Identifying key odor compounds in bourbon using solvent-free aroma dilution analysis and a novel software for interpreting GC-O data

Význam tématu

Aroma složky významně ovlivňují charakter a kvalitu bourbonu. Identifikace klíčových aroma sloučenin umožňuje optimalizaci výrobního procesu a zajišťuje konzistentní senzorické vlastnosti v nápojích. Metody kombinující analytickou chromatografii a olfaktometrii poskytují komplexní pohled na vztah chemického složení a vjemu vůně.

Cíle a přehled studie / článku

Tato studie se zaměřila na použití solvent-free aroma dilution analysis (ADA) ve spojení s direct immersion stir bar sorptive extraction (DI-SBSE) a GC-MS/O ke stanovení faktorů ředění (FD) aroma-aktivních sloučenin v bourbonu. Dále byl použit nový software Olfactory Data Interpreter (ODI) pro integrovanou analýzu chromatografických a olfaktometrických dat.

Použitá metodika a instrumentace

Výzkum využil následující instrumentaci:

• GERSTEL Thermal Desorption Unit TDU 2
• GERSTEL Cooled Injection System CIS 4 s LN2 opcí
• GERSTEL Olfactory Detection Port ODP 4
• Agilent 7890 GC spojený s 5977 MSD
• GERSTEL MPS robotický vzorkovač s ATEX opcí

Postup extrakce:

• 1 mL bourbonu naředěnoÂÂÂ9 mL vody
• 90 minut míchání s PDMS-potaženou Twister tyčinkou při 1 000 RPM
• termodesorpce při 280 °C, následné chladné záchytné zachycení sloučenin v CIS při −120 °C
• násobné nastavení split ratio (1:1 až 1:200) pro stanovení FD faktorů

Hlavní výsledky a diskuse

Bylo identifikováno více než 30 aroma-aktivních sloučenin. Nejvyšší FD faktory (201) dosáhly sloučeniny ethyl isovalerate, ethyl hexanoate, phenylethyl alcohol, ethyl octanoate a cis-oak lactone. Regresní analýza ln(plocha) versus ln(FD) pro vybrané látky vykázala vysoké koeficienty determinace (r2 kolem 0,99), což potvrzuje linearitu metody a spolehlivost stanovení faktorů ředění. Software ODI umožnil překryv chromatogramu a olfatogramu, kumulativní zobrazení olfatogramu i výpočet analogických AEDA zpráv přímo v programu.

Přínosy a praktické využití metody

Solvent-free ADA SBSE-GC-MS/O přináší následující výhody:

• minimalizaci chemikálií a rychlou přípravu vzorku
• možnost stanovit relativní aroma-impact faktor přímo na místě
• kompletní integrovanou analýzu aroma vůní a jejich koncentrací
• zlepšenou reprodukovatelnost díky lineární odezvě při změně split ratio

Metoda je vhodná pro kontrolu kvality v potravinářství, lihovarnictví a vývoj nových produktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Mezi perspektivní směry patří:

• rozšíření aplikace na další fermentované nápoje a potraviny
• automatizace interpretace olfaktometrických dat a strojové učení pro predikci senzorických profilů
• kombinace s kvantitativními metodami pro absolutní stanovení aroma složek
• vylepšení softwarového prostředí pro širší integraci analytických a senzorických dat

Závěr

Solvent-free ADA SBSE-GC-MS/O ve spojení s ODI softwarem je robustní a efektivní postup pro identifikaci a relativní hodnocení klíčových aroma sloučenin v bourbonu. Metoda nabízí rychlou přípravu, vysokou linearitu a integrovanou interpretaci dat, což přispívá ke zvýšení kvality produktů a zefektivnění vývojových procesů.

Reference

1. Feng et al. Food Chemistry 187 (2015): 44-52
2. Fraatz et al. European Food Research and Technology 244 (2018): 949-957