酒香識品牌--GC-IMS技術在黃酒品牌識別中的應用

黃酒（Yellow Rice Wine/Shaoxing Wine）是世界上最古老的酒類之一，酵母曲種質量決定酒質。源于中國，且唯中國有之，與啤酒、葡萄酒并稱世界三大古酒。經過數千年的發展，黃酒家族的成員不斷擴大，品種琳瑯滿目，酒的品牌更是繁多，本實驗以黃酒中揮發性有機物的差異辨別酒的品牌。

樣品信息: 三個不同品牌（相同年份）的黃酒樣品

實驗目的：通過黃酒揮發性有機物的信息，快速判別黃酒的品牌

注：每個品牌黃酒分別做3個平行樣，編號分別為A、B、C

檢測方法：取1ml黃酒樣品于20ml頂空進樣瓶中，在室溫條件下經頂空進樣用氣相離子遷移譜儀FlavourSpec®進行測試，經G.A.S.開發的強大功能軟件分析可給出樣品中揮發性有機物的差異譜圖；PCA插件可將樣品進行分類；軟件內置的2014NIST數據庫和IMS數據庫可將物質進行定性分析，繪制標準曲線后可進行定量分析。

數據分析：

1. 不同品牌5年黃酒的氣相離子遷移譜圖分析

根據黃酒樣品中揮發性有機物的Reporter圖，可直觀觀察樣品中揮發性有機物的差異，如下圖所示。

圖1. 相同年限不同品牌黃酒的氣相離子遷移譜圖

氣相離子遷移譜圖說明：

1. 縱坐標為氣相保留時間，橫坐標為離子遷移時間；

2. 整個色譜圖背景為藍色，紅色豎線為RIP峰（反應離子峰）；

3. RIP峰右側的每一個點代表一種揮發性有機物，白色表示該揮發性有機物濃度較少，紅色表示該揮發性有機物濃度較大，顏色越深表示濃度越大）。

圖2. 相同年限不同品牌黃酒的氣相離子遷移譜差異圖

如圖2所示：

1.以gu5A為參比，對比ta5A至kuai5A與之的差異，濃度相同的物質顏色抵消為白色，如ta5A的背景顏色，參比樣品的背景顏色仍為藍色。

2.被參比樣品中的紅色區域表示該組份的濃度高于參比樣品。紅色越深，表示該物質濃度越高；被參比樣品中的藍色區域表示樣品中該組份的濃度比參比樣品中的低。顏色越深，表示濃度越低。

圖3. 相同年限不同品牌黃酒的氣相離子遷移譜3D圖

從圖1至3中可知，三個品牌黃酒的年限相同，它們在揮發性有機物種類上基本相似，但由于品牌不同，揮發性有機物濃度上存在較大的差異，其中塔牌5年的黃酒中大部分揮發性有機物的濃度明顯高于古越龍山5年黃酒，且在所有5年品牌黃酒中塔牌黃酒揮發性有機物的濃度最高。

2. 三個品牌黃酒的指紋圖譜分析

為更方便查看樣品間的差異，將所有揮發有機物，形成黃酒的指紋譜圖進行分析，如下圖所示：

圖4. 相同年限不同品牌黃酒的選取信號峰的指紋圖譜圖

據此分析：

三種不同品牌的黃酒中揮發性有機物的種類基本相似，但濃度差異較大。如區域A中標出的揮發性有機物在古越龍山酒和會稽山黃酒中濃度較高；區域B中標出的揮發性有機物在會稽山黃酒中的濃度較高；C區域中的揮發性有機物在塔牌黃酒中濃度最大。

3. 三個品牌黃酒樣品的PCA分析

3種相同年限不同品牌的黃酒的進行PCA分析后如下如所示，根據揮發性有機物的濃度不同3種品牌的黃酒從左至右在圖中分布。

圖5. 三種相同年限不同品牌黃酒樣品的PCA分析圖

據上圖可知:不同品牌的黃酒三個平行樣各自聚集在一起，選取大量樣品建立不同品牌的分類模型后，可快速鑒別黃酒的品牌，為品牌保護提供數據支撐和理論依據。

□結論

使用G.A.S.公司FlavourSpec®風味分析儀，在無需真空系統且無需樣品前處理前提下，經頂空進樣后可快速檢測黃酒中揮發性有機物；功能強大的分析軟件可給出樣品的氣相離子遷移譜圖及揮發性有機物的指紋圖譜，用戶一眼便能看出樣品間的差異，建立不同品牌黃酒的分類模型后，可快速鑒別黃酒的品牌，為品牌保護提供數據支撐和理論依據。