Aroma belega vina je rezultat kompleksne mešanice hlapnih snovi, katerih sestava je odvisna od sorte grozdja, geografskega porekla, zrelosti grozdja, načina fermentacije in drugih postopkov pridelave. Vino predstavlja zapleteno mešanico več sto spojin, kjer vsaka komponenta oziroma kombinacija le-teh igra pomembno vlogo pri oblikovanju končnega produkta. Hlapne spojine vplivajo na oblikovanje arome, okusa in sortne prepoznavnosti. Med najpomembnejše skupine sodijo estri, višji alkoholi, hlapne kisline, aldehidi in terpeni, k skupnemu aromatskemu profilu pa prispevajo tudi hlapni tioli, C13-norizoprenoidi, metoksipirazini, hlapni fenoli, laktoni in nekatere žveplove spojine. Glede na izvor lahko hlapne spojine razdelimo na primarne, ki izvirajo iz grozdja, sekundarne, ki nastajajo med alkoholno fermentacijo, in terciarne, ki se razvijejo med zorenjem in staranjem vina. Meje med skupinami se delno prekrivajo, saj so številne spojine v grozdju prisotne v obliki nehlapnih prekurzorjev, ki se sprostijo ali pretvorijo med fermentacijo ali zorenjem. Pri izrazito aromatičnih sortah, kot je muškat, imajo pomemben vpliv na aromatski profil predvsem monoterpeni, medtem ko pri manj aromatičnih sortah končni profil v večji meri oblikujejo produkti fermentacije.
Na končno aromo vpliva celotni postopek oz. zaporedje procesov priprave vina, vse od trgatve grozdja do stekleničenja in staranja vina. Pomemben dejavnik je že čas trgatve, saj stopnja zrelosti grozdja vpliva na vsebnost sladkorjev, kislin in aromatskih spojin ter njihovih prekurzorjev. Prav tako na končni aromatski potencial grozdja vplivajo vinogradniške razmere pred trgatvijo, kot so izpostavljenost soncu, temperature in količina dobljene vode. Po trgatvi sledi odstranjevanje pecljev, mečkanje grozdja ter nato bistrenje mošta, kjer se odstranijo trdi delci. Sledi alkoholna fermentacija, kjer kvasovke pretvarjajo sladkorje v etanol in hkrati tvorijo estre, višje alkohole in druge hlapne snovi. Na potek pomembno vpliva sev kvasovk in temperatura, saj se pri nižji temperaturi običajno ohranijo bolj sadne in cvetlične arome. Nato sledi skladiščenje in staranje vina, kjer se kemijska sestava še vedno spreminja. Profil hlapnih snovi tako ni odvisen samo od sorte in porekla, temveč nanj vpliva kompleksen preplet mnogih spremenljivk, ki so del pridelave vina.
Namen magistrskega dela je bil raziskati sestavo hlapnih spojin izbranih slovenskih in španskih belih vin ter ugotoviti, ali je mogoče opažene razlike povezati bodisi s sorto grozdja ali državo porekla. V raziskavo je bilo vključenih petdeset vzorcev petih sort vin: chardonnay, sauvignon, malvazija, rizling in muškat. Za vsako sorto je bilo analiziranih pet slovenskih in pet španskih sort vin, pri čemer se je opaženo ločevanje poskušalo razložiti z državo porekla, sorto vina, oziroma kombinacijo obeh dejavnikov.
Vzorce smo pripravili z ekstrakcijo tekoče-tekoče z diklorometanom. V stekleno epruveto smo odmerili 1,5 g amonijevega sulfata, dodali 10 mL vzorca vina in 50 µL mešanice štirih internih standardov: 4-metil-2-pentanola, 3-oktanola, metil nonanoata in 3,4-dimetilfenola. Dodali smo 1 mL diklorometana in vzorce eno uro stresali pri sobni temperaturi. Nato smo jih centrifugirali ter organsko fazo prenesli v vialo in jo pod blagim tokom dušika skoncentrirali na približno 50 – 100 µL. Tako pripravljene ekstrakte smo analizirali s plinsko kromatografijo sklopljeno z masnim spektrometrom (GC-MS). Za vsak vzorec smo pripravili tri paralelke in pri nadaljnji obdelavi podatkov uporabili povprečje ploščine kromatografskih vrhov.
