IVAS 2017: Chemical Profiling and Differential Analysis of Whiskies using Exactive™ GC Orbitrap™ GC-MS
Prezentace | 2017 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Chemické profilování whisky je nezbytné pro udržení vysoké kvality finálního produktu, zajištění konzistence chuti a aroma a efektivní odhalování padělků. S globálním trhem v hodnotě stovek miliard dolarů představuje padělání závažnou hrozbu pro výrobce i spotřebitele, proto jsou pokročilé analýzy klíčové pro bezpečnost a integritu značek.
Tato studie demonstruje využití systému Q Exactive GC Orbitrap GC-MS pro chemické profilování a diferenciální analýzu whisky. Hlavními cíli bylo:
Vzorky whisky byly extrahovány v ethylacetátu a analyzovány čtyřikrát v náhodném pořadí. Metodika zahrnovala:
Analýza plnoskenových dat odhalila významné odlišnosti mezi bourbonem a single malt whisky. Multivariační PCA ukázala jasné rozlišení skupin podle typu a regionu. Volcano ploty umožnily identifikovat sloučeniny, které jsou specificky obohacené v bourbonech nebo naopak ve skotských whisky. Klíčovou identifikovanou látkou byl beta-ionon, který je produktem rozkladu beta-karotenu a v závislosti na surovině (kukuřice vs ječmen) se vyskytoval v odlišné koncentraci. U whisky stejného palírenského závodu se lišily sloučeniny podle délky zrání; například hydroxymethylfurfural byl markantnější ve starších vzorcích.
Vysoké rozlišení Orbitrap MS umožňuje:
Rozvoj databází profilů whisky a dalších lihovin umožní ještě přesnější klasifikaci původu a procesu zrání. Kombinace GC-Orbitrap MS s umělou inteligencí a strojovým učením rozšíří možnosti prediktivní analýzy. Dále se očekává rozšíření aplikace na jiné potravinářské matrixy, využití CI režimů pro lepší záchyt molekulárních iontů a integrace s technikami jako LC-MS či NMR pro ještě komplexnější pohled na složení vzorků.
Systém Q Exactive GC Orbitrap GC-MS poskytuje robustní a vysoce citlivý nástroj pro chemické profilování whisky. Workflow zahrnující HRAM analýzu a pokročilou datovou analýzu umožňuje rychle identifikovat rozdíly mezi vzorky, čímž přispívá k bezpečnosti výrobků a ochraně proti padělkům.
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/HRMS, GC/Orbitrap
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Chemické profilování whisky je nezbytné pro udržení vysoké kvality finálního produktu, zajištění konzistence chuti a aroma a efektivní odhalování padělků. S globálním trhem v hodnotě stovek miliard dolarů představuje padělání závažnou hrozbu pro výrobce i spotřebitele, proto jsou pokročilé analýzy klíčové pro bezpečnost a integritu značek.
Cíle a přehled studie
Tato studie demonstruje využití systému Q Exactive GC Orbitrap GC-MS pro chemické profilování a diferenciální analýzu whisky. Hlavními cíli bylo:
- Rozlišit whisky podle druhu (bourbon vs scotch), regionu a délky zrání.
- Identifikovat charakteristické sloučeniny, které odrážejí surovinu a proces zrání.
- Vyvinout workflow pro rychlou detekci rozdílů a odhalování možných padělků.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky whisky byly extrahovány v ethylacetátu a analyzovány čtyřikrát v náhodném pořadí. Metodika zahrnovala:
- Chromatografii na Thermo Scientific Trace 1310 GC s univerzálním vstřikovacím systémem.
- Detekci na hybridním GC-Orbitrap MS Q Exactive GC s vysokým rozlišením (až 120 000 FWHM) pro EI/CI režimy a MS/MS.
- Software Compound Discoverer pro statistickou analýzu plnoskenových dat a TraceFinder pro dekonvoluci chromatogramů.
- Databáze NIST pro identifikaci sloučenin doplněné o vysokorozlišovací filtraci (HRF) pro potvrzení sumárních vzorců.
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza plnoskenových dat odhalila významné odlišnosti mezi bourbonem a single malt whisky. Multivariační PCA ukázala jasné rozlišení skupin podle typu a regionu. Volcano ploty umožnily identifikovat sloučeniny, které jsou specificky obohacené v bourbonech nebo naopak ve skotských whisky. Klíčovou identifikovanou látkou byl beta-ionon, který je produktem rozkladu beta-karotenu a v závislosti na surovině (kukuřice vs ječmen) se vyskytoval v odlišné koncentraci. U whisky stejného palírenského závodu se lišily sloučeniny podle délky zrání; například hydroxymethylfurfural byl markantnější ve starších vzorcích.
