Volatile Profiling of U.S. Cabernet Sauvignon Wines Using HS-SPME and the Agilent 5975 Series GC/MSD System: Relating the Chemical Profile to Sensory Properties

Význam tématu

Profilování těkavých látek ve vínech Cabernet Sauvignon je zásadní pro pochopení jemných rozdílů v aroma a chuti, které ovlivňují vnímání kvality a typické styly tohoto odrůdového vína. Cílená analýza vybraných sloučenin umožňuje rychlou a efektivní korelaci chemického složení s výsledky senzorického hodnocení, což pomáhá vinařům definovat styl, optimalizovat výrobu a reagovat na požadavky trhu.

Cíle a přehled studie

Studie vyvinula semikvantitativní automatizovanou metodu HS-SPME GC-MS s kombinovanou akvizicí SIM a scan pro detekci 61 těkavých látek ve 24 komerčních vínech z Cabernet Sauvignon z USA. Cílem bylo modelovat vztah mezi koncentracemi vybraných sloučenin a deskriptory aroma a chuti stanovenými na základě senzorického hodnocení, a tím vytvořit rychlý profilovací nástroj schopný předpovědět klíčové senzorické atributy.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky 10 ml vína byly vkládány do 20ml lahviček s 3 g NaCl a extrahovány pomocí 2cm DVB/CAR/PDMS SPME vlákna při 30°C. Následovala GC analýza s použitím sloupce DB-Wax (30 m × 0,25 mm, film 0,25 µm) na GC Agilent 6890 spojené s MSD Agilent 5975 v módu synchronní SIM/scan. Teplotní program zahrnoval 40°C (5 min), rampu 3°C/min na 180°C a 30°C/min na 240°C (10 min). Helium jako nosný plyn, split 20:1. Pro speciální analýzu methoxypyrazinu byl použit Agilent 7000B Triple Quad. Senzorickou analýzu provádělo 11 školených hodnotitelů, hodnotilo se 20 aroma a 14 chuťových atributů.

Hlavní výsledky a diskuse

PLS regresí model dokázal vysvětlit 38 % variability chemických dat a 46 % senzorických dat dvěma hlavními komponentami. Bylo identifikováno 36 sloučenin silně korelujících se senzorickými atributy. Diacetyl a acetoin se vázaly na butterscotch aroma, 4-ethylfenol či 4-ethylguajakol s charakterem stájového aroma, methoxypyrazin s vegetálním tónem a řada esterů, terpenů a norisoprenoidů s ovocnými tóny. U chuti a textury byla zjištěna souvislost mezi vyššími alkoholy, estery, terpeny a vjemem svíravosti, hořkosti či viskozity. Rozdíly ve skupinách vín významně ovlivnil obsah ethanolu – nižší alkoholy korelovaly s ovocností a sladkostí, vyšší s hořkými a svíravými projevy. Mezi nepostihnuté atributy patřily sírové sloučeniny, jejichž analýza vyžaduje speciální metody.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé cílené profilování vybraných těkavých sloučenin bez náročné přípravy
• Předpověď klíčových senzorických vlastností na základě chemických dat
• Podpora definice stylu vína a optimalizace výrobních procesů
• Vhodné pro QA/QC v komerční výrobě a výzkum trhu

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody o sírové a další stopové látky ovlivňující aroma
• Adaptace na jiné odrůdy a vína s cílem univerzálního profilovacího nástroje
• Prohloubení multivariační analýzy pro lepší predikci komplexních senzorických projevů
• Integrace dat pro strojové učení a prediktivní modely kvality vína

Závěr

Vyvinutá HS-SPME GC-MS metoda s kombinovanou SIM/scan akvizicí poskytuje rychlý a spolehlivý přístup k profilování těkavých látek ve vínech Cabernet Sauvignon a umožňuje predikovat významné senzorické atributy. Tím podporuje vinařské subjekty při definici stylu, výzkumu a obchodním rozvoji.

Reference

1. Hjelmeland AK et al Characterizing Chemical and Sensory Profiles of U.S. Cabernet Sauvignon Wines and Blends Am J Enol Vitic 64 169-179 2013
2. Cai L et al Rapid determination of trans-resveratrol in red wine by SPME and multidimensional GC-MS J Chromatogr A 1216 281-287 2009
3. Del Carlo M et al Determination of phthalate esters in wine using SPE and GC-MS Food Chem 111 771-777 2008
4. Francis IL Newton JL Determining wine aroma from compositional data Aust J Grape Wine Res 11 114-126 2005
5. Polaskova P Herszage J Ebeler SE Wine flavor Chemistry in a glass Chem Soc Rev 37 2478-2489 2008