Analytische Bestimmung von Spurenbestandteilen in Weinen zur chemometrischen Herkunftsbestimmung

• Applicant: Professor Dr. Klaus Danzer
• Subject Area: Analytical Chemistry
• Term: from 1999 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5176652

Die Charakterisierung und Unterscheidung von Weinen nach Herkunft und anderen Qualitätsmerkmalen auf objektiver Grundlage, d. h. anhand von Meßgrößen, gewinnt zunehmend an Bedeutung. Mit abgegrenzten Anbaugebieten sind nicht nur bestimmte Qualitätsvorstellungen der Verbraucher verbunden, sondern es ergeben sich daraus auch Entscheidungskriterien, beispielsweise über Förderleistungen. Da die Qualität eines Weines von einer Vielzahl von Parametern beeinflußt wird, müssen zur Ermittlung seine Herkunft die relevanten Bestandteile möglichst vollständig analytisch bestimmt und entsprechend ihrer Bedeutung in chemometrische Auswerteverfahren einbezogen werden. Moderne Multielementmethoden können relativ schnell viele Analysendaten liefern, die mit Methoden der multivariaten Datenanalyse ausgewertet werden und auf diese Weise Informationen über komplexe bestimmte Eigenschaften und Sachverhalte liefern. Bisherige Untersuchungen zeigen allerdings, daß die Analyse und Auswertung begrenzter Stichprobenumfänge nicht ausreicht, um die Herkunft eines Weines weltweit bestimmen zu können. Dagegen ist eine breite Anwendung leistungsstarker und schneller Analysenmethoden, mit denen zahlreiche und besonders diskrimanzstarke Elemente bestimmt werden können, auf eine sehr große Anzahl von Weinproben mit nachfolgender systematischer Bewertung der Resultate mittels chemometrischer Methoden weitaus erfolgversprechender. Bisherige eigene Arbeiten zur Spurenelementanalytik von Weinen deutscher Anbaugebiete mit Hilfe der optischen ICPSpektrometrie haben gezeigt, daß eine Herkunftsunterscheidung der Weine möglich ist, wenn eine Vielzahl von Spurenelementgehalten ("Spurenelementmuster") mittels multivariater Datenanalyse ausgewertet wird. Allerdings reicht das Nachweisvermögen der ICP-Emissionsspektrometrie nicht aus, um sehr diskrimanzstarke Elemente wie die seltenen Erden und andere Ultraspurenelemente bestimmen zu können. Für eine umfassende Charakterisierung der Weine soll deshalb die niedrigauflösende ICPMassenspektrometrie mit multivariater Kalibration eingesetzt werden. Nach der Entwicklung und Validierung eines geeigneten Direktanalysenverfahrens soll eine Vielzahl von Weinen gesicherter Herkunft experimentell-analytisch charakterisiert und unter Einbeziehung von Analysendaten bestimmter organischer Weininhaltsstoffe mit chemometrischen Mustererkennungsmethoden klassifiziert und bewertet werden. Dazu werden neben multivariat-statistischen Methoden auch Verfahren der künstlichen Intelligenz eingesetzt. Besondere Bedeutung kommt dabei der Zusammenarbeit mit dem Institut für Spektrochemie und Angewandte Spektroskopie Dortmund zu, und zwar besonders im Hinblick auf die Absicherung der Zuverlässigkeit der ICP-MS-Methodik, auf systematische Untersuchungen zum Einfluß technologischer Faktoren bei der Weinbereitung sowie einer gemeinsamen umfassenden chemometrischen Auswertung der Daten.

• DFG Programme: Research Grants