Comprehensive Evaluation of Scotch Whisky Aroma Profiles Using SPME-GCxGC-TOFMS
Aplikace | 2022 | LECOInstrumentace
Scotch whisky představuje vysoce komplikovaný analytický vzorek obsahující stovky aromatických sloučenin v širokém rozmezí koncentrací a polarity. Přesné charakterizování těchto látek je klíčové pro udržení kvality výrobků, odhalování padělků nebo ředění a pro zajištění ochrany jak spotřebitele, tak producenta. Rozšířená metoda 2D plynové chromatografie spojené s časově-oflotovým hmotnostním spektrometrem (GC×GC-TOFMS) přináší výrazné zlepšení v rozlišení složek a včetně neznámých látek umožňuje spolehlivou detekci i stopových aromatických sloučenin.
Cílem studie bylo ověřit schopnost metody SPME-GC×GC-TOFMS v detailním zmapování aroma profilu reprezentativního vzorku scotch whisky. Primárně bylo zamýšleno:
Vzorcem byla 10µl dávka whisky Glenfiddich v 10ml vialu, extrahovaná SPME vláknem DVB/CAR/PDMS při 60 °C. Analýzu prováděl systém LECO Pegasus BT 4D s GC×GC QuadJet™ modulátorem a TOFMS detektorem. Klíčové parametry:
Po chromatografickém rozdělení a dekonvoluci bylo ze vzorku identifikováno 375 aromatických látek. Ty byly rozděleny dle retenčního indexu (RI) do tříd Match (±10 RI), Probable (±10–20 RI) a Possible (±20–30 RI) a dále dle masové spektrometrické similarity (skóre >800, 700–799, 600–699). Zjištěné výsledky:
Díky vynikající separaci GC×GC byly odhaleny nízkoobjemové aromatické látky, obvykle skryté pod prahem detekce jednorozměrných metod. Různé části konturových a povrchových grafů demonstrovaly oddělení i kriticky koelujících sloučenin, což potvrzuje účinnost termální modulace a rychlé akviziční frekvence TOFMS.
Metoda poskytuje komplexní non-target data i pro velmi složité vzorky, zvyšuje jistotu knihovního přiřazení sloučenin a usnadňuje odfiltrování rušivých signálů. To nachází uplatnění v oblasti kontroly kvality destilátů, forenzní analýzy padělků, výzkumu senzorických profilů a v certifikačních laboratořích pro zajištění autenticity a nejvyšší integrity vzorků.
Další rozvoj by mohl směřovat k automatizaci datových analýz pomocí umělé inteligence, rozšíření metodiky na jiné druhy destilátů a komplexních potravin, adaptaci techniky pro online monitorování výrobního procesu nebo integraci s olfaktometrickými detektory pro korelaci chemických dat s vnímáním aroma.
Studie ukazuje, že kombinace SPME, GC×GC a TOFMS značně rozšiřuje schopnosti detekce, identifikace a kvantifikace aromatických složek whisky. Vysoce kvalitní spektra, rozlišení koelujících látek a klasifikační přístup založený na RI a spektrech poskytují robustní a efektivní analytický workflow pro průmyslové a výzkumné aplikace.
GCxGC, GC/MSD, SPME, GC/TOF
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceLECO
Souhrn
Význam tématu
Scotch whisky představuje vysoce komplikovaný analytický vzorek obsahující stovky aromatických sloučenin v širokém rozmezí koncentrací a polarity. Přesné charakterizování těchto látek je klíčové pro udržení kvality výrobků, odhalování padělků nebo ředění a pro zajištění ochrany jak spotřebitele, tak producenta. Rozšířená metoda 2D plynové chromatografie spojené s časově-oflotovým hmotnostním spektrometrem (GC×GC-TOFMS) přináší výrazné zlepšení v rozlišení složek a včetně neznámých látek umožňuje spolehlivou detekci i stopových aromatických sloučenin.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo ověřit schopnost metody SPME-GC×GC-TOFMS v detailním zmapování aroma profilu reprezentativního vzorku scotch whisky. Primárně bylo zamýšleno:
- optimalizovat extrakci aromatických látek pomocí SPME
- podrobit analyzátor GC×GC-TOFMS hodnocení výkonu při separaci a detekci
- klasifikovat identifikované sloučeniny podle retenčních indexů a skóre podobnosti s NIST knihovnou
Použitá metodika a instrumentace
Vzorcem byla 10µl dávka whisky Glenfiddich v 10ml vialu, extrahovaná SPME vláknem DVB/CAR/PDMS při 60 °C. Analýzu prováděl systém LECO Pegasus BT 4D s GC×GC QuadJet™ modulátorem a TOFMS detektorem. Klíčové parametry:
- 1D kolona: Rxi-5SilMS, 30 m × 0,25 mm × 0,25 µm
- 2D kolona: Rxi-17SilMS, 1,3 m × 0,25 mm × 0,25 µm
- Přenosový liniový teplotní program: 50 °C → 280 °C při 10 °C/min
- Modulační perioda: 3 s; sekundární trouba +5 °C, modulátor +15 °C
- MS poměr: 35–400 m/z, 200 spekter/s
Použitá instrumentace
- LECO Pegasus BT 4D (GC×GC-TOFMS)
- LECO GC×GC QuadJet™ Thermal Modulator
- SPME vlákno DVB/CAR/PDMS (Sigma-Aldrich)
- Kolony Restek Rxi-5SilMS a Rxi-17SilMS
Hlavní výsledky a diskuse