Přínosy a praktické využití metody
Vysoké rozlišení Orbitrap MS umožňuje:
- Komplexní chemické profilování s detekcí hlavních i stopových složek.
- Automatizované workflow pro rychlou detekci odchylek a podezřelých vzorků.
- Spolehlivou identifikaci s přesností pod 1 ppm, minimalizující falešné pozitivy.
- Flexibilní aplikaci v QA/QC a potravinové autenticitě pro odhalování padělků.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozvoj databází profilů whisky a dalších lihovin umožní ještě přesnější klasifikaci původu a procesu zrání. Kombinace GC-Orbitrap MS s umělou inteligencí a strojovým učením rozšíří možnosti prediktivní analýzy. Dále se očekává rozšíření aplikace na jiné potravinářské matrixy, využití CI režimů pro lepší záchyt molekulárních iontů a integrace s technikami jako LC-MS či NMR pro ještě komplexnější pohled na složení vzorků.
Závěr
Systém Q Exactive GC Orbitrap GC-MS poskytuje robustní a vysoce citlivý nástroj pro chemické profilování whisky. Workflow zahrnující HRAM analýzu a pokročilou datovou analýzu umožňuje rychle identifikovat rozdíly mezi vzorky, čímž přispívá k bezpečnosti výrobků a ochraně proti padělkům.
Reference
- Scotch Whisky Association 2015
- Distilled Spirits Council USA 2015
- Thermo Scientific Application Note 10492
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Chemical Profiling and Differential Analysis of Whiskies Using Orbitrap GC-MS
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Dominic Roberts,1 Jana Hajslova,2 Jana Pulkrabova,2 and Paul Silcock1 1 Thermo Fisher Scientific, Runcorn, UK 2 University of Chemistry and Technology, Prague, Czech Republic Ap plica t ion Note 1 0492 Chemical Profiling and Differential Analysis of Whiskies Using Orbitrap…
Klíčová slova
whisky, whiskyscotland, scotlandbourbon, bourbonexactive, exactivemass, masscampbeltown, campbeltownlowlands, lowlandsproposed, proposedchemical, chemicalspectrum, spectrumsingle, singlepci, pciadulteration, adulterationaccuracy, accuracydifferences
Non-targeted analysis of whisky using SPME Arrow and Orbitrap Exploris GC 240 mass spectrometer
2024|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 003094 Food and beverage Non-targeted analysis of whisky using SPME Arrow and Orbitrap Exploris GC 240 mass spectrometer Authors Goal Nicholas A. Warner1, Giulia Riccardino2, The goal of this application note is to demonstrate the Thermo Scientific™…
Klíčová slova
whisky, whiskyscotland, scotlandspme, spmeple, pleunknown, unknownflavor, flavorhram, hramarrow, arrowhighland, highlandisoamyl, isoamylorbitrap, orbitrapscientific, scientificthermo, thermousing, usingheadspace
Chemical profiling of whiskies using Orbitrap GC-MS
2015|Thermo Fisher Scientific|Postery
Chemical profiling of whiskies using Orbitrap GC-MS Dominic Roberts1, Jana Hajslova2, Michal Stupák2, Jana Pulkrabova2, Richard Fussell1 Divan Khalil1 and Paul Silcock1 1Thermo Fisher Scientific, Runcorn, UK. 2Institute of Chemical Technology, Prague, Czech Republic. Overview Results Purpose: To evaluate the…
Klíčová slova
exactive, exactivewhisky, whiskymass, massdifferences, differencesaccurate, accuratechemical, chemicalidentifying, identifyingpropose, proposematch, matchusing, usingeliminated, eliminatedpca, pcamin, minspectral, spectraldata
Chemical Profiling of Whiskies Using Orbitrap GC-MS
2016|Thermo Fisher Scientific|Postery
Poster Note 64740 Chemical Profiling of Whiskies Using Orbitrap GC-MS Dominic Roberts1, Jana Hajslova2, Michal Stupák2, Jana Pulkrabova2, Jason Cole1 and Paul Silcock 1 Thermo Fisher Scientific, Runcorn, UK; 2Institute of Chemical Technology, Prague, Czech Republic Chemical Chemical Profiling Profiling…
Klíčová slova
mass, masswhisky, whiskymatch, matchthermoscientific, thermoscientificfigure, figurewhiskies, whiskiesconceptstudy, conceptstudythisproof, thisproofspectral, spectralaccuracy, accuracycombination, combinationorbitrap, orbitrapexactive, exactiveidentification, identificationsieve