2021-03-27 01:16:18, 沃特世 沃特世科技(上海)有限公司
白酒作为一种传统发酵食品,具有悠久的历史。按照生产原料及工艺的不同,可分为浓香型、清香型、酱香型、芝麻香型等共计十二种香型,是餐桌上的座上宾。同时,伴随着居高不下的国民热度,某些具有极高市场价值和收藏价值的品牌白酒,也易被不法分子造假。目前关于白酒真假的鉴别,大都以人的感官评价为主。如何在不依赖主观评判的情况下,用客观科学的方式给出真实的评价结果呢?
今天小编带来一位高科技“品酒师”,它不但能区别出不同的香型、告诉你它的品牌,还能“品”出酒中包含哪些酯类、醇类、酸类等化合物。它就是集一键式启动、简便易用、直接获取结果功能于一身的单四极质谱RADIAN ASAP。一起来观摩下它的“品酒”过程和结果吧!
浓香型白酒(五粮液、泸州老窖、洋河、剑南春)
清香型白酒(汾酒、牛栏山、红星)
酱香型白酒(茅台、郎酒、白云边)
芝麻香型白酒(景芝、清芝、浓芝、扳倒井)
凤香型(西凤)
老白干香型(衡水老白干)此分类方法参照文献1-2
用移液枪取5 μL白酒样品滴至ASAP采样玻璃棒直接进行测定。
表1. RADIAN ASAP参数设置。
建立实验模型
采集分属于不同香型的衡水老白干、西凤、汾酒、景芝、五粮液、茅台六种白酒的原始质谱数据,导入Live ID软件中,进行基于主成分分析-线性判别分析(PCA-LDA)的多元统计分析,对不同香型白酒进行识别与研究。
图1. 6种不同香型白酒质谱图(m/z 40-250)。
通过Live ID软件,快速自动地用20个PCA组分和5个LDA组分建立化学计量学模型。如图2展示的PCA-LDA聚类评分图,清香型、浓香型、酱香型、凤香型以及芝麻香型得以清晰分离。从中可以发现,老白干香型与清香型很接近。这很有可能是因为老白干香型就是由清香型衍生而来。此外,芝麻香型中也有一个样品与清香型白酒很接近,经过确认,该样品为清芝牌白酒,该品牌白酒正是清香与芝麻香的复合香型白酒。这也进一步说明该模型分类具有一定的科学性。
图2. 不同香型白酒的二维PCA-LDA模型图。
使用这一已构建的不同香型白酒识别模型,对采购于超市的几瓶白酒(泸州大曲、牛栏山、习酒、宣酒)进行识别。LIVE ID软件几乎能提供瞬时的识别结果(图3),不仅快速判断出这几种白酒所归属的香型,并且结果准确无误。
图3. 使用识别模型对采购于超市的白酒进行识别。
针对“酒品真实性“问题,本实验构建了茅台酒的识别模型,并对市面上不同的白酒进行了茅台酒的真实性判定。结果显示,所有非茅台酒均被判定为Outlier,即离群值。软件非常直观即可显示出判定结果,如下图。
图4. 使用识别模型对不同白酒进行茅台酒的真实性判定结果(部分结果)。
据文献报道研究,酱香型白酒与其他香型白酒相比,其酒体中吡嗪类化合物种类和含量更高。其中以四甲基吡嗪(M/Z 137)、三甲基吡嗪(M/Z 123)、二甲基吡嗪(M/Z 109)和甲基吡嗪(M/Z 95)为主,而茅台酒又以四甲基吡嗪(M/Z 137)含量最高3-5。结合RADIAN ASAP系统提供的样品质谱信息,我们对茅台酒进行了分析,其测试结果与上述文献研究结果保持高度一致。3种酱香型白酒中,这4种化合物含量显著高于其他白酒。而茅台酒中四甲基吡嗪(M/Z 137)又显著高于另外两种酱香型白酒。
图5. 3种不同酱香型白酒质谱图。
本实验采用RADIAN-ASAP-LiveID系统不仅实现了对不同香型白酒的识别,也为不同香型白酒特点区分提供了科学依据。同时,通过茅台酒识别模型,我们也可以实现对茅台酒真实性的快速判定。
从这个实验中看出,RADIAN ASAP系统具有简单灵活、操作简便快捷等特点,样品无需经过复杂前处理和色谱分离,即可实现质谱检测。结合Live ID软件,可实现几乎瞬时的模型识别。这会是进行化学反应监测、原料质量控制、食品真伪评估的理想选择。
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