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Influence of different parameters on the formation of aroma-active compounds from ascorbic acid in model wines Cover

Influence of different parameters on the formation of aroma-active compounds from ascorbic acid in model wines

Open Access
|Jan 2026

Figures & Tables

Abb. 1:

Reaktion des Sulfits mit Eisen und Sauerstoff (Danilewicz und Wallbridge, 2010)
Reaktion des Sulfits mit Eisen und Sauerstoff (Danilewicz und Wallbridge, 2010)

Abb. 2:

Oxidation der Phenole (Pour Nikfardjam, 2010)
Oxidation der Phenole (Pour Nikfardjam, 2010)

Abb. 3:

Bildungskinetik der Ascorbinsäure-Abbauprodukte
Bildungskinetik der Ascorbinsäure-Abbauprodukte

Abb. 4:

Prozentualer Beitrag der vier Parameter auf die Bildung der Ascorbinsäure-Degradationsprodukte in den Modellwein-Lösungen für Weiß- und Rotwein-Modellweinmatrix nach acht Wochen, ausgewertet nach einem Screening Design
Prozentualer Beitrag der vier Parameter auf die Bildung der Ascorbinsäure-Degradationsprodukte in den Modellwein-Lösungen für Weiß- und Rotwein-Modellweinmatrix nach acht Wochen, ausgewertet nach einem Screening Design

Abb. 5:

Reaktionsmechanismus zur Bildung der DHA (Basak et al., 2023)
Reaktionsmechanismus zur Bildung der DHA (Basak et al., 2023)

Abb. 6:

Reaktionsmechanismus zur Bildung der Abbauprodukte 2-Furancarbonsäure und 3-Hydroxy-2-pyron ausgehend von der DHA (Basak, Shaik, & Chakraborty, 2023; Yuan & Chen, 1998)
Reaktionsmechanismus zur Bildung der Abbauprodukte 2-Furancarbonsäure und 3-Hydroxy-2-pyron ausgehend von der DHA (Basak, Shaik, & Chakraborty, 2023; Yuan & Chen, 1998)

Abb. 7:

Säurekatalysierte Fischerveresterung der 2-Furancarboxylsäure zu Ethy-2-furoat mit Ethanol
Säurekatalysierte Fischerveresterung der 2-Furancarboxylsäure zu Ethy-2-furoat mit Ethanol

Abb. 8:

Ascorbinsäure-Degradationsweg zu Furfural (Basak et al., 2023; Kurata und Sakurai, 1967)
Ascorbinsäure-Degradationsweg zu Furfural (Basak et al., 2023; Kurata und Sakurai, 1967)

Einstellungsparameter für die HS-SPME-GC-MS-Analyse

SPME
FaserCarbon WR/PDMS - 95/10
Faser Konditionierung250 °C
Prä-Konditionierung10.00 min
Post-Konditionierung1.00 min
Nadelspülfluss0.8 bar
Proben-Inkubation5.00 min. 50 °C
HS-Extraktion45.00 min. 50 °C
Agitatorein: 5 s, aus: 2 s
Desorption10.00min. 250 °C
GC
Säulenfluss2 ml/min
TrägergasHelium
Injektor250 °C
Split50 ml/min @1.00 min.
Gas Saver20 ml/min @14.00 min.
Ofen Temperatur-Programm40 °C/3.00 min. - 5 °C/min/175 °C/0.00 min. - 8 °C/min./200 °C/10.00 min.
MS
Elektronenenergie70 eV
Transferline220 °C
Ionenquelle200 °C
Solvent Delay14.00 min.
Scan Modus14.20 - 40.00 min.
Scan m/z38-250 amu
Scan Time0.2 s
Inter-Scan Delay0.025 s

Statistische Datenauswertung nach einem Screening Design der Relevanz der vier Parameter auf die Bildung der Ascorbinsäure-Degradationsprodukte in den Rotwein-Modellwein-Lösungen nach acht Wochen

