品酒尋蹤——SCIEX酒類檢測整體解決方案

發布時間：2024-05-16 00:00 原文鏈接：品酒尋蹤——SCIEX酒類檢測整體解決方案

背景

三五老友相聚，小酌幾杯，品酒論道，歡聲笑語中盡顯深厚的情誼。這不僅是友情的交流，更是中國酒文化的傳承與展現。酒在中國文化中占據重要地位，它既是溝通的媒介，又是情感的載體，讓人在品味中感受傳統文化的魅力。因此，不斷提升酒類產品質量，尤其是風味創新以滿足消費者需求，是酒企在競爭激烈的市場中贏得份額、保持增長的重要策略。同時，酒類的質量安全風險監控是確保消費者健康和維護酒類行業可持續發展的重要環節。風險監控涉及從原料、生產、儲存、運輸直至銷售的整個供應鏈。

針對酒類相關的檢測和科研方向， SCIEX根據結合行業的相關需求，提供全面的從酒類產品的品質安全評估、營養和風味物質研究到產品摻假及溯源分析的全面解決方案，讓您輕松應對從科研需求到質量把控的各種挑戰。

圖1. SCIEX酒類產品應用解決方案

品質評估

原料宿存風險

1. 真菌毒素檢測

真菌毒素是一類在真菌生長過程中產生的有害次級代謝產物，無論是谷物、蔬果還是油脂籽仁，幾乎無一幸免地面臨著真菌毒素不同程度的侵襲，其潛在危害早已被廣泛認知，被視為對人類及動物健康構成重大威脅。在中國，針對糧谷中真菌毒素的限量標準由國家標準GB2761進行規定。根據食品及環境分析的相關法規，必須采用經過驗證的技術手段對這些污染物進行準確分析。因此，開發一種既高效又靈敏的分析方法對于檢測樣本中微量真菌毒素的存在至關重要。

LC-MS/MS 相對傳統檢測方法具有更高的選擇性和靈敏性，且往往一次進樣就可分析更廣泛的化合物，我們利用SCIEX ExionLC^? 系統和SCIEX Triple Quad^?系統建立了一套同時分析糧谷中30種真菌毒素的定量方法，為真菌毒素的檢測提供簡單快速的解決方案。

圖2. 30種真菌毒素的提取離子流圖

2. 農藥殘留檢測

農藥殘留一直是受到重點關注的糧食安全問題之一，我們在SCIEX Triple Quad^?系統，采用QuEChERS前處理方法，建立了植物源性食品中331種農藥及其代謝物的同時檢測方法。本方案在糧食基質（包括玉米，小麥等）中進行了相關的方法學驗證。

圖3. 糧谷中331種農藥及其代謝物殘留量測定預處理步驟

圖4. 部分農藥的基質加標色譜圖

生產引入風險

1. 甜味劑

根據《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》（GB2760-2014），某些甜味劑在特定類型的食品中是被允許的，但在白酒中是嚴禁添加的。白酒作為固態發酵酒，其甜味應自然來源于發酵過程，而不是人為添加的甜味劑，《產品質量監督抽查實施規范白酒CCGF103.1—2010》明確規定：甜味劑為白酒強制檢測項目，且終產品不得檢出。

SCIEX采用液質聯用系統，開發了一套針對白酒中甜味劑的快速鑒定與定量分析方法。該方案不僅提高了檢測效率，還確保了結果的準確性與可靠性，為消費者安全飲用白酒提供了堅實的科學支撐和有力保障。

圖5. 7種人工合成甜味劑化合物提取離子流色譜圖

2. 塑化劑分析

塑化劑，也被稱為增塑劑，是一種高分子材料助劑，同時它也是環境雌激素中的酞酸酯類（PAEs）。在酒類，特別是白酒中，塑化劑可能來源于加工過程中塑料容器、包裝材料或環境中塑化劑對食品的污染。2019年，市場監管總局出臺關于食品中“塑化劑”污染風險防控的指導意見，規定白酒和其他蒸餾酒中鄰苯二甲酸二（α-乙基己酯）（DEHP）和鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）的含量，分別不高于5 mg/kg和1 mg/kg。我們采用直接進樣的方式測定白酒中23種鄰苯二甲酸酯類物質殘留，無需富集或溶劑轉換，方法簡單快速靈敏度高。另外，采用在線捕集技術，可以有效降低流動相和管路中的本底干擾。

圖6. 23種鄰苯二甲酸酯類物質的提取離子流色譜圖

3. 發酵副產物氨基甲酸乙酯監測

氨基甲酸乙酯（Ethyl carbamate, EC）是發酵食品和酒精飲品在發酵、蒸餾、儲存過程中天然產生的副產物，具有基因致癌作用，可導致肺癌、淋巴癌、肝癌、皮膚癌等疾病。目前我國出臺的相關標準（現行有效）有三部，分別為《食品安全國家標準食品中氨基甲酸乙酯的測定》( GB 5009.223—2014)、《出口酒中氨基甲酸乙酯殘留量檢測方法氣相色譜—質譜法》(SN/T 0285—2012)和《黃酒中氨基甲酸乙酯預防控制技術措施指南》(GB/T 34266—2017)。以上標準主要規定了氨基甲酸乙酯的檢測方法，并沒有相應的限量標準。我們在SCIEX LC-MS/MS系統開發了酒類食品中氨基甲酸乙酯進行定量的分析方法，該方法具有良好的檢測靈敏度和重現性，檢出限和定量限滿足檢測要求。

