SPME, GC/HRMS, GC/MSD, GC/MS/MS, GC/Orbitrap
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Whisky představuje vysoce ceněný destilát s komplexním procesem výroby a zrání, jehož chemické složení ovlivňuje výslednou chuť i cenu. Vysoká tržní hodnota přitahuje padělání a adulterace, což ohrožuje kvalitu, bezpečnost a důvěru spotřebitelů. Spolehlivá analytická metoda pro diferenciální profiling a jednoznačnou identifikaci charakteristických markerů je klíčová pro ochranu značek a ověřování pravosti whisky.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem aplikace bylo vytvořit rychlý a účinný workflow pro netargetovanou analýzu různých vzorků whisky pomocí Orbitrap Exploris GC 240 hmotnostního spektrometru a softwaru Compound Discoverer. Studii tvořilo pět vzorků skotské whisky různých věkových kategorií a jeden vzorek brandy jako záporná kontrola. Hlavním úkolem bylo rozlišit chemické profily jednotlivých vzorků, identifikovat významné rozdíly a navrhnout struktury odhalených markerů.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky byly připraveny 1:10 ředěním whisky vodou (4 % ethanolu) a analyzovány headspace SPME Arrow technikou pomocí TriPlus RSH SMART autosampleru. Extrakce probíhala při 40 °C po dobu 10 min s agitací 500 rpm, desorpce ve vstřikovací komoře GC. Chromatografie se uskutečnila na TRACE 1610 GC s kolonkou TraceGOLD TG-624SilMS (30 m × 0,25 mm × 1,4 µm), program teploty 40 °C → 270 °C. Akvizice v plném skenu (m/z 40–600) byla provedena ve dvou režimech: elektronové ionizace (EI, 70 eV, rozlišení 120 000 FWHM) a kationtové chemické ionizace (PCI, methane, rozlišení 120 000). Interní kalibrace probíhala pomocí standardních iontů. Data byla zpracována v Chromeleon CDS 7.3.2 a Compound Discoverer 3.3, zahrnující dekonvoluci, chemometrické nástroje (PCA, volcano plot) a vyhledávání ve spektrálních knihovnách NIST 2023 a Flavor & Fragrance HRAM.
Hlavní výsledky a diskuse
PCA ukázala jasné rozdělení vzorků whisky podle věku a typu, přičemž replikáty byly vysoce reprodukovatelné. Volcano ploty odhalily významné markery: estery (ethyl butanoate, ethyl octanoate, ethyl decanoate), vyšší alkoholy (2‐ a 3‐methyl-1-butanol) a furfural. Tyto sloučeniny reflektují typ zrna, délku zrání a povahu sudu. PCI režim přinesl potvrzení molekulárních iontů aduktů [M+H]+, [M+C2H5]+ a [M+C3H5]+ pro přesné potvrzení identifikací.
Přínosy a praktické využití metody
- Minimální příprava vzorku bez používání rozpouštědel
- Rychlá a automatizovaná extrakce headspace SPME Arrow
- Komplexní netargetovaná akvizice s vysokým rozlišením a přesnou hmotou
- Spojení dekonvoluce, statistické analýzy a spektrálních knihoven v jednom softwarovém prostředí
- Možnost detekce podvodných přísad, zjištění padělků a ochrany značky
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávaným vývojem je rozšíření a prohloubení spektrálních knihoven o specifická aroma, využití umělé inteligence pro automatizovanou interpretaci dat a predikci složení, integrace s kapalinovou chromatografií pro širší rozsah sloučenin a miniaturizace analytických přístrojů pro on-site testování kvality a pravosti lihovin v terénu.
Závěr
Navržený workflow kombinuje headspace SPME Arrow, Orbitrap Exploris GC 240 a Compound Discoverer software pro efektivní diferenciální analýzu whisky. Metoda prokázala schopnost spolehlivě rozlišit vzorky podle chemického profilu, identifikovat klíčové markery a potvrdit jejich strukturu. Tento přístup výrazně podporuje kontrolu kvality, boj proti padělání a ochranu značek v lihovarnickém průmyslu.
Reference
- Non-targeted analysis of whisky using SPME Arrow and Orbitrap Exploris GC 240 mass spectrometer, Thermo Fisher Scientific Application Note 003094, 2024.
- Differential analysis of soil using the Orbitrap Exploris GC 240 mass spectrometer and Compound Discoverer software, Thermo Fisher Scientific Application Note 001605, 2023.
- Improved identification of extractable and leachable substances with the Orbitrap Exploris GC 240 MS, Thermo Fisher Scientific Application Note 002733, 2024.
- Untargeted screening and identification of substances in plastic food contact materials using an Orbitrap Exploris GC 240 mass spectrometer, Thermo Fisher Scientific Application Note 001607, 2022.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.