ein Blatt und eine Weintraube, die Sorte Sauvignon blanc

© HBLAWO-Philipp

Sauvignon Blanc RSA: „Cool Climate“ Sauvignon Blanc: Wechselwirkung zwischen Hefepopulation, chemischer Zusammensetzung und Weinauthentizität

Projektleitung

Christian Philipp

Forschungseinrichtung

HBLA und Bundesamt für Wein- und Obstbau Klosterneuburg

Projektnummer

101426

Projektlaufzeit

-

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus| Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus

Allgemeine Projektinformationen

Schlagwörter (deutsch)

Hefepopulation, Aromastoffe, Weinauthentizität

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

Cool climate Sauvignon Blanc: Linking yeast diversity, chemical composition and wine traceability

Projektziele

The aim of this research is to utilize a suite of microbial, chemical and stable isotope analysis methods to characterize Sauvignon Blanc wines derived from different geographical origins.

The objectives of the study are:
1.1 Monitor yeast dynamics in naturally fermented and inoculated wines using high throughput amplicon sequencing as well as culture-based microbial analysis
1.2 To analyse the chemical compositions of the finished wines using SPME-GC-MS/MS and infrared spectroscopy
1.3 To determine the traceability of the finished wines using stable isotope labelling
1.4 to exchange ideas and knowledge and to obtain further experience on methods for the characterization of typical Austrian and South African Sauvignon blanc wines from selected different geographical origin and terroir
1.5 using stable isotope analysis, infrared spectroscopy, GC/MS/MS and microbial community analysis
1.6 analysis of microbial community structures associated with selected wines and/or vineyards
1.7 to establish an optimized work-stream combining the data generated by the different methodologies
1.8 systematic study to establish the possibilities and limitations in differentiation of Austrian and South African Sauvignon blanc wines
1.9 to review and evaluate existing data and statistically interpret the results
1.10 to identify the strengths and weaknesses of the applied methods, and the improvement of interpretation by combination of methods and possible obstacles.

Praxisrelevanz

In 2017 the world wine production was estimated at 247 mhl, of which Austria contributed around 2.4 mhl and South Africa (SA) contributed 10.8 mhl. The two countries are ranked number 19 and 8, respectively with regard to wine production globally. The Austrian wine industry accounts for approximately 1.3% (around € 3.6 bn in 2014) of the National Gross Domestic Product (GDP) while in South Africa approximately 1.5% (WESGRO 2017, SAWIS 2016, SCHNABEL et al. 2016, STATISTIC AUSTRIA 2017). Austrian wines face strong competition from all over the world and Austria is constantly jostling against larger European producers. Similarly SA wines face strong competition from fellow Southern hemisphere countries such as Chile, Australia and New Zealand. Therefore, producing high quality wines with unique aroma and flavours that express “terroir” while maintaining cultivar typicity is necessary to ensure that these countries remain competitive in global markets.
Sauvignon Blanc is the third amongst the most cultivated white wine varieties in SA, however in some regions such as Stellenbosch and Elgin it is the first. Sauvignon Blanc wines from SA have achieved some significant national and international recognition. Similarly, in Austria, Sauvignon Blanc is the most important cultivar in regions such as Styria and has an important supporting character for local wine selling in all other regions. Over the years many endeavours have focused on modification of viticultural and oenological treatments to improve sensory and chemical characteristics of the wines from these regions, and enhance cultivar typicity (GREEN et al., 2011; MARAIS et al.,1999; MARAIS, 2001; SWIEGERS et al., 2009; PAVELESCU et al., 2015). However, this can also be achieved by using the diversity of species and ecosystems characteristic of vineyards (WANG et al., 2015; BOKULICH et al., 2014; SETATI et al., 2012, 2015; LOPANDIC et al., 2007,2008).

