Sensory profile of Port wines: categorical principal component analysis, an approach for sensory data treatment

Perfil sensorial de vinhos do Porto: análise em componentes principais categórica, uma abordagem para o tratamento de dados sensoriais

¹ CQ-VR, Chemistry Research Centre, University of Trás-os-Montes and Alto Douro, Department of Biology and Environment, 5001-801 Vila Real, Portugal
² CM-UTAD and, University of Trás-os-Montes and Alto Douro, Department of Mathematics, 5001 801 Vila Real, Portugal

^* Corresponding author: Tel: +351 259 350 592, fax +351 259 350 480, e-mail: avimoura@utad.pt

Received: 27 November 2014
Accepted: 8 January 2015

Abstract

Port wine is a fortified wine. After the grape spirit addition the fermentation stops and the wine retains some of the natural sweetness of the grape. Port wine exhibits a variety of different styles, each with its own characteristic flavours: White Ports, Ruby Ports and Tawny Ports. Information about the wines sensory characteristics is critical for the successful development and marketing of each new wine brand. This type of information can be obtained using descriptive sensory tests with trained panels that can recognize different sensory descriptors in wines. Given that the collected variables are measured on an ordinal scale a Categorical Principal Component Analysis (CATPCA) can be performed. However, for many years, multivariate analysis has been used for wine characteristic evaluation and Principal Component Analysis (PCA) has long been applied to sensory data treatment.

The two main purposes of this study were to describe a specific sensory method, used by a trained sensory panel including chemical compounds reference development, to establish the most important descriptive and discriminative sensory attributes of different Port wine styles and brands and to compare the results of PCA with the results of CATPCA, in order to assess the feasibility of both techniques. At the end of the work we have demonstrated that the CATPCA data analysis seems to be more robust and explained 15% more of the total amount of initial variance than PCA. Moreover, the CATPCA model did not highlight differences among wines from winery brands while, in PCA, Port Wines are grouped according to wine style and there are some discrimination between brands.

Resumo

O vinho do Porto é um vinho fortificado. Após a adição de aguardente ao mosto/vinho a fermentar, a fermentação termina e o vinho resultante apresentará um pouco da doçura natural da uva. O Vinho do Porto ostenta uma variedade de estilos, cada um com os seus sabores e aromas característicos: Portos Brancos, Portos Ruby e Tawnies. Uma boa caracterização sensorial é fundamental para o desenvolvimento e comercialização de cada nova marca de Vinho do Porto. Esta caracterização pode ser obtida por meio de testes sensoriais descritivos com painéis de provadores treinados que podem reconhecer diferentes descritores sensoriais. Dado que as variáveis recolhidas são medidos numa escala ordinal uma Análise em Componentes Principais Categórica (ACPCAT) pode ser realizada. No entanto, há muitos anos que a análise estatística multivariada é utilizada para tratamentos de dados sensoriais, nomeadamente a Análise em Componentes Principais (ACP).

Os dois principais objetivos deste estudo foram descrever um método sensorial específico, usada por um painel de provadores treinados, incluindo o desenvolvimento de compostos químicos de referência, para os atributos sensoriais descritivos e discriminativos mais importantes nos diferentes estilos e marcas de vinho do Porto e comparar os resultados da ACP com os resultados da ACPCAT, a fim de avaliar a viabilidade de ambas as técnicas. No final do trabalho demonstramos que a análise dos dados ACPCAT parece ser mais robusta e explica mais de 15% da variação inicial do que a análise ACP. Além disso, o modelo ACPCAT não destaca as diferenças entre os vinhos do mesmo estilo mas de marcas diferentes, enquanto, na análise ACP, os Vinhos do Porto são agrupados de acordo com o estilo de vinho e há alguma discriminação entre as marcas.