.1400 0.2575 0.3900 0.4673 0.6050 1.6500 Min. 1st Qu. Median Mean 3rd Qu. Max.
4.900 6.375 8.000 8.107 9.100 14.300 6 Polyfenoler
Polyfenolerna i äpplen består till hälften av de som kallas tanniner. Äppeltanniner liknar de i kaffe (?). De ger fylligare och mer komplex smak. Hög koncentration av tanniner hämmar acetobacter. Tanniner klarnar musten. Tanniner blir mindre beska (större molekyler) med lagring. En must låg i tanniner kan upplevas platt.
Olika polyfenoler har olika egenskaper. Bitterhet kommer från små procyanidin-oligomerer (en flavAnol, rikligare i skalet) och strävhet från större procyanidiner. Under fermentering och mognad ombildas de små procyanidiner delvis till -större (TVÄRTOM ?). Anthocyaniner rikligt i skalet.
Fenol-aromer (etylfenol mfl) är eftersökta i liten mängd, men ger dålig smak vid rikligare förekomst (omkring >1 ppm). De genereras av laktobaciller och brettanomyces när dessa metaboliserar fenolsyror.
Skalen och fruktköttet närmast skalet är särskilt rika på fenolämnen (ca 10-20 gånger högre halt per viktenhet i pressrester jämfört med musten)[1]. Därför kan proportionen mellan skal och fruktkött i äpplet påverka hur mycket fenoler som finns i musten. Ett mindre äpple kommer tex att ha mer skalyta i förhållande till volym fruktkött och kan därför ge mer fenoler i musten jämfört med större äpplen av samma sort.
Olika typer av polyfenoler är fördelade olika vis mellan skal, kärnor, och fruktkött. Tex finns dihydrochalkoner i större koncentration i kärnhus och kärnor, emedan skalet är rikare på flavOnoler och anthocyaniner. Polyfenoler i skal/fruktkött är distribuerade olika för olika äppesorter.
Eftermognad (“sweating”) och maceration av de malda äpplena kan påverka hur mycket tanniner som extraheras till musten, men sambandet är något komplicerat, då maceration > 24 tim kan medföra att mer tanniner binds till torrsubstansen i äpplena genom oxidation och därför minskar nivåerna i musten. Även pressningsförfarandet har betydelse, där högre presskraft medför större extraktion av fenoler.
Se Section 6.4 för mer resonemang och detaljer om detta.
Oxidation binder en del av tanninerna till moset, som då brunfärgas.
Gallsyraekvivalenter. Mätmetod.
6.1 Fenoler i cider
6.2 Fenoler i äpplen
“The distribution of catechins and procyanidins depends highly on apple cultivars. In this study, the greatest amounts of (−)- epicatechin and procyanidin B2 were determined in ‘Lodel’ flesh, 1009.21 and 1344.15 ug g−1 dw respectively. Meanwhile the greatest amounts of these compounds in the well-known cultivar Golden Delicious, was detected in peels 116 and 107 ug g−1 of (−)- epicatechin and procyanidin B2, respectively” [3]
“Apples contain a variety of phenolic compounds that can be classified into several sub-classes with procyanidins being the most abundant class (between 40% and 89%), followed by hydroxycinnamic acids, dihydrochalcones, flavonols, anthocyanins, and flavan-3-ols” [2]
6.3 Fenoler i andra frukter än äpplen
En strategi för att balansera cidern kan vara att tillsätta juice eller vin från andra bär. Faktorer som då bör beaktas är hur mycket fenoler de tillför (kanske är flavonoler mest önskvärt, då de ger strävhet men ej bitterhet), vilken typ av fenoler, hur de påverkar syrligheten, och huruvida de innehåller citrat (som kan ge acetat vid malolaktisk jäsning).
Vad är då målsättningen? Kingston Black, som anses ha en god balans, kan vara en utgångspunkt. Målsättningen kan således vara att producera en must med 0.5% TA och 0.16% TPC. För att uppnå detta med ett dessertäpple (“sharp”) behöver fenoler tillföras och syran hållas konstant eller minskas.