Po chromatografickém rozdělení a dekonvoluci bylo ze vzorku identifikováno 375 aromatických látek. Ty byly rozděleny dle retenčního indexu (RI) do tříd Match (±10 RI), Probable (±10–20 RI) a Possible (±20–30 RI) a dále dle masové spektrometrické similarity (skóre >800, 700–799, 600–699). Zjištěné výsledky:
- 298 sloučenin (79,4 %) shoda RI <±10; z nich 63 % similarity >800
- 53 sloučenin (14,1 %) pravděpodobné; 57 % similarity >800
- 24 sloučenin (6,4 %) možné; 38 % similarity >800
Díky vynikající separaci GC×GC byly odhaleny nízkoobjemové aromatické látky, obvykle skryté pod prahem detekce jednorozměrných metod. Různé části konturových a povrchových grafů demonstrovaly oddělení i kriticky koelujících sloučenin, což potvrzuje účinnost termální modulace a rychlé akviziční frekvence TOFMS.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda poskytuje komplexní non-target data i pro velmi složité vzorky, zvyšuje jistotu knihovního přiřazení sloučenin a usnadňuje odfiltrování rušivých signálů. To nachází uplatnění v oblasti kontroly kvality destilátů, forenzní analýzy padělků, výzkumu senzorických profilů a v certifikačních laboratořích pro zajištění autenticity a nejvyšší integrity vzorků.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj by mohl směřovat k automatizaci datových analýz pomocí umělé inteligence, rozšíření metodiky na jiné druhy destilátů a komplexních potravin, adaptaci techniky pro online monitorování výrobního procesu nebo integraci s olfaktometrickými detektory pro korelaci chemických dat s vnímáním aroma.
Závěr
Studie ukazuje, že kombinace SPME, GC×GC a TOFMS značně rozšiřuje schopnosti detekce, identifikace a kvantifikace aromatických složek whisky. Vysoce kvalitní spektra, rozlišení koelujících látek a klasifikační přístup založený na RI a spektrech poskytují robustní a efektivní analytický workflow pro průmyslové a výzkumné aplikace.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Comprehensive Evaluation of Pesto Aroma Profiles Using SPME-GCxGC-TOFMS
2022|LECO|Aplikace
Application Note Instrument: Pegasus® BT 4D EMPOWERING RESULTS Comprehensive Evaluation of Pesto Aroma Profiles Using SPME-GCxGC-TOFMS Enhanced Aroma Characterization LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Key Words: Non-Target, Food, Aroma, GCxGC, TOFMS, Differentiation, Pesto, Foodomics Introduction The origins of pesto…
Klíčová slova
pesto, pestogcxgc, gcxgcaroma, aromatofms, tofmsmodulator, modulatorleco, lecoexamples, examplesquadjet, quadjetuncovered, uncoveredproducts, productsthermal, thermaltagged, taggedenhanced, enhancedcomprehensive, comprehensiveawareness
Statistical Differentiation of Baijiu Spirits Using SPME-GCxGC-TOFMS and ChromaTOF Tile Software
2023|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Instrument: Pegasus® BT 4D EMPOWERING RESULTS Elemental Analysis | GC Mass Spectrometry | Metallography Statistical Differentiation of Baijiu Spirits Using SPME-GCxGC-TOFMS ® and ChromaTOF Tile Software Key Words: 2D GC; GCxGC; TOFMS; SPME; Tile; Aroma; Profiling; Alcoholic Beverage;…
Klíčová slova
baijiu, baijiusichuan, sichuangcxgc, gcxgcjiang, jiangheilongijang, heilongijangshanxi, shanxistrong, strongjiangsu, jiangsuaroma, aromafeng, fengtofms, tofmstemp, temptrends, trendsexplore, explorespme
Workflow for the Assessment of Key Aroma Compounds of Pumpernickel Bread Variations
2023|LECO|Aplikace
Application Note Instrument: Pegasus® BT 4D EMPOWERING RESULTS Workflow for the Assessment of Key Aroma Compounds of Pumpernickel Bread Variations An Analytical Workflow Combining GCxGC-TOFMS Analysis and Automated Statistical Data Processing ® Key Words: GCxGC, TOFMS, VOCs, Flavor and Food,…
Klíčová slova
pumpernickel, pumpernickelaroma, aromabread, breadtofms, tofmsgcxgc, gcxgcprofiles, profilestile, tilevarieties, varietiessimilarities, similaritiesworkflow, workflowchromatof, chromatofautomated, automatedempowering, empoweringmodulator, modulatortrends
Characterization and Comparison of Flavored CBD Beverages
2021|LECO|Aplikace
Application Note Instrument: Pegasus® BT 4D EMPOWERING RESULTS Characterization and Comparison of Flavored CBD Beverages LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Key Words: CBD, Cannabis, Food, Beverages, Aroma Profile, Characterization, Comparison, Retention Index, GC, GCxGC, MS, TOFMS, Deconvolution Introduction There…
Klíčová slova
cbd, cbdarin, aringcxgc, gcxgccannab, cannabiene, ieneleco, lecobeverages, beveragesspectral, spectralcoum, coumtofms, tofmsgua, guanon, nonmatched, matchedquadjet, quadjetuncovered