MoniQA 2017: Chemical Profiling of Whiskies Using Orbitrap GC-MS

Význam tématu

Whisky je komplexní produkt vyžadující detailní chemickou analýzu pro zachování kvality, autenticity a sledovatelnosti. Netargetovaná profilace pomáhá odhalit padělání, podpořit konzistenci vůně a chránit ekonomickou hodnotu.

Cíle a přehled studie

Tato pilotní studie měla za cíl demonstrovat netargetovanou chemickou profilaci whisky pomocí Q Exactive GC Orbitrap GC-MS/MS. Analýza zahrnovala detekci a identifikaci sloučenin a srovnání profilů vzorků bourbonu a single malt whisky.

Použitá metodika

Studie využila full-scan EI a PCI akvizici s rozlišením 60 000 FWHM a sub-ppm přesností hmotnosti. Injekce 1 µl do splitless vstřikovače následovala chromatografická separace na sloupci TraceGOLD TG-5SILMS a vícenásobné zpracování dat v softwaru SIEVE 2.2 včetně zarovnání, detekce piků a PCA. Identifikace sloučenin probíhala v TraceFinder a ověření struktur v Mass Frontier.

Použitá instrumentace

• GC: Thermo Scientific TRACE 1310
• Kolonka: TraceGOLD TG-5SILMS (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm)
• Autosampler: TriPlus RSH
• MS: Q Exactive GC Orbitrap (60 000 FWHM, m/z 50–600)
• Software: SIEVE 2.2, TraceFinder, Mass Frontier

Hlavní výsledky a diskuse

• PCA ukázala jasné oddělení vzorků 2265 (single malt) a 2295 (bourbon) od ostatních.
• Pik při 13,6 min byl identifikován jako trans β-ionon (>98 % vysvětlení spektra).
• Pik při 18,0 min bez shody v knihovně vedl k navržení sumy C12H16O5, pravděpodobně 3-karboxy-4-methyl-5-propyl-2-furanpropanoová kyselina.
• Sub-ppm přesnost výrazně omezila počet možných sum a zvýšila důvěru v navržené struktury.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé a komplexní netargetované profilování složitých matic.
• Vysoká přesnost hmotnosti i při nízkých koncentracích.
• Diferenciace profilů pro QA/QC a autentizaci.
• Možnost forenzní analýzy a sledování původu produktu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření statistického počtu vzorků pro zvýšení robustnosti.
• Integrace dalších ionizačních technik a multivariačních metod.
• Automatizace identifikace pomocí umělé inteligence a strojového učení.
• Využití v jiných potravinářských a nápojových maticích.

Závěr

Q Exactive GC Orbitrap GC-MS/MS poskytuje spolehlivou platformu pro netargetovanou chemickou profilaci whisky. Kombinace vysokého rozlišení, sub-ppm přesnosti a pokročilého softwaru umožňuje rychlé, přesné a důvěryhodné rozpoznání a kvantifikaci komponent.

Reference

• Roberts D., Hajslova J., Stupák M., Pulkrabova J., Cole J., Silcock P. Chemical Profiling of Whiskies Using Orbitrap GC-MS. Thermo Fisher Scientific, 2016.