酒香识品牌——GC-IMS技术在黄酒品牌识别中的应用

　　黄酒多产于浙江的绍兴，绍兴的黄酒是用糯米小米做原料，越陈越香甜，里面富含丰富的维生素和微量元素等，在中医里是一味很好的药引。明清之前人们大都是喝黄酒。

　　经过数千年的发展，黄酒家族的成员不断扩大，品种琳琅满目，酒的品牌更是繁多。小说里闻香便可准确说出酒的品牌的”神人“在现实中没几个不说，人工嗅闻难免会有误差大的嫌疑。

　　是时候拿出点靠谱的科学工具了，本实验借助GC-IMS技术，以黄酒中挥发性有机物的差异辨别酒的品牌，希望对大家有所帮助。

　　当当当当~海能实验室

　　GC-IMS技术在黄酒品牌识别中的应用

　　仪器与试剂

　　1、仪器

　　FlavourSpec®风味分析仪

　　FlavourSpec®风味分析仪

　　2、样品信息

　　三个不同品牌(相同年份)的黄酒样品。

　　实验方法

      1、实验目的

　　通过黄酒挥发性有机物的信息，快速判别黄酒的品牌

　　注：每个品牌黄酒分别做3个平行样，编号分别为A、B、C

　　2、检测方法

　　取1mL黄酒样品于20mL顶空进样瓶中，在室温条件下经顶空进样用气相离子迁移谱仪FlavourSpec®进行测试，经G.A.S.开发的强大功能软件分析可给出样品中挥发性有机物的差异谱图;PCA插件可将样品进行分类;软件内置的2014NIST数据库和IMS数据库可将物质进行定性分析，绘制标准曲线后可进行定量分析。

　　数据与讨论

　　数据分析

　　1、不同品牌5年黄酒的气相离子迁移谱图分析

　　根据黄酒样品中挥发性有机物的Reporter图，可直观观察样品中挥发性有机物的差异，如下图所示。

　　图1. 相同年限不同品牌黄酒的气相离子迁移谱图

　　气相离子迁移谱图说明：

　　1. 纵坐标为气相保留时间，横坐标为离子迁移时间;

　　2. 整个色谱图背景为蓝色，红色竖线为RIP峰(反应离子峰);

　　3. RIP峰右侧的每一个点代表一种挥发性有机物，白色表示该挥发性有机物浓度较少，红色表示该挥发性有机物浓度较大，颜色越深表示浓度越大)。

　　图2. 相同年限不同品牌黄酒的气相离子迁移谱差异图

　　如图2所示：

　　1.以gu5A为参比，对比ta5A至kuai5A与之的差异，浓度相同的物质颜色抵消为白色，如ta5A的背景颜色，参比样品的背景颜色仍为蓝色。

　　2.被参比样品中的红色区域表示该组份的浓度高于参比样品。红色越深，表示该物质浓度越高;被参比样品中的蓝色区域表示样品中该组份的浓度比参比样品中的低。颜色越深，表示浓度越低。

图3. 相同年限不同品牌黄酒的气相离子迁移谱3D图

　　从图1至3中可知，三个品牌黄酒的年限相同，它们在挥发性有机物种类上基本相似，但由于品牌不同，挥发性有机物浓度上存在较大的差异，其中塔牌5年的黄酒中大部分挥发性有机物的浓度明显高于古越龙山5年黄酒，且在所有5年品牌黄酒中塔牌黄酒挥发性有机物的浓度最高。

　　2.、三个品牌黄酒的指纹图谱分析

　　为更方便查看样品间的差异，将所有挥发有机物，形成黄酒的指纹谱图进行分析，如下图所示：

图4. 相同年限不同品牌黄酒的选取信号峰的指纹图谱图

　　据此分析：

　　三种不同品牌的黄酒中挥发性有机物的种类基本相似，但浓度差异较大。如区域A中标出的挥发性有机物在古越龙山酒和会稽山黄酒中浓度较高;区域B中标出的挥发性有机物在会稽山黄酒中的浓度较高;C区域中的挥发性有机物在塔牌黄酒中浓度最大。

　　3、三个品牌黄酒样品的PCA分析

　　3种相同年限不同品牌的黄酒的进行PCA分析后如下如所示，根据挥发性有机物的浓度不同3种品牌的黄酒从左至右在图中分布。

图5. 三种相同年限不同品牌黄酒样品的PCA分析图

　　据上图可知:不同品牌的黄酒三个平行样各自聚集在一起，选取大量样品建立不同品牌的分类模型后，可快速鉴别黄酒的品牌，为品牌保护提供数据支撑和理论依据。

　　讨论

　　使用G.A.S.公司FlavourSpec®风味分析仪，在无需真空系统且无需样品前处理前提下，经顶空进样后可快速检测黄酒中挥发性有机物;功能强大的分析软件可给出样品的气相离子迁移谱图及挥发性有机物的指纹图谱，用户一眼便能看出样品间的差异，建立不同品牌黄酒的分类模型后，可快速鉴别黄酒的品牌，为品牌保护提供数据支撑和理论依据。