Was macht einen Gin besonders?
GC-MS-Analyse von aromarelevanten flüchtigen Stoffen in Gin
Waldemar Weber, Shimadzu Europa GmbH
Dieser Artikel ist der dritte und letzte in einer Reihe von Artikeln über Gin, einer bekannten, traditionellen Spirituose, die sich seit einiger Zeit wieder großer Beliebtheit erfreut. Die Attraktivität eines Gins hängt häufig von seinem Aroma und seinem Geschmack ab – also letztlich von chemischen Verbindungen. Gin-Hersteller benötigen deshalb gute Methoden, um sicherzustellen, dass ihr Produkt für Verbraucher attraktiv ist. Hier befassen wir uns mit der Frage, wie Gin-Hersteller ihren Gin analysieren können, um besser zu verstehen, was gut schmeckt.
Der weltweite Gin-Markt verzeichnet seit einigen Jahren ein robustes Wachstum, angetrieben von einem steigenden Interesse an Premium- und Craft-Marken, verlockenden neuen Rezepten für Gin-Cocktails und der scheinbar unstillbaren Neugierde von Verbrauchern und Herstellern auf neue, spannende Geschmacksrichtungen.
Für Gin, eine Spirituose mit althergebrachten Traditionen, gelten in Europa und Großbritannien strenge Gesetze. Laut der Verordnung (EU) 2019/787 ist Gin eine wacholderhaltige Spirituose, die durch Aromatisieren von Ethylalkohol landwirtschaftlichen Ursprungs mit Wacholderbeeren (Juniperus communis L.) hergestellt wird und einen Mindestalkoholgehalt von 37,5 % vol. aufweist. Für Kategorien wie „Destillierter Gin“ und „London (Dry) Gin“ gelten weitere Anforderungen. Destillierter Gin darf ausschließlich durch Destillation hergestellt werden, mit einem Mindestalkoholgehalt von 37,5 % vol., und ohne die Verwendung von Aromastoffen. London (Dry) Gin darf einen Methanolgehalt von höchstens 5 g/hl r. A. aufweisen und weder gefärbt noch übermäßig gesüßt sein.
Selbstverständlich kann man seinen Gin zu Hause nach Belieben selbst aromatisieren, indem man einen Trinkalkohol mit Wacholderbeeren ansetzt und anschließend je nach Geschmack eine Zimtstange, Zitronenschale, Gurke oder andere Zutaten dazugibt. Die meisten Verbraucher bevorzugen es jedoch, wenn eine fachkundige Person sichergestellt hat, dass der Gin, den sie trinken, so schmeckt, wie sie es erwarten – oder sogar besser. Hersteller in der hart umkämpften Welt des Premium-Gins wissen, dass ihr Erfolg davon abhängt, einen aromatischen Gin zu produzieren, der originell, nuanciert, besonders und hochwertig ist. Ein aromatischer Geschmack ist eindeutig die wichtigste Zutat eines Premium-Gins. Doch wie stellt man ihn sicher?
Die Rolle von Terpenen als Aromastoffe
Einen großen Teil der Antwort liefern Terpene. Bei Terpenen – wie z. B. Monoterpenen, Sesquiterpenen und Diterpenen – handelt es sich um eine große Gruppe von natürlichen Verbindungen, die in vielen Pflanzen, vor allem in Nadelbäumen, vorkommen. Terpene sind flüchtige Verbindungen, d. h., sie verdampfen leicht und können durch ihren Geruch wahrgenommen werden. Terpene leisten unter anderem einen wesentlichen Beitrag zu typischen Gerüchen – bei den Pflanzen selbst, aber auch als Aromastoffe in Lebensmitteln und Getränken. So werden beispielsweise Sesquiterpene als Untergruppe der Terpene häufig verwendet, um Produkten ein erdiges, holziges oder würziges Aroma zu verleihen. Doch auch wenn Terpene häufig vorkommen, ist es nicht leicht, sie zu extrahieren. Insbesondere für die Lebensmittelherstellung werden sie durch chemische Synthese hergestellt.
