Ανάπτυξη και εφαρμογές μεθοδολογιών προσδιορισμού συστατικών πρωτογενούς αρώματος σε λευκούς οίνους με αεριοχρωματογραφία-φασματομετρία μαζών

Abstract

In this thesis, a SPE/GC–MS methodology and a SPME/GC–MS methodology were developed for the determination of 21 free and glycosidically-bound volatile varietal aroma compounds (terpenes, C6 alcohols, C13 norisoprenoids and benzene derivatives) in wines.Initially, a critical comparison was made of seven SPE sorbents for the fractionation and isolation of the 21 free and bound target compounds. The most satisfactory extraction efficiency for both free and bound fractions was obtained with the Isolute ENV+ resin.For the isolation/preconcentration of the target compounds with the SPME-GC/MS method, a comparison was made of five commercially available SPME fibers in the headspace (HS) and direct immersion (DI) modes. The fibre coated with PDMS/DVB in the direct immersion mode was selected, as it yielded satisfactory extraction efficiency and the best reproducibility. The statistical significance of seven microextraction variables was evaluated using a 2-level Plackett–Burman experimental design. Then the five statistically most significant factors were optimised using a modified Simplex procedure.The two methods were fully validated (in terms of selectivity, linearity, limits of detection and quantification, recovery, repeatability, reproducibility and uncertainty for the quantitative determination of the 21 free aroma compounds and were successfully applied to the analysis of 20 monovarietal white wine samples from indigenous and international varieties of Vitis vinifera L. cultivated in Greece.

Σε αυτήν τη διατριβή, πραγματοποιήθηκε ανάπτυξη μίας μεθοδολογίας SPE-GC/MS και χημειομετρική ανάπτυξη μίας μεθοδολογίας SPME-GC/MS για τον προσδιορισμό 21 ελεύθερων και γλυκοζιτικά δεσμευμένων πρωτογενών αρωματικών συστατικών (τερπενικών ενώσεων, C6 αλκοολών, C13 νορισοπρενοειδών και βενζολικών παραγώγων) σε λευκούς ξηρούς οίνους.Αρχικά, πραγματοποιήθηκε συγκριτική μελέτη μεταξύ επτά εμπορικά διαθέσιμων SPE μικροστηλών για το διαχωρισμό και την απομόνωση των ελεύθερων και των πρόδρομων αρωματικών ενώσεων με SPE. Την καλύτερη επίδοση, με κριτήριo την ανάκτηση σήματος των ελεύθερων και μετά από ενζυμική υδρόλυση το αναλυτικό σήμα των δεσμευμένων συστατικών, είχε η μικροστήλη Isolute ENV+.Για την ανάπτυξη της μεθοδολογίας SPΜE-GC/MS, αρχικά πραγματοποιήθηκε συγκριτική μελέτη μεταξύ πέντε εμπορικά διαθέσιμων ινών SPΜE, με δειγματοληψία από την υγρή και την αέρια φάση του δείγματος. Επιλέχθηκε μικροεκχύλιση από την υγρή φάση με ίνα PDMS/DVB καθώς με αυτό το συνδυασμό παρατηρήθηκε ικανοποιητική ανάκτηση και η βέλτιστη αναπαραγωγιμότητα. Με εφαρμογή μερικού πειραματικού σχεδιασμού (Plackett-Burman), εξετάσθηκε η επίδραση στη μικροεκχύλιση επτά παραγόντων και επιλέχθηκαν εκείνοι με τη μεγαλύτερη στατιστική σημαντικότητα. Στη συνέχεια, για τη βελτιστοποίηση των πέντε σημαντικότερων παραγόντων εφαρμόσθηκε τροποποιημένη μέθοδος Simplex.Οι δύο μέθοδοι επικυρώθηκαν για τον ποσοτικό προσδιορισμό των 21 ελεύθερων αρωματικών συστατικών με αξιολόγηση ως προς την ειδικότητα, τη γραμμικότητα, τα όρια ανίχνευσης και ποσοτικοποίησης, την ανάκτηση, την αναπαραγωγιμότητα, την επαναληψιμότητα και την αβεβαιότητά. Στη συνέχεια, εφαρμόσθηκαν επιτυχώς, για την ανάλυση 20 λευκών μονοποικιλιακών οίνων από ελληνικές και διεθνείς ποικιλίες αμπέλου Vitis vinifera.