msFineAnalytic AI의 통합 데이터 분석과 GC-고해상도 TOFMS를 사용하여 두 가지 레드 와인의 방향족 화합물 비교

개요

JMS-T2000GC AccuTOF^TM GC-알파

와인 등 알코올 음료의 맛은 방향족 화합물의 영향을 크게 받는 것으로 알려져 있다. 또한 생산 지역에 관계없이 와인의 전형적인 맛과 향에 기여하는 일반적인 방향족 화합물이 많이 있으며, 생산 지역과 포도 종류에 크게 의존하는 방향족 화합물도 많이 있는 것으로 알려져 있습니다.

와인의 경우, 생산지별로 양조된 와인의 맛과 향의 차이가 자주 거론된다. 이러한 차이에 기여하는 방향족 화합물의 유형을 아는 것은 흥미롭습니다.

마이크로 고체상 추출(SPME)과 가스 크로마토그래프-질량 분석기(GC-MS)의 조합은 방향족 화합물뿐만 아니라 휘발성 유기 화합물의 분석에도 널리 사용됩니다. 보르도(Bordeaux)와 부르고뉴(Bourgogne) 레드 와인 두 가지 유형의 특징적인 화합물을 검출하기 위해 결합 분석법을 사용했습니다. 모든 향료 샘플을 전자이온화(EI) 뿐만 아니라 광이온화(PI)를 통해 측정하여 보르도 와인 또는 부르고뉴 와인에만 포함되어 있는 특징적인 화합물을 확인했습니다. 또한 두 측정 데이터 모두 msFineAnalytic AI 소프트웨어를 사용하여 분석되었습니다. msFineAnalytic AI의 미분 분석 기능을 사용하여 두 와인의 서로 다른 화학 성분 특성을 식별했습니다.

실험

테스트 샘플로는 일반적으로 슈퍼마켓에서 구입할 수 있는 보르도와 부르고뉴에서 생산되는 두 가지 대표적인 레드 와인을 사용했습니다. 와인 샘플 2mL를 15mL 유리병에 첨가하고 즉시 밀봉했습니다. SPME 섬유를 유리 바이알의 헤드스페이스에 삽입하고 섬유를 실온에서 20분 동안 노출시켰습니다. SPME 섬유에서 추출된 모든 화합물은 GC의 주입구에서 1분 동안 가열하여 GC에 도입되었습니다. 측정조건에 대한 자세한 내용은 Table 1에 나타내었다. 미분분석 기능을 이용하기 위해 EI 이온화를 이용하여 각 시료를 XNUMX회 측정하였다. 그런 다음 해당 측정 결과를 PI 이온화에 의한 측정 결과와 함께 msFineAnalytic AI(JEOL Ltd.)에 적용했습니다.

표 1. 측정 조건

결과

EI 이온화를 통해 보르도와 부르고뉴 와인의 방향족 성분을 측정한 결과 얻은 Total Ion Current Chromatograms(TICC)는 Fig.1에 나타내었다. 또한, 보르도 와인을 샘플 A(파란색)로, 부르고뉴 와인을 샘플 B(빨간색)로 하여 차이 분석을 수행한 결과 얻은 화산 플롯은 그림 2에 나타내었다. msFineAnalytic AI 소프트웨어의 화산 플롯에서 가로 축은 두 샘플 간의 강도 비율(Log2(B/A))을 나타내고 세로 축은 통계적 재현성(-log10(p-값))을 나타냅니다. 이 화산 플롯을 사용하면 구성 요소의 차이를 쉽게 이해할 수 있습니다. 그림 2에서 파란색 배경의 영역에 있는 플롯은 샘플 A에서 특징적으로 검출된 피크이고, 반대로 빨간색 배경의 플롯은 샘플 B에서 특징적으로 검출된 피크입니다.

Table 2. 의 특징화합물에 대한 통합정성분석 결과 샘플 A(보르도) 샘플 B(부르고뉴)

각 샘플(보르도: 샘플 A 및 부르고뉴: 샘플 B)의 특징적인 화합물을 식별하여 표 2에 나열했습니다. 총 14개의 화합물(보르도에서 9개, 부르고뉴에서 5개)이 식별되었습니다. 8개 화합물 중 14개에 대해 분자이온이 확인되었으며, 해당 분자이온의 정확한 m/z 값은 추정된 화합물의 정확한 m/z 값과 일치했습니다. 또한, 조각 이온의 원소 조성과 분자 이온의 원소 조성 사이의 관계로부터 계산된 해당 화합물의 EI 조각 적용 범위 값도 높은 값이었습니다. 이는 화합물 식별의 유효성이 단순한 라이브러리 검색보다 훨씬 높다는 것을 의미합니다.
여러 가지 '카르복실산 에스테르'가 와인의 향을 특징짓는 전형적인 방향족 화합물인 것으로 알려져 있습니다. 보르도 와인과 부르고뉴 와인 모두에서 다양한 종류의 저지방산 메틸 및/또는 에틸 에스테르가 검출되었습니다. 이는 저지방산 에스테르가 와인의 향에 크게 기여한다는 것을 의미합니다.
보르도 와인과 부르고뉴 와인 모두에서 검출된 헥산산 에틸 에스테르에 대한 EI와 PI의 TICC 비교가 그림 3에 나와 있습니다. 화산 플롯에서 헥산산 에틸 에스테르의 위치도 그림 4에 나와 있습니다. msFineAnalytics의 미분 분석 기능을 사용하면 각 피크에 대한 자세한 데이터 분석 및 정보 확인이 가능합니다.

상대적으로 탄소수가 많은 지방산의 에스테르가 부르고뉴 와인의 특징적인 화합물로 검출되었다는 점은 흥미롭습니다.
보르도 와인의 프로필렌 글리콜과 메틸 살리실레이트, 부르고뉴 와인의 3,4,4a,5,6,7-헥사하이드로-1,1,4a-트리메틸-2(1H)-나프탈레논과 같은 여러 화합물이 특징적인 화합물로 검출되었습니다. 두 종류의 와인 중 하나만.
3,4,4a,5,6,7-헥사하이드로-1,1,4a-트리메틸-2(1H)-나프탈레논에 대한 EI 및 PI 측정의 TICC가 그림 5에 나와 있습니다. 3,4,4a,5,6,7-헥사하이드로-1,1,4a-트리메틸-2(1H)-나프탈레논에 해당하는 피크가 거대한 피크 옆에 숄더 피크로 검출되었으나, msFineAnalytic AI의 크로마토그래피 디콘볼루션 기능. EI와 PI로 측정한 3,4,4a,5,6,7-헥사하이드로-1,1,4a-트리메틸-2(1H)-나프탈레논의 질량 스펙트럼을 그림 6에 나타내었다.

본 연구에서는 보르도 와인과 부르고뉴 와인에서만 특징적인 화합물로 총 14개의 화합물이 발견되었습니다. 이러한 화합물은 두 와인 모두의 특징적인 향과 맛에 기여하는 것으로 제안됩니다.

맺음말

이번 MSTips에서는 msFineAnalytic AI를 사용해 다양한 산지에서 생산된 와인의 향 성분에 대한 차이 분석의 예를 소개했습니다.
msFineAnalytic AI를 활용하면 GC-TOFMS에 대한 정성분석이 더욱 정확하고 효율적일 것으로 기대됩니다.

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