葡萄酒欺诈:化学指纹揭示有趣的事实
高精度化学指纹识别,识别无误
维也纳自然资源和生命科学大学的EQ BOKU使用高科技方法对42种葡萄酒进行分类
42种不同葡萄酒的众多成分首次使用最先进的设备进行了分析。生成的数据将为确定不同葡萄酒品种的特征提供极其准确的基础,以及为常规葡萄酒分析提供一种创新的方法。该方法还可以让葡萄酒得到清晰的鉴别,并用于发现仿冒品,同时也为特定物质在赋予葡萄酒香气中的作用提供了新的见解。EQ BOKU的超现代化设备使这一进展成为可能——该设施为维也纳(奥地利)自然资源和生命科学大学的成员以及外部客户提供精密的科学仪器和专业知识。采用高效液相色谱与离子迁移飞行时间质谱相结合的方法对各种红酒的特性进行了精确定位。这项研究已经发表在一份国际杂志上。
葡萄酒不仅仅是含酒精的葡萄汁——至少如果你仔细地“品尝”它的话。来自自然资源和生命科学大学(BOKU)化学系的一个团队,与来自马其顿的同事合作,已经做到了这一点。然而,研究人员没有使用他们的味觉,而是使用高精度分析设备进行全面分析——由于葡萄酒的复杂性,这本身就是一个巨大的挑战。这种饮料含有碳水化合物和氨基酸,以及有机酸和各种酚类化合物。如今,对这些单独的物质进行定性已不再是问题,但检测葡萄酒中一整类物质的所有(或大部分)变体则是另一回事——尤其是如果你不知道其中发现了什么变体的话。这需要尖端技术和高度发达的专业知识。该团队使用了EQ BOKU提供的设备,这是一家与BOKU相关的服务提供商,可以让客户访问复杂的、大规模的设备。利用一种叫做高效液相色谱与离子迁移飞行时间质谱(HPLC x IMS-TOFMS)的技术,研究小组成功地精确地描述了以前鲜为人知的物质,从而可以对葡萄酒的起源和品种得出明确的结论。迫切需要发现这样的数据,因为现在与其说是“在葡萄酒中真实”,不如说是“在体外真实”。
瓶子里的指纹
“我们为42种不同类型的葡萄酒生成了一种指纹,这可以作为未来准确识别它们的基础,”该研究项目负责人蒂姆·考森(Tim Causon)博士在总结研究结果时说。这些研究结果目前已发表在一家国际杂志上。“高效液相色谱和离子迁移飞行时间质谱的结合可以非常精确地分离葡萄酒中的单个物质,包括未知的物质。我们可以使用高度特定的参数排除任何合理怀疑,确认这些物质的身份,它们形成的模式是特定葡萄酒所独有的。”
虽然听起来很简单,但整个过程非常复杂。它只能在少数装备精良的专业实验室中进行,并需要正确的专业知识来产生精确和准确的结果。用这种方法,每一种葡萄酒都要考虑它的所有组成部分。第一步是使用液相色谱法根据分子的性质(如极性)分离分子。液相色谱法是一种成熟的、经过试验和测试的方法,用于分离复杂样品的成分。在线飞行时间质谱分析,使高分辨率分离分析物质根据质量与电荷的比例,现在也是一个常规程序。
随机的和未知的
然而,如果没有适当的标准来比较生成的结果,那么将这些方法结合起来应用就会更加困难。事实上,当葡萄酒被随机分解时,所有未知或未指明的成分产生不同的分布模式和丰度。这就是Causon博士在这个项目(官方命名为MK 12/2016)中取得的成果,该项目由教育、科学和研究合作服务中心Österreichischer Austauschdienst (OeAD)资助。一个决定性的因素是组分的分离,在执行质谱之前,根据它们的离子迁移率。通过这种方法,研究小组成功地为42种被分析的葡萄酒生成了独特的“指纹”。这包括一系列不同的物质,使用多达7个参数来描述它们的特性,包括保留时间、精确质量和标准化碰撞截面,这是根据离子迁移率和漂移时间(在氮气中)计算出来的。正如国际工作组负责人Stephan Hann教授所解释的那样:“我们的目标是开发一个工作流,为葡萄酒的特性设定新的精确度和选择性标准。我们已经为此奠定了基础,这要感谢EQ BOKU的最先进的设备和我们丰富的经验。”
原始出版物:采用液相色谱-漂移管离子迁移质谱联用技术对传统红葡萄酒进行指纹图谱分析T. J. Causon, V. Ivanova-Petropulos, D. Petrusheva, E. Bogeva, S. Hann,分析化学学报,卷1052,(2019)页179-189