| Frukt | Komponent | TA | Citrat | TPC | Flavanol | Sorb | Ref |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kingston Bl | Frukt | ||||||
| Kingston Bl | Must | 0.5 | 0.16 | ||||
| Kingston Bl | Pulp | 0.1 | 1.3 | ||||
| Dessertäpple | Frukt | 0.5-1.2 | 0.5-1 | ||||
| Dessertäpple | Must | 0.6-0.9 | 0.14 | 0.03-0.06 | 0.4 | ||
| Dessertäpple | Pulp | ||||||
| Cideräpple | Frukt | ||||||
| Cideräpple | Must | 0.3-0.8 | 0.2-0.4 | ||||
| Cideräpple | Pulp | 0.04-0.2 | 1.7-2.0 | ||||
| Päron | Must | 1.05 | 3.0 | ||||
| Plommon | Must | ||||||
| Körsbär (söt) | Must | 0.15 | 1.6 | ||||
| Körsbär (sur) | Must | ||||||
| Elderberry | Fruit | 0.5-0.9 | 0.3-0.5 | 1-4 | 0.0 | ||
| Hawthorne | Fruit | 0.5-1.5 | 4.6 | 1-3 | |||
| Aronia | Fruit | 1.0-2.5 | 1-5 | ||||
| Rose hip | Fruit | 1-5 | |||||
| Rowan berry | Fruit | 1-3 | |||||
| Blackcurrant | Fruit | 1-3 | |||||
| Quince (jap.) | Fruit | 0.2-0.5 |
Se:
Variation of organic acids in mature fruits of 193 pear (Pyrus spp.) cultivars https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0889157522001016
Determination of Predominant Organic Acid Components in Malus Species: Correlation with Apple Domestication: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6316603/
6.4 Att öka fenolinnehållet i musten
Den bästa strategin för att öka fenolinnehållet i musten är troligen att försöka hitta äppelsorter som är tanninrika och blanda dessa med andra sorter. Ett alternativ kan vara att blanda i slutjäst must från andra bär, såsom rönnbär (rika på polyfenoler, däribland tanniner), fläderbär, eller svartvinbär, men detta anses sällan ge en bra cider. Man bör då beakta balansen mellan syra och fenoler i den tillförda musten, så att den troligen redan syrliga cidern från dessertäpplen inte blir allför syrlig. Likaså kan tillförsel av citrat som finns i vissa frukter innebära risk för oönskade smaker om malolaktisk jäsning sker. Även typen av fenolämnen kan behöva beaktas, om man önskar en smakprofil som liknar äpplets. Mognad med ekspån, tillsats av the mm är andra ideér som kan provas. Man kan också tänka sig att göra första delen av jäsningen med tillsatta äppelskal. Detta innebär ett merarbete och eftersom skalens vikt är låg i jämförelse med musten behövs en ganska stor mängd skal för att göra skillnad.
| Metod | Effekt | Fördelar | Hinder | Ref |
|---|---|---|---|---|
| Eftermognad/svettning | Ökad extraktion (?) | Enkelt | ||
| Hårdare pressning | Ökad extraktion | Enkelt | Kräver särskild press | |
| Maceration | Ökad extraktion upp till 24h, sedan minskad | Enkelt, ökar utbyte | Ökar pektin, begränsad effekt | |
| Uppvärmning av krosset innan pressning | ||||
| Extraktion från skal | Olika effektivt beroende på metod | Relativt enkelt | Kan kräva spädning, stor mängd skal behövs | |
| Extraktion från pressrester | Bitterhet från kärnor? Adsorbtion av fenoler? | |||
| Samjäsning på skal | Ja? | Enkelt | Hur effektivt? Utrymmeskrävande i kärlet | |
| Extraktion i alkohol | Kräver alkohol | |||
| Tillsats av annan frukt | Rimligen | Relativt enkelt | Kan tillföra syrlighet, citrat, annan fenolprofil |
Extraktion av fenoler från äppelskal och pressrester
I teorin tycks detta vara ett intressant alternativ: Fenolhalten i skal är ca 10 ggr högre (per viktenhet) än i fruktkött och resulterande must. Exempelvis 5 mg/g (0.5%) i köttet vs 50 mg/g i skalet. Om man kunde utvinna hela fenolmängden från skalet skulle det således krävas 10% av mustens vikt i skal för att dubbla tannininnehållet. En mer realistisk extraktionssiffra kan vara att ~30% av fenolerna utvinns med metoder som är möjliga att genomföra i hemmet. Då behövs omkring 30% av mustvikten i skal för att dubbla tannininnehållet. Andelen skal i ett äpple är ca 10% (vikt/vikt).
Fenoler kan extraheras genom upphettning, infusion i alkohol, eller andra metoder. När traditionella metoder (tex vid extraktion med etanol) används är extraktionseffekten beroende av temperatur, och högst vid 60-80 °C (beroende på lösningsmedel). Olika fenolämnen reagerer dock olika och vid högre temperaturer kan vissa fenoler brytas ned. Exemplevis minskar extraktionen av anthocyanin vid 45 °C[4]. Vid mycket höga temperaturer (150C) kan dock lignin brytas ned och då ge en ökad mängd fenoler, vilket kan förklara en bifasisk effekt av temperatur. Tiden med hög temperatur har också betydelse men 50 °C i 25-30 minuter tycks ha liknande effekt på totalfenoler som 100 °C i samma tidsspann[4].
