Screening de compuestos volátiles minoritarios presentes en vinos blancos mediante SPME acoplada a la cromatografía de gases, empleando la fibra de CW/DVB


S.J. Pérez Olivero, J.E. Conde González y J.P. Pérez Trujillo
Departamento de Química Analitica, Nutrición y Bromatología, Universidad de la Laguna, Tenerife, España

Los vinos contienen un elevado número de compuestos volátiles que tienen gran influencia en las características sensoriales y varietales de un vino1 y, por tanto, en su calidad. La mayor parte de estos compuestos se generan durante los procesos de fermentación y su concentración varía en un amplio rango. Considerando que el aroma está formado por sustancias volátiles, la gran mayoría de esos compuestos serán susceptibles de ser analizados por cromatografía gaseosa. La técnica de SPME en su modo de espacio en cabeza (HS) permite extraer y concentrar los analitos volátiles de una matriz compleja, como es el vino, de forma simultánea y sin que exista un contacto directo con la muestra.2 Además, no requiere un tiempo adicional en la preparación de la muestra y es necesaria una mínima participación del operador y muestra una sensibilidad, para compuestos aromáticos volátiles y semivolátiles, mucho mayor que otras técnicas convencionales de espacio de cabeza.3 Una gran cantidad de compuestos volátiles del vino han sido caracterizados empleando esta técnica.4-8

 

Experimental

    • Instrumental: Cromatógrafo de gases Varian CP-3800 con detector de espectrometría de masas Varian Saturn 2000. Autotherm Varian 8200 Autosampler.
    • Fibra de SPME: Carbowax-divinilbenceno (CW/DVB) de 65 µm.
    • Procedimiento experimental: Para la extracción se han utilizado viales de 2 mL, saturados en cloruro sódico, y la fibra en el espacio de cabeza (HS). Para la separación se ha usado una columna cromatográfica capilar DB-WAXETR.

 

Resultados y discusión

El estudio se ha realizado desde dos puntos de vista diferentes, por un lado, la eficacia de la extracción representada por el sumatorio de las áreas absolutas de extracción y por el otro, el número de compuestos extraídos. Se han identificado un total de 126 compuestos pertenecientes a cinco familias químicas de interés sensorial. A continuación se especifican los compuestos que han sido extraídos por familias químicas y similitud odorífera:

    • Alcoholes: 1-penten-3-ol, 1-pentanol, 2-heptanol, 4-metil-1-pentanol, 1-hexanol, 3-hexen-1-ol, 3-etoxi-1-propanol, cis-3-hexen-1-ol, 3-octanol, 2-nonen-1-ol, 2-hexen-1-ol, 2-octanol, 1-octen-3-ol, 1-heptanol, 2-etil-1-hexanol, 3-hepten-1-ol, 2-decen-1-ol, (s)-3-etil-4-metilpentanol, 2-nonanol, 1-octanol, 3,7-dimetil-1,5,7-octatrien-3-ol, ciclooctil alcohol, etoxitriglicol, cis-4-decen-1-ol, trans-2-decen-1-ol, 3-(metiltio)-1-propanol, 1-decanol, cis-geraniol (nerol), 5-mercapto-1-pentanol, 1-feniletanol, guaiacol, alcohol bencílico, o-cresol, fenol, furaneol, m-cresol, eugenol, 4-etilfenol, 2-metoxi-4-vinilfenol, 1-hepten-4-ol, farnesol I, farnesol III, furasol, 4-vinilfenol, 2-feniletanol.
    • Ésteres: acetato de isobutilo, butirato de etilo, 2-metilbutirato de etilo, isovalerato de etilo, acetato de butilo, hexanoato de etilo, acetato de hexilo, acetato de 3-hexen-1-ol, heptanoato de etilo, lactato de etilo, nonanoato de metilo, octanoato de etilo, 3-hidroxibutirato de etilo, nonanoato de etilo, malonato de dietilo, 2-furoato de etilo, decanoato de etilo, octanoato de isoamilo, benzoato de etilo, succinato de dietilo, 4-decenoato de etilo, acetato de bencilo, diacetato de 1,3-propanodiol, salicilato de metilo, acetato de betafeniletilo, dodecanoato de etilo, pentadecanoato de 3-metilbutilo, acetato de octilo, hidrocinamato de etilo, palmitato de etilo, miristato de isopropilo, miristato de etilo, cinamato de etilo, pentadecanoato de etilo, hexadecanoato de etilo, ftalato de dimetilo, octadecanoato de etilo, 2-etilhexilftalato de butilo, ftalato de octilbutilo, benzoato de metilo.
    • Aldehídos y cetonas: hexanal, acetoína, 2-furaldehído, benzaldehído, trans-2-nonenal, 2-decenal, fenilacetaldehído, acetofenona, gamma-hexalactona, trans,trans-2,4-decadienal, beta-damascenona, dihidropseudoionona, whiskey lactona I, gamma-octalactona, gamma-nonalactona, gamma-decalactona, gamma-undecalactona, benzofenona, vainillina, 2-monolinoleína.
    • Ácidos: ácido acético, ácido propiónico, ácido isobutírico, ácido 2-metilundecanoico, ácido butírico, ácido isovalérico, ácido 2-metilbutírico, ácido fenilacético, ácido hexanoico, ácido 2-etilhexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido benzoico.
    • Terpenos: trans-óxido de linalol, linalol, alfa-terpineol, beta-citronelol, alfa-ionona, beta-ionona.