Za analizo smo izbrali 54 analitov, ki so se v kromatogramih vin pojavili najpogosteje. Njihova identifikacija je temeljila na primerjavi masnih spektrov s knjižnico NIST 2.0, pri treh parih izomerov pa je bila ta dopolnjena s podatki iz literature. Za vsak analit smo izbrali interni standard, pri katerem je bil relativni standardni odklon razmerja med ploščino vrha analita in ploščino vrha internega standarda najmanjši. Končne rezultate smo predstavili kot ekvivalente relativnih ploščin vrhov med posameznim analitom in izbranim internim standardom. Poleg izbranih 54 hlapnih spojin je bila kot dodatna spremenljivka v statistično analizo vključena še vsebnost alkohola, ki je bila navedena na etiketi steklenic, zato je končni niz obsegal 55 vhodnih podatkov.
Za odkrivanje morebitnega združevanja vzorcev in korelacij na podlagi podobnosti oziroma razlik med njimi smo uporabili metodo glavnih osi (PCA). Z njo smo zmanjšali večdimenzionalnost in omogočili preglednejšo grafično predstavitev razporeditve vzorcev. Poleg tega smo izvedli dvofaktorsko analizo variance (dvofaktorska ANOVA), s katero smo določili statistično značilne spremenljivke, povezane z državo porekla, sorto vina in interakcijo država sorta. Spremenljivke, izbrane z ANOVA analizo, smo nato uporabili v dodatnih PCA modelih, da bi zmanjšali število manj informativnih spremenljivk, ki povzročajo šum, in se osredotočili na spojine, ki so najmočneje prispevale k razlikam med skupinami.
Začetni PCA z vsemi 55 spremenljivkami ni pokazal jasne ločitve slovenskih in španskih vin, saj sta se skupini precej prekrivali, prav tako pa sta prvi dve glavni osi pojasnili le 33,4 % celotne variance. Ko smo sorte obravnavali ločeno, so postali trendi glede na državo porekla izrazitejši, kar kaže, da so sortne razlike pri skupni analizi delno zakrile geografski vpliv. Dvofaktorska ANOVA analiza je pokazala 19 statistično značilnih analitov za državo porekla, kjer je bila meja postavljena pri p < 0,05. PCA analiza na osnovi tega seta analitov je pokazala najjasnejši trend ločevanja, pri čemer sta prvi dve glavni komponenti pojasnili 45,7 % variance, vendar ločitev še zmeraj ni bila popolna. Preskusili smo dodatno PCA analizo, kjer smo setu 19 analitov dodali še tiste, ki so v dvofaktorski ANOVA analizi pokazali statistično značilnost pri interakciji država sorta, a dodatne spremenljivke niso izboljšale ločitve. Rezultati kažejo, da država porekla sicer prispeva k hlapnemu profilu, ampak nanj vplivajo tudi drugi dejavniki.
