Application of gas chromatography-ion mobility spectrometry (GC-IMS) to characterize volatile signatures of Fetească Neagră wines from the IGP Ștefan Vodă region

Abstract

Wine aroma is a key determinant of quality and typicity, shaped by complex mixtures of volatile compounds. Traditional methods such as GC-MS provide detailed chemical information but are often time consuming and less suited for rapid terroir studies. This study hypothesized that gas chromatography-ion mobility spectrometry (GC-IMS) can differentiate wines from neighboring vineyards within the same protected geographical indication (PGI). The objective was to evaluate its applicability for profiling volatile compounds in wines from three vineyards of the PGI Ștefan Vodă region in Moldova. Microvinification was carried out with Fetească Neagră grapes harvested at technological maturity in 2022, and the resulting wines were analyzed by GC-IMS. Three dimensional spectra, two dimensional projections, differential mapping, and fingerprint plots revealed vineyard specific volatile profiles. Wine from Purcari was characterized by higher levels of esters, Cimișlia by carbonyls and terpenes, and Căușeni by higher alcohols and acetate esters. These results confirm that GC-IMS can capture subtle vineyard level differences and provide unique chemical fingerprints.

Aroma vinului este un determinant esențial al calității și tipicității, fiind modelată de amestecuri complexe de compuși volatili. Metodele tradiționale, precum GC-MS, oferă informații chimice detaliate, dar sunt adesea consumatoare de timp și mai puțin adecvate pentru studii rapide asupra terroirului. Acest studiu a emis ipoteza că cromatografia gazoasă cu spectrometrie de mobilitate ionică (GC-IMS) poate diferenția vinurile provenite din vii învecinate, aflate în cadrul aceleiași regiuni cu indicație geografică protejată (IGP). Obiectivul a fost evaluarea aplicabilității acestei metode pentru profilarea compușilor volatili din vinurile a trei vii din regiunea cu IGP Ștefan Vodă din Republica Moldova. Microvinificarea a fost realizată cu struguri Fetească Neagră recoltați la maturitate tehnologică în 2022, iar vinurile obținute au fost analizate prin GC-IMS. Spectrele tridimensionale, proiecțiile bidimensionale, hărțile diferențiale și diagramele de tip „fingerprint” au evidențiat profiluri volatile specifice fiecărei plantații de viță de vie. Vinul din Purcari s-a caracterizat prin niveluri mai ridicate de esteri, cel din Cimișlia prin compuși carbonilici și terpene, iar cel din Căușeni prin concentrații mai mari de alcooli superiori și de esteri ai acidului acetic. Aceste rezultate confirmă faptul că GC-IMS poate detecta diferențe subtile la nivel de vie și poate furniza amprente chimice unice.