En el estudio se observaron algunos compuestos que solo se detectaban en el vino de una de las variedades como por ejemplo, el hexanal y 2-monolinoleína en el vino de malvasía. También se encontraron compuestos que únicamente no se detectaban en una sola de las variedades como puede ser el 2-metilbutirato de etilo en el vino de gual; etoxitriglicol, palmitato de etilo y beta-ionona en malvasía; eugenol, ftalato de dimetilo, trans,trans-2,4-decadienal en listán blanco; 3-hepten-1-ol, ciclooctil alcohol y guaiacol en marmajuelo.

En la figura 1 se muestran los gráficos obtenidos a partir de las áreas absolutas por familias químicas para cada uno de los vinos estudiados.

Figura 1 Eficacia de extracción para los vinos blancos clasificada por familias químicas

 

De los gráficos podemos obtener para cada familia química el vino con mayor contenido en cada una de ellas, así para los alcoholes: gual; ésteres: listán blanco; aldehídos y cetonas: gual; ácidos: gual, y terpenos: malvasía.

Los terpenos son una familia química de compuestos que presentan aromas de carácter floral. Son propios de las variedades de uva aromáticas como la moscatel. En nuestro caso es de señalar el mayor contenido que presenta en estos compuestos la variedad de malvasía con relación al resto de vinos monovarietales. También es de destacar el mayor sumatorio de áreas absolutas que presenta el vino de gual con respecto a los demás vinos en el caso de la familia de los alcoholes.

Con objeto de estudiar para cada vino, la familia química que presenta una mayor extracción, se realizó un estudio de la eficacia de extracción para todos los vinos analizados. Los resultados se muestran en la figura 2.

Figura 2 Sumatorio de las áreas absolutas para todas las familias químicas clasificados por vinos

 

Como se puede observar, para todos los vinos, las familias químicas que presentan una eficacia de extracción más baja son las de aldehídos y cetonas y terpenos. Es de señalar, que tanto en el vino de listán blanco como en el de marmajuelo la familia de los ésteres presenta una eficacia de extracción muy superior a las demás familias químicas. Por otro lado, también conviene destacar, que en el caso de los vinos de malvasía y gual, las familias de alcoholes y ésteres muestran valores de sumatorios de áreas absolutas de extracción muy superiores al resto.

 

Conclusiones

Una vez excluidos los mayoritarios y las familias químicas de poco interés desde el punto de vista sensorial, se identificaron en total 126 compuestos volátiles. Los compuestos extraídos se clasificaron por familias químicas de similares sensaciones olfativas y cabe destacar a la familia de los alcoholes y ésteres por el alto número de compuestos extraídos. El vino con mayor contenido en cada una de las familias químicas es, para los alcoholes: gual; ésteres: listán blanco; aldehídos y cetonas: gual; ácidos: gual, y terpenos: malvasía.Para todos los vinos, las familias químicas que presentan una eficacia de extracción más baja son las de aldehídos y cetonas y terpenos.

 

Bibliografía

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8. Pérez Olivero S.J., Pérez Trujillo J.P. A new method for the determination of carbonyl compounds in wines by headspace solid-phase microextraction coupled to gas chromatography-ion trap mass spectrometry. J Agric Food Chem 2010; 58: 12976-85.