Wie also können Gin-Hersteller herausfinden, welche Terpene in welcher Menge und in welchen Kombinationen genau für das Aroma und den Geschmack sorgen, die ihr Produkt für Kunden attraktiv machen?
Die Untersuchung von Gin-Aromen mithilfe von GC-MS
Diese Frage veranlasste einen Forscher mit einem Faible für Gin, herauszufinden, ob die Gaschromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC-MS) geeignet ist, um die zur Aromatisierung von Gin verwendeten Terpene besser zu bestimmen und zu analysieren. Er ging davon aus, dass die Entwicklung einer einfachen und präzisen Methode den Herstellern bei ihrer mühsamen Arbeit helfen würde, einen Gin zu kreieren, der den Durst anspruchsvoller Verbraucher weiterhin stillt.
Dabei entschied er sich für eine einfache Herangehensweise: Zusammengetragen wurden 18 Gin-Proben aus Großbritannien, Österreich, Deutschland und Japan. Die Auswahl umfasste verschiedene Sorten, darunter alkoholfreie Produkte, Safran-Gin und im Eichenfass gereifte Varianten. Diese Vielfalt ermöglichte eine umfassende Analyse der unterschiedlichen Geschmacksprofile und Herstellungsverfahren, die in den jeweiligen Regionen zum Einsatz kommen.
Zur Analyse der Gin-Proben wurden ein GCMS-QP2020 NX von Shimadzu mit einer Rtx-5MS GC Kapillarsäule und ein AOC-6000 Autosampler (Abbildung 1) genutzt. Das Probenvolumen betrug 10 µl und das verwendete Temperaturprogramm war 35 °C (1 Minute), 8 °C/min bis 280° C. Die Fließgeschwindigkeit des Heliums als Trägergas betrug 35 cm/sec, und die SPME-Faseranordnung DVB/CAR/PDMS war für 20 Minuten auf 60 °C eingestellt.
| G1 | 27 | G10 | 12 |
| G2 | 20 Alkoholfrei | G11 | 26 |
| G3 | 20 | G12 | 70 Safran-Gin |
| G4 | 68 | G13 | 61 |
| G5 | 40 | G14 | 61 |
| G6 | 54 | G15 | 67 |
| G7 | 39 Alkoholfrei | G17 | 67 |
| G8 | 26 Alkoholfrei | G18 | 67 |
| G9 | 26 | G18 | 70 Reifung im Eichenfass |
Tabelle 1 enthält eine Zusammenfassung der analysierten Gin-Proben und der jeweiligen Einkaufspreise. Zum Vergleich der in den gemessenen Proben nachgewiesenen flüchtigen organischen Verbindungen wurden drei Gins unterschiedlicher Preisklassen miteinander verglichen. G10 ist ein preisgünstiger Gin, G3 ein mittelpreisiger Gin und G18 ein hochpreisiger Premium-Gin. Die Chromatogramme dieser Gins sind in Abbildung 2 dargestellt und zeigen, dass hochwertige Gins (G3 und G18) erheblich mehr flüchtige Komponenten enthalten als der billigste Gin (G10). Abbildung 3 gibt eine relative Übersicht über alle gemessenen Gin-Proben und zeigt eine Korrelation zwischen dem Preis und der Peakfläche der nachgewiesenen flüchtigen organischen Verbindungen. Diese Darstellung zeugt mehr oder weniger von einem direkten Zusammenhang zwischen dem Marktwert eines Gins (d. h. seinem Geschmack und Aroma) und dem Preis.
Gin-Preis im Vergleich zum Gehalt an flüchtigen Bestandteilen
Premium-Gin hat nachweislich mehr Geschmack
Die Studie zeigt, dass sich anhand der gemessenen Proben im Wesentlichen zwei Gruppen von Gin unterscheiden lassen (rot und blau markiert). Ausnahmen bilden die alkoholfreien Gin-Sorten, bei denen der Gehalt flüchtiger organischer Komponenten trotz des geringeren Preises dem von alkoholhaltigem Gin entspricht oder sogar höher ist. Grund dafür ist, dass die Hersteller glauben, die fehlende geschmacksverstärkende Wirkung des Alkohols durch eine größere Menge von Aromastoffen ausgleichen zu müssen.