Berichte

Abschlussbericht

Kurzfassung

Sauvignon Blanc zählt zu den international bedeutendsten Weißweinsorten und weist ein komplexes Aromaprofil auf, das sich aus Methoxypyrazinen sowie flüchtigen Thiolen zusammensetzt. Schwerpunkt dieser Arbeit war die Detektion der flüchtigen Thiole. Diese Aromastoffe gelten insbesondere in kühlem Klima als prägende Leitsubstanzen. Die Aromenvielfalt wird jedoch nicht ausschließlich durch das Traubenmaterial bestimmt, sondern in wesentlichem Maße durch die Hefepopulationen, die während der alkoholischen Gärung aktiv sind. Gleichzeitig spielen antioxidative Faktoren wie Glutathion eine Schlüsselrolle, da Thiole aufgrund ihrer reaktiven SH-Gruppe stark oxidationsempfindlich sind. Das Projekt umfasste drei methodische Schwerpunkte: (1) mikrobiologische Analysen der Hefepopulationen in Südafrika und Österreich unter Verwendung moderner Hochdurchsatzsequenzierung (Philipp et al., 2021) (2) die Etablierung und Validierung einer GC-MS/MS-Methode zur quantitativen Bestimmung der drei wesentlichen polyfunktionalen Thiole (4MSP, 3SH, 3SHA) (Sezer et al., 2026) (3) Vinifikationsversuche zu Glutathion–Thiol-Wechselwirkungen. Ergänzend wurden sensorische Panels eingesetzt, um analytische Unterschiede sensorisch zu bestätigen (Schruiff, 2025). Die mikrobiologischen Untersuchungen zeigten markante Unterschiede zwischen Regionen und Vinifikationsstrategien. Spontangärungen wiesen eine signifikant höhere Biodiversität auf, während Reinzuchthefen schnell dominierende Populationen bildeten. Diese Unterschiede spiegelten sich klar in den Aromaergebnissen wider. Die GC-MS/MS-Analysen belegten eine deutliche Abhängigkeit der Thiolkonzentrationen von der Hefestammwahl und vom Vorhandensein reduzierender Systeme wie Glutathion. Besonders 3SH wurde durch Glutathionzugabe stabilisiert. Die sensorischen Daten bestätigten diese analytischen Befunde, insbesondere erhöhte tropische Fruchtaromen in Varianten mit stabilisierten Thiolwerten. Die umfassenden Ergebnisse zeigen, dass die Sortentypizität von Sauvignon Blanc wesentlich durch mikrobielle und chemische Faktoren beeinflusst wird. Die Biodiversität der Hefepopulationen und das Vorhandensein antioxidativer Stoffe wie Glutathion bestimmen sowohl die Freisetzung als auch die Stabilität thioltypischer Aromakomponenten. Die entwickelten Methoden bieten eine verlässliche Grundlage für künftige Forschungsarbeiten und ermöglichen eine gezielte Steuerung der Aromaausprägung.

Berichtsdateien

„Cool Climate“ Sauvignon Blank: Wechselwirkung zwischen Hefepopulation, chemischer Zusammensetzung und Weinauthentizität

Abstract (deutsch)

Sauvignon Blanc zählt zu den international bedeutendsten Weißweinsorten und weist ein komplexes Aromaprofil auf, das sich aus Methoxypyrazinen sowie flüchtigen Thiolen zusammensetzt. Schwerpunkt dieser Arbeit war die Detektion der flüchtigen Thiole. Diese Aromastoffe gelten insbesondere in kühlem Klima als prägende Leitsubstanzen. Die Aromenvielfalt wird jedoch nicht ausschließlich durch das Traubenmaterial bestimmt, sondern in wesentlichem Maße durch die Hefepopulationen, die während der alkoholischen Gärung aktiv sind. Gleichzeitig spielen antioxidative Faktoren wie Glutathion eine Schlüsselrolle, da Thiole aufgrund ihrer reaktiven SH-Gruppe stark oxidationsempfindlich sind. Das Projekt umfasste drei methodische Schwerpunkte:

(1) mikrobiologische Analysen der Hefepopulationen in Südafrika und Österreich unter Verwendung moderner Hochdurchsatzsequenzierung (Philipp et al., 2021)

(2) die Etablierung und Validierung einer GC-MS/MS-Methode zur quantitativen Bestimmung der drei wesentlichen polyfunktionalen Thiole (4MSP, 3SH, 3SHA) (Sezer et al., 2026)

(3) Vinifikationsversuche zu Glutathion–Thiol-Wechselwirkungen. Ergänzend wurden sensorische Panels eingesetzt, um analytische Unterschiede sensorisch zu bestätigen (Schruiff, 2025).