Pressresterna anses kunna vara kontraproduktiva vid extraktion av fenoler, då dessa kan binda fenoler i samband med oxidation[5]. Likaså avråds från långvarig (>24h) maceration av liknande skäl. Således kan skalning före pressning vara fördelaktigt, men då minskar man förstås det eventuella bidraget av fenoler från skalet i samband med pressning, så vinsten är beroende på om extraktionsmedtoden är tillräckligt mycket mer effektiv än den “extraktion” som sker vid vanlig pressning (troligen högre när kraftfulla pressar som ger upp till 75% utbyte används?).
| Metod | Mekanism | Effektivitet | Temperatur | Lösningsmedel | Spädning | Genomförande | Ref |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Uppvärmning med omrörning | Temperatur | (30-)60(-70) | Vatten, alkohol | 1:10 | |||
| Mikrovågsugn | Temperatur, celldestruktion | TPC +56%; Flav +17% | (50-)60(-70) | 1:20 | |||
| Ultraljud | ? | Inget? | 0? | ||||
| Frysning-upptining (upprepad) | Celldestruktion | <0 | Inget | 0 | |||
| Samjäsning | 10-20 | Vatten, alkohol, CO2 |
Temperaturoptimum varierar något mellan olika studier och olika fenolämnen extraheras respektive förstörs vid olika temperaturer, men temperaturer kring 60 °C tycks vara optimalt i flera olika metoder, men temperaturer så låga som 30 °C var lika effektivt i vissa studier. Högre temperatur ökar mängden “soluble solids” och turbiditet i musten. En mild uppvärmning tycks inte påverka smaken negativt[6].
En tanke är att använda skal från päron. Dessa innehåller rikligt med fenoler (varav även en hög andel procyanidiner). Päronskalen innehåller även sorbitol som således kan tänkas ge restsötma. Kanske samla skalen i frys och sedan extrahera (i cider för litet alkohol och kolsyra?) i mikrovågsugn?
Infusion med fenolrika substanser
Att låta cidern samjäsa eller lagras med fenolrika substanser, såsom den klassiska lagringen av vin på ekfat, kan öka fenolinnehållet och troligen berika smaken. Dock finns en risk för oönskade bismaker, där exemeplvis ekspån anses kunna ge en bitter smak som ej passar för cider.
Olika frukter mm kan i teorin vara lämpliga för infusion, eller för blandning med hjälp av juice eller fruktvin. ?fig-polyphenols-plot-constituents visar översiktligt innehållet av syra och totalfenoler i olika frukter. Många frukter medför en högre syrlighet och tillskott av citrat om de doseras i en mängd som motsvarar fenolinnehållet i ett cideräpple. Utifrån figuren och med hänsyn taget till syrlighet och citrathalt kan följande dock vara kandidater:
Rooibos innehåller fenoler och saknar helt syra, vilket kan vara optimalt för att endast öka fenolinnehållet i musten. Andra kandidater som har rikligt med fenoler i förhållande till syra är russin, vindruvor, kaffebönor, fläderbär, fikon, torkade fikon, ekollon och svart te. Aronia och nypon kan troligen fungera, emedan rönnbär verkar ge alltförmycket tillskott av syra. Även plommon skulle bidra med en lagom balans mellan fenoler coh syra, men de innehåller en hel del citrat (torkade plommon bättre i det avseendet).
Rooibos: Torkad rooibos innehåller ca 40-80 mg GAE/g (4%). Uppgifter om koncentrationen av totalfenoler i bryggt the varierar, men om en extraktionskoefficient på 0.5 antas (kanske något högt) ger 10 g blad per 1 L vatten 0.2-0.4 g GAE/L = 0.02-0.04%. Således skulle i teorin 50-100 g blad (~20-40 thepåsar) per liter cider behövas för att motsvara fenolinnehållet i ‘Kingston Black’ (0.2%). Rooibos blir inte beskt av att dra länge.
Torkade fikon: TPC är 0.1-0.6%.