Eine noch genauere Analyse ermöglicht das GC-MS-Verfahren durch den Einsatz der mehrdimensionalen GCxGC-Chromatographie, die eine wesentlich höhere chromatographische Auflösung bietet. Doch auch eine einfache, eindimensionale GC-MS-Analyse liefert sehr erkenntnisreiche Resultate. So lassen sich vier Terpengruppen in den analysierten Gin-Sorten miteinander vergleichen: (oxygenierte) Monoterpene und (oxygenierte) Sesquiterpene. Aus dem GC-MS-Chromatogramm lassen sich Terpene als m/z 93 identifizieren.
Eine eindeutige chromatographische Trennung dieser vier Gruppen ist nicht möglich; sie lassen sich jedoch chromatographisch ungefähr zuordnen. Einen Vergleich des unterschiedlichen Terpengehalts in den drei Gin-Sorten zeigt Abbildung 4. Auch hier ist eindeutig zu sehen, dass die Menge an Terpenen – die für das Aroma von Gin entscheidend sind – in dem billigeren Gin deutlich geringer ist. Abbildung 5 fasst die integrierten Flächen der Terpengruppen zusammen. Der Terpengehalt in dem preiswerteren Gin ist geringer; von Sesquiterpenen, die natürlicherweise einen starken Einfluss auf das Geschmacksprofil haben, lassen sich nur Spuren nachweisen.
Zusammenfassend lässt sich sagen: In einer Vergleichsstudie mit 18 Gin-Proben unterschiedlicher Herkunft und Preisklasse ließ sich mithilfe des GC-MS-Verfahrens nachweisen, dass hochwertigerer Gin erheblich mehr flüchtige Komponenten enthält, die entscheidend zum Aroma der Spirituose beitragen, allen voran Terpene wie Mono- und Sesquiterpene. Preiswerte Gin-Sorten enthalten tendenziell weniger dieser Verbindungen und weisen dementsprechend ein weniger komplexes Duftprofil auf.
Selbst alkoholfreier Gin kann große Mengen aromatischer Verbindungen aufweisen, da die Hersteller die fehlende geschmacksverstärkende Wirkung des Alkohols kompensieren müssen. Auch wenn die fortschrittliche mehrdimensionale GCxGC-Technik eine höhere Auflösung bietet, liefert das herkömmliche GC-MS-Verfahren dennoch wertvolle Einblicke in die chemische Zusammensetzung von Gin.
Eine Methode für das Aroma von morgen
Das Aroma von Gin hängt im Wesentlichen von seiner chemischen Zusammensetzung ab. Die chemische Forschung hat einen ersten Schritt getan, um besser zu verstehen, auf welche Weise verschiedene Komponenten zum Geschmacksprofil eines Gins beitragen. GC-MS ist eine leistungsstarke und praktische Methode, die einfach eingesetzt werden kann, um die flüchtigen Komponenten zu messen, die einem Gin sein Aroma und seinen Geschmack verleihen. Insgesamt ermöglicht GC-MS ein besseres Verständnis der Zusammenhänge zwischen komplexen Mischungen von Aroma- und Geschmacksstoffen, der Produktionsqualität, dem Preis und dem attraktiven Geschmacksprofil eines Gins.
Diese Erkenntnisse sind sowohl für die Wissenschaft als auch für die Getränkeindustrie von Interesse, da sie deren Verständnis für die spezifischen chemischen Komponenten vertiefen, die zum Aroma eines Gins beitragen. Darüber hinaus kann GC-MS Hersteller in die Lage versetzen, neue Rezepte effizienter zu entwickeln und ihre bestehenden Produkte zu verfeinern, um sie für Verbraucher attraktiver zu machen.