Die mikrobiologischen Untersuchungen zeigten markante Unterschiede zwischen Regionen und Vinifikationsstrategien. Spontangärungen wiesen eine signifikant höhere Biodiversität auf, während Reinzuchthefen schnell dominierende Populationen bildeten. Diese Unterschiede spiegelten sich klar in den Aromaergebnissen wider. Die GC-MS/MS-Analysen belegten eine deutliche Abhängigkeit der Thiolkonzentrationen von der Hefestammwahl und vom Vorhandensein reduzierender Systeme wie Glutathion. Besonders 3SH wurde durch Glutathionzugabe stabilisiert. Die sensorischen Daten bestätigten diese analytischen Befunde, insbesondere erhöhte tropische Fruchtaromen in Varianten mit stabilisierten Thiolwerten. Die umfassenden Ergebnisse zeigen, dass die Sortentypizität von Sauvignon Blanc wesentlich durch mikrobielle und chemische Faktoren beeinflusst wird. Die Biodiversität der Hefepopulationen und das Vorhandensein antioxidativer Stoffe wie Glutathion bestimmen sowohl die Freisetzung als auch die Stabilität thioltypischer Aromakomponenten. Die entwickelten Methoden bieten eine verlässliche Grundlage für künftige Forschungsarbeiten und ermöglichen eine gezielte Steuerung der Aromaausprägung.

Abstract (englisch)

Sauvignon Blanc is among the most internationally significant white grape varieties and is characterized by a complex aroma profile composed of methoxypyrazines and volatile thiols. The primary focus of this work was the detection and characterization of volatile thiols. These aroma compounds are considered key impact molecules, particularly in cool-climate regions. However, aromatic diversity is not determined solely by the grape material; it is also strongly influenced by the yeast populations active during alcoholic fermentation. At the same time, antioxidant factors such as glutathione play a crucial role, as thiols are highly susceptible to oxidation due to their reactive sulfhydryl (SH) group.

The project comprised three methodological pillars:

(1) Microbiological analyses of yeast populations in South Africa and Austria using modern high-throughput sequencing (Philipp et al., 2021),

(2) Development and validation of a GC–MS/MS method for the quantitative determination of the three key polyfunctional thiols (4MSP, 3SH, 3SHA) (Sezer et al., 2026), and

(3) Vinification trials investigating glutathione–thiol interactions. Sensory panels were additionally employed to confirm analytical differences on a sensory level (Schruiff, 2025).

The microbiological investigations revealed marked differences between regions and vinification strategies. Spontaneous fermentations exhibited significantly higher microbial biodiversity, whereas inoculated fermentations rapidly developed strongly dominated yeast populations. These differences were clearly reflected in the aroma results. GC–MS/MS analyses demonstrated a pronounced dependence of thiol concentrations on yeast strain selection and on the presence of reducing systems such as glutathione. In particular, 3SH showed enhanced stability when glutathione was added. Sensory data corroborated these analytical findings, especially the intensified tropical fruit aromas observed in variants with stabilized thiol levels.

Overall, the results show that the typicity of Sauvignon Blanc is significantly shaped by both microbial and chemical factors. Yeast population biodiversity and the presence of antioxidant compounds such as glutathione govern both the release and stability of thiol-derived aroma compounds. The methods developed in this project provide a reliable foundation for future research and allow targeted modulation of aroma expression.

Autor/innen

Philipp, C.,