Kaffebönor: TPC 2-4% (w/w), så om extraktionsgraden var 100% skulle 50-100 g bönor per liter vatten ge TPC 0.2 %. I bryggd espresso är den 0.1-0.3%. Förmodas en extraktionsgrad på 25% (varmextraktion ger 25-40%, kall 15-25%) innebär det att 200-400 g bönor måste användas per liter cider för att nå TPC 0.2% vilket verkar väldigt mycket. Extrapolerat från ölbryggning kan snarare 5-10 g bönor per liter vara lämpligt. Troligen blir därför kaffesmaken alltför stark om man skall nå målnivå 0.2% fenoler. Notera att man bör undvika alltför smått malet vid kallbryggning, eftersom det ökar bitterheten. Grovt malet eller krossat med kall extraktion 16-24 h. Troligen medel eller låg rostning där bönorna fått vila 2 dagar (frisätter koldioxid och svavelgas). Enklast och kanske bäst är nog att helt enkelt tillsätta bryggd espresso (en dubbel espresso är 14 g kaffe). Troligen lämpligt att försöka minimera kvarvarande kaffekorn som kan ge bitterhet över tid. Prova kallexktraktion av krossade bönor i vatten?
Torkade plommon Innehåller 15-20% sorbitol (totalsocker 40-50%), 1-2% citrat (jfr 0.05% i äppelmust och 0.1% i päronmust), 1.5-2% pektin, och 0.1-0.3% TPC. Så med extraktion 100% ger 1 kg torkade plommon per liter cider TPC som för cideräpple (~0.15%) och skyhögt sorbitol. Vill man söta med sorbitolet från torkade plommon fås, med 100% extraktion, en nivå av sorbitol motsvarande “extra sec” (~15g/L) om 10% av ciderns vikt (100 g/kg) torkade plommon tillsättes, vilket även ger en citratnivå ungefär som i päronmust och ett tillskott på kanske 15 g/L fermenterbart socker (som ger +0.8% alkohol). En mer realistisk extraktionsgrad är dock 60-90%.
…så 50 g rooibos och 150 g katrineplommon per liter cider kan tänkas ge TPC ~0.2% och en knappt “extra sec” cider efter jäsning. För att förhindra malolaktisk jäsning och dålig smak från citratet bör troligen SO2 (30 ppm) tillsättas.
“If trying to prevent malolactic fermentation 30 ppm Total (10 ppm Free) Sulfite will often suffice. As some yeasts may produce as much as 30 ppm sulfite during fermentation, depending on conditions no additional sulfur dioxide may need to be added to inhibit MLF.”
Mer
Blogginlägg om använding av skal i musten: https://pricklycider.com/2021/02/13/apple-peels-the-missing-ingredient-of-hard-cider/
Diskussion i Google Groups Cider workshop: https://groups.google.com/g/cider-workshop/c/7_NN2VNYqIE?pli=1
En del om, smak beroende på maceration, pressning etc: https://www.mdpi.com/2227-9717/9/3/502 > “Juice extraction was more efficient when microwave treatment was applied [143]. Moreover, microwave treatment at 40 °C and 60 °C increased the extraction of phenolic and flavonoid compounds. The soluble solids and the degree of turbidity also increased with the increase of the temperature of the apple puree. No sensory differences were encountered between the tested methods. Therefore, microwave treatment on apple pulp and peel may lead to a higher-quality juice with a high content of the aforementioned compounds. Heating to 60 °C had the best results, with maximum yields in the extraction of juice and phenolic compounds”
“Prolonged maceration is not the right way - tannins are quickly”lost” due to oxidation” https://groups.google.com/g/cider-workshop/c/7_NN2VNYqIE. “One way of increasing the extracion of tannins is to heat the pulp before pressing:” “One way is to have multiple freeze-thaw cycles. Freezing breaks the skin cells, then during a thaw, the phenolic compounds can migrate to the juice.” “I reckon some tannin will migrate in two directions, (i) from pulp to juice due to extraction and (ii) from juice to pulp due to”tanning”. The pulp can be regarded as a counterproductive tannin sponge.” https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643803002172
” 3 kg of apple mash at a depth of 0.016 m heated in the microwave oven using 1500 W for 4.0 min, 7.1 min, 10.9 min, and 16.2 min were the optimum parameters to achieve bulk temperatures of 40°C, 50°C, 60°C, and 70°C, respectively.” “These results also showed that heating the apple mash to 60°C is the optimum temperature for improving juice quality and yield.” https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643803002172
Tanke: Tillsätt Winter cider? https://drive.google.com/file/d/15HFs2TvGbEf58nrCpT4OLwGyTCSbygzS/view
Pressresterna innehåller ca 10 gånger mer polyfenoler än musten (när man jämför torrvikter, skillnaden blir ännu större om spädningseffekten i musten beaktas). Extraktion av polyfenoler från pressrester kan därför tänkas vara ett sätt att öka fenolhalten i musten.