Rotwein
Ethyl-2-furoat
SourceDFSum of squares/Mean squaresFPr > Fp-values signification codes
pH1,0001,11E+1452,7810,001***
[°C]1,0001,70E+1481,2280,000***
SO21,0005,23E+100,0250,881°
Ascorbinsäure1,0004,91E+1323,4280,005**
Furfural
pH1,0002,11E+1118,9180,007**
[°C]1,0005,67E+1150,8290,001***
SO21,0002,46E+102,2050,198°
Ascorbinsäure1,0005,05E+104,5250,087.
3-Hydroxy-2-pyron
pH1,0003,26E+113,9610,103°
[°C]1,0006,15E+1274,6510,000***
SO21,0003,86E+114,6840,083.
Ascorbinsäure1,0002,11E+1225,5470,004**
Signification codes: 0 < *** < 0.001 < ** < 0.01 < * < 0.05 < . < 0.1 < ° < 1

Design of Experiments Screening Design mit den vier Parametern Temperatur, pH-Wert, SO2- und Ascorbinsäure-Konzentration

pH-WertTemperatur [°C]Schwefeldioxid [mg/l]Ascorbinsäure [mg/l]
Weiß-/Roséwein-Modellweinmatrix
13,0012,025,0125,0
23,5012,025,0125,0
33,0030,025,0125,0
43,5030,025,0125,0
53,0012,050,0125,0
63,5012,050,0125,0
73,0030,050,0125,0
83,5030,050,0125,0
93,0012,025,0250,0
103,5012,025,0250,0
113,0030,025,0250,0
123,5030,025,0250,0
133,0012,050,0250,0
143,5012,050,0250,0
153,0030,050,0250,0
163,5030,050,0250,0
173,2521,037,5187,5
183,2521,037,5187,5
Rotwein-Modellweinmatrix
193,5012,025,0125,0
204,2012,025,0125,0
213,5030,025,0125,0
224,2030,025,0125,0
233,5012,050,0125,0
244,2012,050,0125,0
253,5030,050,0125,0
264,2030,050,0125,0
273,5012,025,0250,0
284,2012,025,0250,0
293,5030,025,0250,0
304,2030,025,0250,0
313,5012,050,0250,0
324,2012,050,0250,0
333,5030,050,0250,0
344,2030,050,0250,0
353,8521,037,5187,5
363,8521,037,5187,5

Statistische Datenauswertung nach einem Screening Design der Relevanz der vier Parameter auf die Bildung der Ascorbinsäure-Degradationsprodukte in den Weißwein-Modellwein-Lösungen nach acht Wochen

Weißwein
Ethyl-2-furoat
SourceDFSum of squares/Mean squaresFPr > Fp-values signification codes
pH1,0007,07E+1316,2470,010*
[°C]1,0009,09E+14208,860<0,0001***
SO21,0001,42E+133,2560,131°
Ascorbinsäure1,0001,46E+1433,5380,002**
Furfural
pH1,0006,14E+1111,4050,020*
[°C]1,0004,21E+1278,2330,000***
SO21,0007,97E+1114,8170,012*
Ascorbinsäure1,0001,24E+112,3020,190°
3-Hydroxy-2-pyron
pH1,0003,17E+100,3510,579°
[°C]1,0001,28E+13141,556<0,0001***
SO21,0001,15E+111,2770,310°
Ascorbinsäure1,0005,66E+116,2740,054.
Signification codes: 0 < *** < 0.001 < ** < 0.01 < * < 0.05 < . < 0.1 < ° < 1

Chromatographische und massenspektrometrische Charakteristika der Degradationsprodukte der Ascorbinsäure in der GC/MS-Analyse

Verbindungm/zKovats-Index (polare Säule, Temperaturprogramm)Retentionszeit [min]
Furfural95 + 961425-148615,3
Ethyl-2-furoat95 + 112 + 1401612-162419,2
3-Hydroxy-2-pyron55 + 84 + 1121965-199727,1
DOI: https://doi.org/10.2478/mittklbg-2024-0004 | Journal eISSN: 3061-063X | Journal ISSN: 3061-0621
Language: English
Page range: 41 - 56
Submitted on: Mar 8, 2024
|
Published on: Jan 9, 2026
In partnership with: Paradigm Publishing Services
Publication frequency: 4 issues per year

© 2026 Anna Heidrich, Alexandra Endres, Martin Pour Nikfardjam, published by High School and Federal Office of Viticulture and Pomology
This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 License.