圖7. 氨基甲酸乙酯色譜圖及線性關系

4. 發酵副產物生物胺監測

生物胺（BAs）是一類在酒的發酵過程中由微生物（包括乳酸菌、酵母菌和霉菌等）代謝產生的含氮有機化合物。一般情況下，生物胺在人體內以微量存在，并對生理功能具有重要作用，如參與神經傳遞和細胞增殖等。然而，過量攝入生物胺可能對人體健康造成危害，引發頭疼、頭暈、惡心、嘔吐、呼吸紊亂、血壓變化、心悸等癥狀，嚴重時甚至可能導致腦出血或死亡。

為防止生物胺過量攝入對人體構成的健康風險，我國嚴格執行《食品安全國家標準食品中生物胺的測定》（GB 5009.208-2016），對食品中生物胺含量進行細致監管。本標準為測定包括酒類產品在內的多種食品中的生物胺提供了標準化的科學方法。在此基礎上，SCIEX公司推出了基于LC-MS/MS技術的生物胺檢測方案，旨在助力客戶高效、準確地監測發酵酒中的生物胺含量。

圖8. 9種生物胺的提取離子流色譜圖

產品品質改進——風味物質分析

1. 葡萄酒中多酚類物質分析

葡萄酒中的多酚類物質是影響其風味的重要成分，它們在葡萄酒的色澤、口感、香氣等方面發揮著關鍵作用，除了對葡萄酒風味的直接影響，多酚類物質還因其抗氧化、抗炎、心血管保護等生物活性而備受關注。消費者在享用葡萄酒的同時，也可能受益于這些多酚帶來的潛在健康效益。例如，白藜蘆醇、原花青素等被認為有助于預防慢性疾病，增強免疫功能，甚至有助于延緩衰老過程。我們在SCIEX LC-MS/MS系統開發了酒類食品中15種多酚類風味物質的快速定量方法，可幫助迅速分析葡萄酒，啤酒類產品中多酚類風味物質。

圖9. 15種多酚類風味物質的提取離子流色譜圖

2. 啤酒營養及風味物質分析

啤酒是一種以麥芽、大米、酒花、釀酒酵母和水為原料，由麥芽發酵后產生的含有二氧化碳氣泡的酒精飲料。作為全球第三大飲料，被稱為“液體面包”，因其豐富的營養和獨特的口感備受喜愛。隨著人們生活水平的不斷提高和啤酒行業的快速發展，人們對啤酒的營養和風味要求也不斷提高。了解啤酒的成分可以幫助我們更好地欣賞和品嘗啤酒。如何能快速鑒別啤酒的營養、風味成分也成為目前啤酒研究的熱點之一，我們結合SCIEX高分辨質譜結合超高效的OS數據處理軟件及天然產物高分辨數據庫對啤酒中非揮發性成分進行鑒定分析，分析流程簡單明晰，數據處理快捷方便。

圖10. SCIEX啤酒領域成分靶向鑒定與非靶向鑒定工作流程

圖11. 啤酒中麥芽五糖的鑒定

產地溯源（摻假）分析

葡萄酒產地溯源

葡萄酒作為世界性的酒精飲料，其歷史可以追溯到7000多年前，隨著當前人民生活水平的不斷提高，葡萄酒富含有機酸、酯類、白藜蘆醇、黃酮類、多酚類等有益成分得到廣大消費者青睞。伴隨我國葡萄酒消費量急劇增加，進口葡萄酒在中國市場上增長迅速，葡萄酒較高的經濟價值使得一些不法商販以假亂真、以次充好、摻假造假問題嚴重，因此開發能夠準確追溯葡萄酒產地的技術具有十分重要的現實意義。

SCIEX基于X500R QTOF高分辨質譜建立的葡萄酒溯源技術，針對不同產地葡萄酒進行成分鑒定、差異分析、標志物發現和鑒定，為葡萄酒溯源提供穩定、可靠的液質解決方案。

圖12. 不同產地葡萄酒鑒定組分PCA分析和T-test分析結果

從圖示可看出，來自不同產地的葡萄酒在統計學分析上，差異明顯，且具有相近緯度產地的葡萄酒在聚類分析上具有高度一致性。

黃酒酒齡鑒定

黃酒在陳釀老化過程中，酒體中各種成分相互作用發生大量的化學變化和物理變化，改善了酒體的口感和穩定性，因而黃酒的陳釀時間（即酒齡）是其品質的主要標志。目前，酒齡鑒別是黃灑行業存在的諸多問題之一，少數企業隨意標注酒齡的現象,不利于黃酒的推廣和銷售。因此需要較明確的品質指標作為酒齡判斷依據。

我們通過SCIEX高分辨系統采用非靶向代謝組學方法進行不同陳釀時間的黃酒成分差異研究并對其中的小分子代謝物進行了鑒定，發現可用于標記酒齡差異的化合物進行酒齡分析，幫助探究酒齡鑒別的指標。

圖13. 五個酒齡黃酒的PLS-DA圖及不同酒齡環(纈氨酸-脯氨酸) 和水楊酸箱狀圖

啤酒品質差異探究

在琳瑯滿目的啤酒種類中，純生啤酒以其口感純正、顏色清亮、泡沫細膩、低酒精度、高營養價值，而深受消費者的青睞。但隨著人們生活水平的不斷提高和啤酒行業的快速發展，純生啤酒市場出現了同質化嚴重、行業競爭愈發激烈的困境。我們選用純生啤酒作為試驗對象，使用SCIEX QTOF系統對三個不同品牌的純生啤酒進行成分分析并尋找其成分的差異，對于啤酒品質的差異化的研究具有重要的參考意義。