Lösningmedlets koncentration: “The solvent concentration also has a significant impact on the optimal extraction temperature [16,41]. Cacace and Mazza [16] studied the impact of ethanol concentration on the optimal extraction temperature of polyphenols from blackcurrants. They found that extraction could be performed at lower temperatures when low ethanol concentration was used. For example, at 85% ethanol concentration (wt basis), the maximum anthocyanin extraction is between 30–35 °C, while at 20% ethanol (wt basis), the highest anthocyanin yield was observed at 25 °C.”
pH: “The pH of the extraction media also plays an important role in determining the effect of temperature. Havlíková and Míková [65] investigated the stability of anthocyanins under various pH and temperatures. At lower temperatures (50–60 °C), pH plays a significant role in anthocyanin’s thermal stability, but at temperatures above 70 °C, the pH does not have a significant effect.”
Must från cideräpplen har ett polyfenolinehåll på ca 1.5-3 (mg?) GAE/g torrvikt (ca 2 mg/100g FW?) och dessertäpplen av typen “sharp” kring 0.2-0.6 GAE/g. Hela färska dessertäpplen tycks innehålla kring 6-22 mg GAE/g, torkade pressrester kan extraheras med varmt vatten till ca 6 mg GAE/g och med mikrovågsugn till ca 12 mg/g, vilket då kanske motsvarar ungefär 30-60% av GAE i det färska äpplet?
Det mesta ev detta tycks kunna extraheras med effektiva metoder [cite: 7].
Water 20-24 TPC, ethanol 40% 21-32 “optimum conditions extracted 50% more phenolic compounds” https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926669018307878 The extraction temperature (80 °C) was the independent variable that most influenced the extraction of the natural bioactive compounds
“HPLC analysis indicated that main polyphenols existed in fractions eluted between 40% and 50% aqueous ethanol.” https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021967309001046
Comparison of extraction methods Apple pomace: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926669020301667 “The content of free polyphenolic compounds in aqueous-methanol extracts was 5.56 mg gallic acid equivalents (GAE)/g dry weight (DW) pomace”
“The results showed that the optimal conditions were as follows: microwave power 650.4 W, extraction time 53.7 s, ethanol concentration 62.1% and ratio of solvent to raw material 22.9:1. Validation tests indicated that the actual yield of polyphenols was 62.68±0.35 mg gallic acid equivalents per 100 g dry apple pomace” https://analyticalsciencejournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jssc.201000430
Water as solvent: https://link.springer.com/article/10.1007/s11356-024-34637-4 - Pomace is approx 25% of initial apple weight - Total polyphenolic content in fresh apples 6-22 mg GAE/g - Apples contain 50-85% moisture - Biomass to solvent ratio 1:10-1:30, 1:30 gav mindre (!? kanske pga långsammare uppvärmning?) vid TSE (“thermal stirred”)
- Temp 30-60C verkade inte göra någon skillnad. - Mikrovågsugn 200-400W gav dubbla halten (12 mg/g) jfr TSE (5.5 mgGAE/g DW), effekten ingen större skillnad - 5 minuters extraktion användes
- Good yield even at 1:20 and 30C - TSE optimum: 30C, 1:10, 10 min; Microwave 300W, 1:20, 5 min
“Halten av fenolämnen är oftast 10–20 gånger högre i pressresterna jämfört med i musten, redan innan man korrigerat för spädningseffekten. Detta innebär att faktorer som påverkar proportionerna mellan skal och fruktkött kan ha en stor inverkan på halten fenoler i musten. Det kan exempelvis vara så att små frukter ger en mera fenolrik must än stora frukter av samma sort” https://pub.epsilon.slu.se/14769/1/LTV-rapport%202017-17%20Hilde%20Nybom-2.pdf
“Merparten av de speciella cidersorterna producerar must med 1,5–3,0 mg GAE/g torrvikt” https://pub.epsilon.slu.se/14769/1/LTV-rapport%202017-17%20Hilde%20Nybom-2.pdf
6.5 Resurser (fenoler)
The phenolics of ciders: Bitterness and astringency: https://scijournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jsfa.2740290512
Polyfenoler i vin: https://www.wineanorak.com/polyphenols_in_wine.htm
Phenolics in different fruits: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4665438/
Phenolics in cider apple (AL): http://www.cider.org.uk/phenolics_in_cider_apples.pdf
Phenol Explorer, Phenol conetent in foods: http://phenol-explorer.eu/