Application of RADIAN ASAP-LiveID Platform in Flavor Type Discrimination of Chinese Baijiu and Authentication of Maotai

Význam tématu

Čínská fermentovaná pálenka Baijiu představuje komplexní spektrum chutí rozdělených do 12 hlavních stylů, přičemž Maotai patří mezi nejcennější a nejčastěji padělané. Rychlé a spolehlivé rozlišení těchto chuťových profilů a autentifikace prémiových značek jsou zásadní pro průmyslovou kontrolu kvality, regulaci trhu a ochranu spotřebitele.

Cíle a přehled studie

Cílem této studie bylo ověřit schopnost platformy RADIAN™ ASAP v kombinaci se softwarem LiveID 2.0 pro přímou analýzu vzorků Baijiu bez chromatografie. Konkrétně se vyhodnocovalo:

• rozdělení vzorků podle základních chuťových typů (sauce-flavor, strong-flavor, light-flavor, sesame-flavor, feng-flavor, laobaigan-flavor atd.),
• autentifikace Maotai vůči padělkům a jiným variantám jiang-xiang xing stylu.

Použitá metodika

Vzorky (5 µL Baijiu) byly aplikovány přímo do kapiláry ASAP bez další přípravy. Spektra v rozsahu m/z 40–250 Da byla zaznamenávána v režimu full scan při rychlosti 2 Hz. Pro klasifikaci byla použita kombinace multivariační analýzy PCA (20 složek) a LDA (5 složek) prostřednictvím LiveID.

Použitá instrumentace

• Massovy spektrometr RADIAN™ ASAP System (Atmospheric Solids Analysis Probe, jednonásobný kvadrupól)
• Software MassLynx™ v4.2 pro akvizici dat
• Software LiveID 2.0 pro multivariační modelování a identifikaci vzorků

Hlavní výsledky a diskuse

• PCA-LDA model umožnil jasné oddělení vzorků šesti hlavních chuťových typů, s celkovou přesností 93,6 % při křížové validaci metodou “Leave 20 % Out”.
• Vzorky koupené v supermarketech byly identifikovány správně v reálném čase (do několika sekund).
• Model pro autentifikaci Maotai spolehlivě označil všechny ne-Maotai vzorky jako odlehlé.
• Kvantitativní analýza pyrazinů (tetramethylpyrazin, trimethylpyrazin, dimethylpyrazin, methylpyrazin) ukázala nejvyšší koncentraci tetramethylpyrazinu v Maotai, což potvrzuje literární data o charakteristickém profilu jiang-xiang xing pálenek.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimální příprava vzorku – žádná chromatografie ani extrakce.
• Okamžité výsledky – přímá identifikace během několika sekund.
• Vysoká reprodukovatelnost a robustnost technologie pro rutinní QA/QC v potravinářství a lihovarnictví.
• Možnost implementace do regulátorních procesů a certifikace produktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Ambientní ionizační techniky v kombinaci s pokročilou chemometrií a strojovým učením budou dále rozšiřovat možnosti rychlých analýz nejen u lihovin, ale i ve farmaceutickém, petrochemickém či environmentálním sektoru. Vývoj ucelených databází a cloudových modelů povede k ještě vyšší přesnosti a širšímu nasazení v terénu.

Závěr

Kombinace RADIAN ASAP System a LiveID představuje efektivní nástroj pro rychlou a spolehlivou diskriminaci chuťových typů čínské pálenky Baijiu a autentifikaci Maotai. Metoda nabízí významné zkrácení doby analýzy a minimalizaci nákladů spojených s přípravou vzorků.

Reference

1. Xu Y, Sun B, Fan G, Teng C, Xiong K, Zhu Y, et al. The Brewing Process and Microbial Diversity of Strong Flavor Chinese Spirits: A Review. Journal of the Institute of Brewing. 2017;123(1):5–12.
2. Wang D, Chen L, Yang F, Wang H, Wang L. Yeasts and Their Importance to the Flavour of Traditional Chinese Liquor: A Review. Journal of the Institute of Brewing. 2019;125(2):214–221.
3. Chen MZ, Qiu SY, Hu BD, et al. Research Progress on Yeasts in the Brewing System of Maotai-flavor Liquor. China Brewing. 2015;34(6):5–10.
4. Wu JF. Study on the Full-process Metabolism Mechanism of Tetramethylpyrazine in Chinese Liquors. Doctoral Dissertation, Jiangnan University; 2013.
5. Sun D, Zhao GB, Yang B. Detection and Characteristics of Pyrazine Compounds in Maotai-flavor Liquor. China Brewing. 2015;34(12):162–166.