Cabernet Sauvignon - ja Chardonnay viinien aromiaineiden tutkiminen HS-SPME-GC-MS-menetelmällä

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202012104919
Title: Cabernet Sauvignon - ja Chardonnay viinien aromiaineiden tutkiminen HS-SPME-GC-MS-menetelmällä
Author: Mäenpää, Jenni
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Nutrition
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2020
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202012104919
http://hdl.handle.net/10138/322777
Thesis level: master's thesis
Discipline: Elintarvikekemia
Food Chemistry
Livsmedelskemi
Abstract: Viinin valmistuksen yhteydessä viinejä käsitellään niiden laadun ja säilyvyyden takaamiseksi. Käsittelyillä on myös haittapuolensa. Premium-luokan viininvalmistajat ovat usein välttäneet suodatusta, koska sen oletetaan aiheuttavan makuhäviötä. Viinin rikitys on tärkeää esimerkiksi mikrobiologisen laadun kannalta, mutta sen oletetaan vähentävän viinien hedelmäistä aromia. Kirjallisuusosan tarkoituksena oli selvittää yleisesti viinin valmistusprosessin vaikutuksia viinien haihtuviin yhdisteisiin. Mielenkiinnon kohteena oli selvittää, mitä viinin valmistuksessa tapahtuu ja mitä yhdisteitä syntyy prosessin eri vaiheissa. Kirjallisuusosassa perehdyttiin myös haihtuviin yhdisteisiin, niiden analytiikkaan sekä SPME-tekniikkaan. Työn kokeellisen osan tavoitteena oli kehittää headspace-kiinteäfaasi-mikrouutto-kaasukromatografi-massaspektrometri (HS-SPME-GC-MS)-tekniikkaa hyödyntävä tutkimusmenetelmä ja selvittää vastaanottonäytteen ja bag-in box (BIB)-pakatun viinin aromiainekoostumusta ja mahdollisia eroavaisuuksia. Chardonnay ja Cabernet Sauvignon -viineistä määritettiin haihtuvien yhdisteiden indikaattoriyhdisteet käyttämällä Cabernet Sauvignon -viinin tutkimiseen kehitettyä HS-SPME-GC-MS-menetelmää. Menetelmän optimoinnissa tutkittiin SPME-kuitujen toimivuutta, GC:n lämpötilaohjelmaa sekä näytteiden esikäsittelyä. Viinien tutkimista varten kerättiin vastaanotto-, säiliö- ja BIB-pakkausnäytteitä. Näytteet tutkittiin HS-SPME-GC-MS-menetelmällä ja tulokset käsiteltiin pääkomponenttianalyysillä (PCA) sekä muilla tilastollisilla menetelmillä. Cabernet Sauvignon -viinin vastaanotto- ja BIB-pakkausnäytteet eivät jakaantuneet selkeisiin ryhmiin pääkomponenttianalyysin perusteella. Parhaiten yhdisteiden muutoksia kuvaava malli saavutettiin haihtuvien yhdisteiden profiililla: etyyliasetaatti, 1-propanoli, isoamyylialkoholi, 2-metyylibutanoli, butaanihapon etyyliesteri, isoamyyliasetaatti, heksanoli, heksaanihappo, oktaanihapon etyyliesteri ja oktaanihappo. Cabernet Sauvignon -viinissä lähes kaikki haihtuvien yhdisteiden määrät pysyivät melko tasaisina prosessin edetessä. 1-propanolissa, butaanihapon etyyliesterissä ja oktaanihapon etyyliesterissä havaittiin määrän vähenemistä vastaanottonäytteen ja BIB-pakkausnäytteen välillä. Sitä vastoin 2-metyylibutanolin ja oktaanihapon määrä suureni, kun verrataan vastaanotto- ja BIB-pakkausnäytteitä. Chardonnay viinin vastaanotto- ja BIB-pakkausnäytteet saatiin erottumaan pääkomponenttianalyysin perusteella. Parhaiten yhdisteiden muutoksia kuvaava malli saavutettiin haihtuvien yhdisteiden profiililla: etyyliasetaatti, isoamyylialkoholi, 3-metyylibutanoli, 2-metyylibutanoli, butaanihapon etyyliesteri, isoamyyliasetaatti, heksanoli, heksaanihappo, bentseenialkoholi, oktaanihapon etyyliesteri, oktaanihappo ja dekaanihappo. Chardonnay viinissä tutkittujen haihtuvien yhdisteiden määrät pysyivät melko tasaisena. Oktaanihapon etyyliesteri, bentseenialkoholi ja dekaanihappo vähenivät prosessin edetessä. Tutkimuksen tulosten perusteella voidaan osoittaa, että viinin