Kemisk fingeraftryk med høj præcision tillader entydig identifikation

Komponenter på 42 vine er blevet analyseret ved hjælp af topmoderne udstyr for første gang. De genererede data vil give et ekstremt nøjagtigt grundlag for en definitiv karakterisering af vinsorter, samt en innovativ tilgang til rutinemæssig vinanalyse. Metoden kan også gøre det muligt at godkende en vin tydeligt eller afdække forfalskninger, samt give ny indsigt i specifikke stoffers rolle i at give vine deres aroma. Højtydende væskekromatografi blev brugt i kombination med ionmobilitet-time-of-flight massespektrometri for at lokalisere egenskaberne ved forskellige rødvine.

Vin er meget mere end bare alkoholisk druesaft - i hvert fald hvis du smager det omhyggeligt. Og et team fra Institut for Kemi ved University of Natural Resources and Life Sciences (BOKU), arbejder med kolleger fra Makedonien, har gjort netop det. Imidlertid, i stedet for at bruge deres ganer, forskerne brugte enheder med høj præcision til at udføre en omfattende analyse-en kæmpe udfordring i sig selv, på grund af vinens kompleksitet. Vin indeholder kulhydrater og aminosyrer, samt organiske syrer og phenolforbindelser. I dag, karakterisering af disse individuelle stoffer er ikke længere et problem, men at undersøge alle (eller de fleste) af varianterne i en hel kategori af stoffer i vin er en anden historie - især hvis du ikke aner, hvilke varianter der findes.

Dette kræver banebrydende teknologi og højt udviklet ekspertise. Ved hjælp af en teknik kaldet højtydende væskekromatografi med ionmobilitet time-of-flight massespektrometri (HPLC x IMS-TOFMS), holdet karakteriserede tidligere lidt kendte stoffer så præcist, at de tillader klare konklusioner om vinens oprindelse og sort. Der er et presserende behov for at afdække sådanne data, da det nu ikke så meget er et tilfælde af 'in vino veritas' som 'in vitro veritas'.

Fingeraftryk i flasken

"Vi genererede en slags fingeraftryk til 42 forskellige vinsorter, som kunne tjene som grundlag for nøjagtigt at identificere dem i fremtiden, "sagde Dr. Tim Causon, leder af forskningsprojektet, opsummerer resultaterne, som nu er blevet offentliggjort i et internationalt tidsskrift.

"Kombinationen af ​​højtydende væskekromatografi med ionmobilitet tidspunkter for massespektrometri tillader ekstrem præcis adskillelse af individuelle stoffer-herunder ukendte-i vinen. Vi kan bekræfte identiteten af ​​disse stoffer ud over enhver rimelig tvivl ved hjælp af højspecifikke parametre, og de mønstre, de danner, er unikke for en bestemt vin. "

Selvom det lyder ligetil, proceduren er ekstremt sofistikeret. Det kan kun udføres i en håndfuld veludstyrede specialistlaboratorier og kræver den rette ekspertise til at producere præcise og præcise resultater. Ved hjælp af denne metode, hver vin blev analyseret ved at overveje alle dens bestanddele. Det første trin var at adskille molekylerne efter deres egenskaber (såsom polaritet) ved hjælp af væskekromatografi - en etableret, afprøvet tilgang til adskillelse af komponenterne i komplekse prøver. Online massespektrometri i en flyvetid, som gør det muligt at separere de analyserede stoffer i høj opløsning i forhold til forholdet mellem masse og ladning, er nu også en rutinemæssig procedure.

Tilfældigt og ukendt

Imidlertid, at anvende disse metoder i kombination er vanskeligere, hvis der ikke er nogen standarder på plads for at sammenligne de genererede resultater.

Dette er, Ja, sagen, da vinen tilfældigt nedbrydes, producerer forskellige distributionsmønstre og overflod for alle ukendte eller uspecificerede komponenter. Dette er, hvad Dr. Causon opnåede i dette projekt (officielt titlen MK 12/2016). En afgørende faktor var adskillelse af komponenter i henhold til deres ionmobilitet før massespektrometri udføres. På denne måde, det lykkedes teamet at producere et unikt "fingeraftryk" for hver af de 42 analyserede vine. Dette består af en række forskellige stoffer, med deres identitet karakteriseret ved hjælp af op til syv parametre, herunder opbevaringstider, den præcise masse samt det standardiserede kollisionstværsnit, som blev beregnet på grundlag af ionmobilitet og driftstid (i nitrogengas).

Prof. Stephan Hann, leder af den internationale arbejdsgruppe, sagde, "Vores mål var at udvikle en arbejdsgang, der sætter nye standarder for præcision og selektivitet for karakterisering af vin. Vi har lagt grundlaget for det, takket være EQ BOKU's state-of-the-art udstyr og vores omfattende erfaring. "