Pri primerjavi med sortami vina je bil najizraziteje ločen muškat, pri katerem je na ločitev vplivala predvsem visoka vsebnost terpenov. Takšen rezultat je skladen z znano izrazito aromatično naravo muškatnih sort in njihovo večjo vsebnostjo prostih ter vezanih monoterpenov. Chardonnay, sauvignon, malvazija in rizling so se med seboj precej prekrivali, njihovo razporeditev pa so dodatno oblikovale predvsem fermentacijske spojine, zlasti estri in alkoholi. Glede na PCA analizo z vsemi 55 spremenljivkami sta ločeni analizi slovenskih in španskih vzorcev povečali delež variance, pojasnjene s prvima glavnima komponentama, vendar nista bistveno izboljšali ločevanja sort. Muškat je ostal najjasneje ločena skupina v obeh državah. ANOVA analiza je pri ločevanju po sorti vina pokazala 33 statistično značilnih spremenljivk. PCA analiza z zmanjšanim naborom spremenljivk je pojasnila 42,5 % variance v prvih dveh komponentah, vendar je bila še vedno v ospredju ločitev muškata. Ker je močan terpenski signal muškata zakrival manjše razlike med ostalimi sortami, smo le-tega izključili iz nadaljnjih analiz. Med preostalimi štirimi sortami je ANOVA analiza pokazala 24 statistično značilnih spremenljivk, vendar je ločitev še zmeraj ostala le delna. Malvazija in rizling sta se nekoliko ločevala vzdolž prve glavne komponente (PC1), medtem ko sta se chardonnay in sauvignon še vedno močno prekrivala. Znotraj istega PCA grafa pa lahko prav tako zaznamo ločevanje po državi, namreč prva glavna komponenta je odražala razlikovanje med sortami, medtem ko je druga glavna komponenta izraziteje ločevala med slovenskimi in španskimi vzorci. Izrazito ločevanje glede na državo je zaznano pri vzorcih sauvignona, ki se vidno združujejo v dve ločeni skupini. Razlike med državama so lahko posledica različnih postopkov pridelave, kot so izbira seva kvasovk in pogojev fermentacije, ki lahko delno zakrijejo manj izrazite razlike med sortami. Preizkusili smo dodatne PCA modele z odstranitvijo terpenskih spojin in izločitvijo spremenljivk z velikim deležem ničelnih vrednosti, vendar nobena izmed njih ni omogočila popolne sortne ločitve. To kaže, da so razlike med nemuškatnimi vini manj izrazite.
V zadnjem delu smo obravnavali še kombinirane skupine sorte in države porekla. PCA graf z vsemi 55 spremenljivkami je pokazal le delno združevanje, zato smo izvedli še dodatno analizo s 17 statistično značilnimi spremenljivkami na podlagi ANOVA analize za interakcijo država sorta, kjer smo združili dva močno korelirana izomera 2,3-butandiola. Nekateri španski vzorci muškata in sauvignona ter slovenski vzorci sauvignona so tvorili razmeroma strnjene skupine, vendar so se tudi te prekrivale z ostalimi vzorci. Razvrščanje na podlagi hkratne kombinacije sorte in države je bilo zato toliko zahtevnejše od obravnave posameznega dejavnika, saj sta se njuna vpliva na hlapno sestavo prekrivala.
Rezultati kažejo, da GC-MS analiza v kombinaciji s PCA in dvofaktorsko ANOVA analizo predstavlja uporaben raziskovalni pristop za obravnavo razlik v hlapni sestavi belih vin. Z uporabo kemometričnih metod je bilo mogoče določiti spremenljivke, povezane s sorto grozdja, državo porekla in njuno interakcijo, vendar popolna ločitev vseh skupin ni bila dosežena. Najizrazitejše ločevanje glede na sorto je bilo povezano z muškatnimi vini in njihovo značilno terpensko sestavo, medtem ko so se druge sorte precej prekrivale. Ločevanje slovenskih in španskih vzorcev je bilo po izboru statistično značilnih spremenljivk jasnejše, vendar še vedno nepopolno. Hlapni profil tako odraža preplet sortnih in geografskih vplivov ter vpliv načina pridelave, ne pa enega prevladujočega dejavnika. Za potrditev opaženih trendov bi bilo potrebno v nadaljevanju raziskav vključiti večji in bolj uravnotežen nabor vzorcev, ki bi vključeval različne pridelovalce, geografske regije in letnike ter podrobnejše informacije o pogojih pridelave.
|