käsittelyprosessi vaikuttaa Cabernet Sauvignon - ja Chardonnay viinin aromiaineisiin. HS-SPME-GC-MS-menetelmällä havaittiin useiden yhdisteiden vähenemistä, vaikka tätä ei ole aiempien tutkimuksien mukaan pystytty havaitsemaan aistinvaraisesti.Wines are treated to ensure their quality and preservation in the winemaking process. Treatments also have their drawbacks. Premium winemakers have often avoided filtration because it is supposed to cause a loss of taste. Sulfurization of wine is important, for example, for microbiological quality, but it is assumed to reduce the fruity aroma of wines. The purpose of the literature section was to investigate in general the effects of the wine-making process on the volatile compounds of wines. The interest was to find out what happens in winemaking and what compounds are formed at different stages of the process. The literature section also looked at volatile compounds, their analytics and SPME technology. The aim of the experimental part of the work was to develop a research method using headspace-solidphasemicroextraction-gaschromatography-massspectrometry (HS-SPME-GC-MS) technology and to find out the aroma composition and possible differences of the receiving sample and the bag-in box (BIB) -packaged wine. Indicator compounds for volatile compounds were determined from Chardonnay and Cabernet Sauvignon wines using the HS-SPME-GC-MS method developed for the study of Cabernet Sauvignon wine. In the optimization of the method, the functionality of SPME fibers, the GC temperature program and the sample preparation were studied. Receipt, tank, and BIB packaging samples were collected for examination of the wines. The samples were analyzed by HS-SPME-GC-MS and the results were processed by principal component analysis (PCA) as well as other statistical methods. Receipt and BIB packaging samples from Cabernet Sauvignon wine were not divided into clear groups based on PCA. The model best describing the changes in the compounds was achieved with the profile of volatile compounds: ethyl acetate, 1-propanol, isoamyl alcohol, 2-methylbutanol, butanoic acid ethyl ester, isoamyl acetate, hexanol, hexanoic acid, octanoic acid ethyl ester and octanoic acid. In Cabernet Sauvignon wine, almost all the amounts of volatile compounds remained fairly constant as the process progressed. In 1-propanol, ethyl ester of butanoic acid and ethyl ester of octanoic acid, a decrease in the amount was observed between the receipt sample and the BIB packaging sample. In contrast, the amount of 2-methylbutanol and octanoic acid increased when receiving and BIB packaging samples were compared. Receipt and BIB packaging samples of Chardonnay wine were distinguished by PCA. The model best describing the changes in the compounds was achieved with the profile of volatile compounds: ethyl acetate, isoamyl alcohol, 3-methylbutanol, 2-methylbutanol, butanoic acid ethyl ester, isoamyl acetate, hexanol, hexanoic acid, benzene alcohol, octanoic acid ethyl ester, octanoic acid ethyl ester, octanoic acid ethyl ester. The amounts of volatile compounds studied in Chardonnay wine remained fairly constant. Octanoic acid ethyl ester, benzyl alcohol and decanoic acid decreased as the process. The results of the study show that the wine processing process affects the flavorings of Cabernet Sauvignon and Chardonnay wine. The HS-SPME-GC-MS method showed a reduction in several compounds, but previous studies have shown that this change has not been detected by sensory evaluation.
Subject: viini
aromiaineet
HS-SPME-GC-MS
haihtuvat yhdisteet
rikki


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record