Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Forskere bruger en syntetisk tunge til at sortere whisky fra

Dette visuelle abstrakt viser et sensorsystem med tre elementer, der kan skelne alder, blandingsstatus, oprindelsesland, og smagselementer i whisky. Kredit:Jinsong Han et al./ Chem 2017

Whisky kan variere i smag og lugt, men de er så ens i kemisk sammensætning, at de fleste analyser ikke kan skelne mellem to nært beslægtede bryg. I journalen Chem den 8. juni, forskere introducerer et kunstigt sensorarray eller "tunge", der kan registrere, om to næsten identiske whiskyprøver er et match. Sensor-arrays kan også identificere nogle af whiskyens nøglekvaliteter, såsom maltstatus, alder, og oprindelsesland.

En mester whisky destilleri kan kende disse spiritus fra hinanden, men på det kemiske plan, whiskymærker indeholder mange af de samme molekyler. Deres kompleksitet gør det også svært at pirre dem fra hinanden, da plantemateriale, malt og sporaromaer som citrus, indeholder så mange forskellige elementer. "En af de ting, jeg var interesseret i, var 'hvor tæt beslægtede kan to analytter være, så du stadig kan skelne dem fra hinanden?' og for det, whisky er helt fantastisk, " siger senior medforfatter Uwe Bunz, en organisk kemiker ved Heidelberg Universitet.

Hvert sensorarray består af en række løsninger, der hver indeholder et unikt glødende sofistikeret farvestof. Når forskerne tilføjer en dråbe whisky til løsningerne, whiskyen forårsager en lille ændring i lysstyrken af ​​hvert kemikalies glød. Når Bunz og hans kolleger bruger en maskine kaldet en pladelæser til at måle de subtile ændringer i fluorescens, de kan finde et signaturmønster for hver whisky.

"Hvis du har 3, 4, eller 5 elementer på tungen, du får 3, 4, eller 5 forskellige intensitetsændringer, og disse intensitetsændringer danner et mønster. Og mønsteret er unikt, " siger han. "Hver enkelt polymers reaktion på whiskyen ville ikke være særlig nyttig, men hvis du kombinerer dem, de danner et virkelig unikt mønster."

En række af de glødende polymerfarvestoffer, der udgør sensorarrayet, opstillet i en række. Doktorstuderende Jinsong Han står bag dem. Kredit:Uwe Bunz

Sensorarrayet ligner ikke en traditionel tunge, men det fungerer efter nogle af de samme principper, Bunz argumenterer. "Vores menneskelige tunge består af 6 eller 7 forskellige receptorer - søde, saltet, bitter, sur, umami, og varme - og de er i stand til at identificere mad ved forskellige reaktioner af disse elementer, "Siger han. "Kombinationen af ​​differentielle receptorer giver dig et samlet smagsindtryk af, hvad du spiser."

I modsætning til traditionelle kemiske teknikker såsom massespektrometri, som nedbryder en blanding til de individuelle kemikalier, der udgør den, disse syntetiske "tunger" reagerer på den samlede blanding. "Hvis nogen putter en lille mængde gift i eller noget, det kunne du ikke skelne, " siger Bunz. De ved ikke præcis, hvilke komponenter i whiskyen, der reagerer med de forskellige glødende polymerer, men de har bemærket mønstre, der ser ud til at korrelere med whiskyens alder, maltstatus (enkelt eller dobbelt), og oprindelsesland.

Disse syntetiske "tunger" kan fremhæve ligheder mellem whisky, men de kan ikke identificere en ukendt whisky fra bunden, han siger. "Du starter med en prøve, som du ved er den rigtige McCoy. Så ser du på en anden prøve, og du kan sige, om det er den samme prøve eller ej." Med andre ord, disse tunger ville være gode til at spotte forfalskninger af dyre luksus whiskyer.

Uwe Bunz (til venstre) og ph.d.-studerende Jinsong Han ser på en række af de glødende farvestoffer, der bruges i den whisky-kendende 'tunge'. Kredit:Sebastian Hahn

Hvad der fungerer godt til whisky, kunne fungere godt til andre drikkevarer og endda til biologiske materialer, som også er komplekse blandinger. "Hvad du kan gøre for whisky, du i princippet kunne gøre for andre forbrugsgoder, " siger Bunz. "Du kunne gøre det selv i et køkken, forudsat at du havde en pladelæser og de rigtige konjugerede polymerer og vidste hvilken polymer du skulle kigge efter. I princippet, alle kunne gøre dette."