Ultraviolet – visible - near infrared spectroscopy for rapid determination of volatile compounds in white grapes during ripening

Espectroscopia ultravioleta – visível – infravermelho próximo para determinação rápida de compostos voláteis em uvas brancas durante a maturação

¹ Department of Analytical Chemistry, University of Santiago de Compostela, Lugo, Spain
² Misión Biológica de Galicia. Spanish National Research Council (CSIC). El Palacio-Salcedo, 36143, Pontevedra, Spain

^* Corresponding author: Tel.: + 34 986854800, e-mail: mvilanova@mbg.csic.es

Received: 28 September 2016
Accepted: 19 January 2017

Abstract

Near Infrared (NIR) spectroscopy is increasingly used in food analysis due to its speed and ease of use. Ultraviolet-visible (UV-VIS) spectroscopy is commonly used in any laboratory worldwide. The objective of this work was to develop a rapid method based on UV-VIS-NIR spectroscopy for the determination of volatile compounds in white ‘Albariño’ grapes from DO Rias Baixas (Spain). A total of 52 samples of white ‘Albariño’ must were analysed. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was used as reference method. Partial Least Squares regression was used to fit mathematical models to relate the UV-VIS-NIR spectra with the volatile compounds determined by GC-MS. Reliable models for predicting the following compounds were obtained: (E)-2-hexenal, 1-hexanol, (Z)-2-hexanol, benzaldehyde, phenylethanal, cis pyran linalool oxide and 2- phenylethanol. The best performance was obtained using pre-treated spectral data (1^st and 2^nd derived). The r² coefficients obtained were greater than 0.85 for these compounds. In conclusion, UV-VIS-NIR spectroscopy is a fast and feasible method for the determination of some volatile compounds in white ‘Albariño’ musts from DO Rías Baixas.

Resumo

A espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) é cada vez mais utilizada na análise de alimentos devido à sua rapidez e facilidade de uso. A espectroscopia ultravioleta - visível (UV-VIS) é comumente usada em qualquer laboratório em todo o mundo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método rápido baseado na espectroscopia UV-VIS-NIR para a determinação de compostos voláteis em uvas brancas ‘Albariño’ da DO Rias Baixas (Espanha). Foram analisadas 52 amostras de mosto ‘Albariño’ branco. A cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GCMS) foi utilizada como método de referência. A regressão Parcial dos Mínimos Quadrados foi usada para ajustar modelos matemáticos com o intuito de relacionar os espectros UV-VIS-NIR com os compostos voláteis determinados por GC-MS. Obtiveram-se modelos fiáveis para prever os seguintes compostos: (E) -2-hexenal, 1-hexanol, (Z) -2-hexanol, benzaldeído, feniletanal, óxido de cis-pirano linalol e 2-feniletanol. O melhor desempenho foi obtido usando os dados espectrais pré-tratados (1^a e 2^a derivadas). Os coeficientes r² obtidos foram superiores a 0,85 para estes compostos. Em conclusão, a espectroscopia UV-VIS-NIR é um método rápido e viável para a determinação de alguns compostos voláteis em mostos brancos da casta ‘Albariño’ da DO Rías Baixas.