Rapid Determination of Whisky Brands Using the DART QDa with LiveID System for Alcoholic Beverage Quality Control Testing

Význam tématu

Whisky je vysoce regulovaný destilát se silným rizikem podvodů a nekonzistentní kvality. Pro výrobce i kontrolní orgány je klíčové mít rychlou a spolehlivou metodu pro ověření autenticity značek a sledování změn ve složení.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace bylo demonstrovat schopnost systému DART QDa s LiveID pro okamžitou klasifikaci různých značek blended whisky bez nutnosti chromatografického dělení a s minimálními přípravnými kroky.

Použitá metodika

Vzorky: 10 reprezentativních šarží čtyř blended whisky (3 skotské, 1 irská), tréninková sada n=10 šarží/značka, validační sada 10 slepě kódovaných vzorků.
Odběr: 10 µL čisté whisky na QuickStrip karty, vysušení, analýza n=10–11 replikátů.

Použitá instrumentace

• DART QDa systém (ACQUITY QDa s DART SVP ionizátorem)
• Hélium jako nosný plyn, teplota 350 °C, rychlost odběru 1 mm/s, frekvence 2 Hz, kuželové napětí 15 V
• Rozsah měření m/z 100–450 (full scan MS)
• Software MassLynx v4.2 a LiveID v1.2 pro chemometrické modelování

Hlavní výsledky a diskuse

• PCA/LDA model založený na datech m/z 100–450 vytvořil jasné čtyři klastry pro jednotlivé značky whisky.
• Klíčové diskriminační ionty: 127,0 (5-hydroxymethylfurfural), 306,5, 342,5, 420,5 m/z.
• Více než 80 % celkové variability vysvětleno pěti hlavními komponentami.
• In silico validace «leave one file out» dosáhla 100 % správné klasifikace tréninkových dat (436 spekter).
• Nezávislá validace slepé sady 10 vzorků i exportní blend s 43 % ABV byly klasifikovány se 100 % jistotou.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá analýza: až 12 vzorků za 3 minuty bez chromatografie.
• Žádná složitá příprava vzorku, snadné použití i pro nekvalifikované operátory.
• Možnost integrace na linkách výroby a v terénních kontrolách.
• Vysoká přesnost a robustnost pro rutinní kontrolu kvality a boji proti podvodům.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda lze rozšířit na další lihoviny a destiláty, doplnit o automatizované systémy odběru a vybudovat rozsáhlé knihovny chemických profilů pro rozpoznání mnoha značek a šarží.

Závěr

Systém DART QDa s LiveID nabízí rychlou, spolehlivou a jednoduše implementovatelnou platformu pro kvalifikační analýzu whisky. Dosáhl 100 % přesnosti ve tréninkových i nezávislých validacích, včetně vzorku s odlišným ABV.

Reference

1. Scotch Whisky Regulations, 2009, Statutory Instrument 2009 No. 2890, UK.
2. Council Regulation (EEC) No. 1576/89, Laying down general rules on spirit drinks.
3. Regulation (EC) No. 110/2008, Definition and protection of spirit drinks.
4. Code of Federal Regulations Title 27, USA.
5. Canadian Food and Drug Regulations, C.R.C., c870.
6. Harrison B.M., Priest F.G., J. Agric. Food Chem. 2009, 57(6):2385–2391.
7. Kew W., Goodall I., Clarke D., J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2017, 28(1):200–213.
8. Aylott R.I., et al., The Analyst 1994, 119(8).
9. Lachenmeier D.W., Advances in Food Authenticity Testing, Woodhead Publishing 2016.