نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لتعزيز تجربتك.من خلال الاستمرار في تصفح هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.معلومات اكثر.
العنصر الرئيسي في البيرة هو القفزات.في نكهات العديد من أنواع البيرة، فإنها توفر توازنًا حيويًا للشعير.كما أنها تساعد على ترسيب البروتينات وما إلى ذلك أثناء الغليان.تتمتع القفزات أيضًا بخصائص حافظة تساعد في الحفاظ على البيرة طازجة وخالية من البكتيريا.
هناك أنواع كثيرة من القفزات وتتوفر مجموعة متنوعة من النكهات.نظرًا لأن النكهة ستنخفض بمرور الوقت، يجب تخزين القفزات بعناية واستخدامها عندما تكون طازجة.لذلك، يجب تحديد جودة القفزات حتى يتمكن صانع البيرة من تطوير المنتج المطلوب وتقديمه.
هناك العديد من المركبات في القفزات التي يمكن أن تؤثر على النكهة، وبالتالي فإن توصيف رائحة القفزات معقد للغاية.يتم سرد مكونات القفزات النموذجية في الجدول 1، ويسرد الجدول 2 بعض المركبات العطرية الرئيسية.
الطريقة التقليدية لتقييم جودة القفزات هي السماح لمحترف جعة ذو خبرة بسحق بعض القفزات بأصابعه، ثم شم الرائحة المنبعثة لتقييم القفزات من الحواس.وهذا صحيح ولكنه غير موضوعي، ويفتقر إلى المعلومات الكمية اللازمة لاتخاذ القرار الصحيح بشأن كيفية استخدام القفزات.
تحدد هذه الدراسة نظامًا يمكنه إجراء تحليل كيميائي موضوعي لروائح القفزات باستخدام الفصل اللوني للغاز/قياس الطيف الكتلي، مع تزويد المستخدمين أيضًا بطريقة لمراقبة الإحساس الشمي لكل مكون تم حذفه من ميزة العمود الكروماتوغرافي.
يعد أخذ عينات مساحة الرأس الثابتة (HS) مناسبًا جدًا لاستخلاص المركبات العطرية من القفزات.كما هو مبين في الشكل 1، ضع القفزات الموزونة (الجسيمات أو الأوراق) في قارورة زجاجية وأغلقها.
الشكل 1. القفزات في انتظار التحليل في زجاجة عينة مساحة الرأس.مصدر الصورة: PerkinElmer سلامة وجودة الأغذية
بعد ذلك، يتم تسخين القارورة في الفرن عند درجة حرارة ثابتة محددة لفترة زمنية محددة.يقوم نظام أخذ عينات مساحة الرأس باستخراج بعض البخار من القارورة وإدخاله في عمود GC للفصل والتحليل.
يعد هذا أمرًا مريحًا للغاية، لكن حقن مساحة الرأس الثابتة يوفر فقط جزءًا من بخار مساحة الرأس إلى عمود GC، لذا فهو بالفعل الأفضل للمركبات عالية التركيز.
غالبًا ما نجد أنه في تحليل العينات المعقدة، يكون المحتوى المنخفض لمكونات معينة أمرًا بالغ الأهمية للرائحة العامة للعينة.
يتم استخدام نظام مصيدة مساحة الرأس لزيادة كمية العينة التي يتم إدخالها في عمود GC.باستخدام هذه التقنية، يمر معظم أو حتى بخار مساحة الرأس بالكامل عبر مصيدة الامتزاز لجمع المركبات العضوية المتطايرة وتركيزها.يتم بعد ذلك تسخين المصيدة بسرعة، ويتم نقل المكونات الممتصة إلى عمود GC.
باستخدام هذه الطريقة، يمكن زيادة كمية بخار العينة التي تدخل عمود GC بما يصل إلى 100 مرة.إنها مناسبة جدًا لتحليل رائحة القفزات.
تمثل الأشكال من 2 إلى 4 تمثيلات مبسطة لتشغيل صمامات HS، وهناك حاجة أيضًا إلى صمامات وأنابيب أخرى لضمان وصول بخار العينة إلى المكان الذي ينبغي أن يكون فيه.
الشكل 2. رسم تخطيطي لنظام مصيدة النظام المنسق، يُظهر قارورة التوازن المضغوطة بالغاز الحامل.مصدر الصورة: PerkinElmer سلامة وجودة الأغذية
الشكل 3. رسم تخطيطي لنظام فخ H2S يظهر إطلاق مساحة الرأس المضغوطة من القارورة إلى فخ الامتزاز.مصدر الصورة: PerkinElmer سلامة وجودة الأغذية
الشكل 4. رسم تخطيطي لنظام مصيدة النظام المنسق، يوضح أن المركبات العضوية المتطايرة المجمعة في مصيدة الامتزاز يتم امتصاصها حرارياً وإدخالها في عمود GC.مصدر الصورة: PerkinElmer سلامة وجودة الأغذية
المبدأ مشابه جدًا لمساحة الرأس الثابتة الكلاسيكية من حيث الجوهر، ولكن بعد ضغط البخار، في نهاية خطوة موازنة القارورة، يتم إفراغه بالكامل من خلال مصيدة الامتزاز.
من أجل استنفاد بخار مساحة الرأس بالكامل بشكل فعال من خلال مصيدة الامتزاز، يمكن تكرار العملية.بمجرد تحميل المصيدة، يتم تسخينها بسرعة ويتم نقل المركبات العضوية المتطايرة الممتصة إلى عمود GC.
يعد العمود الفقري Clarus® 680 GC مكملاً مثاليًا لبقية النظام.وبما أن الفصل اللوني ليس متطلبًا، فيمكن استخدام تقنيات بسيطة.من المهم أن يكون لديك وقت كافٍ بين القمم المتجاورة لرصد حاسة الشم حتى يتمكن المستخدم من تمييزها عن بعضها البعض.
كما أن تحميل أكبر عدد ممكن من العينات في العمود الكروماتوغرافي دون تحميل زائد يساعد أيضًا في توفير أفضل فرصة لأنف المستخدم لاكتشافها.لهذا السبب، يتم استخدام عمود طويل ذو مرحلة ثابتة سميكة.
استخدم مرحلة ثابتة من نوع Carbowax® قطبية للغاية للفصل، لأن العديد من المكونات (الكيتونات، والأحماض، والإسترات، وما إلى ذلك) في القفزات قطبية للغاية.
وبما أن النفايات السائلة العمود يحتاج إلى توفير MS والمنفذ الشمي، مطلوب شكل من أشكال الخائن.هذا لا ينبغي أن يؤثر على سلامة اللوني بأي شكل من الأشكال.ولذلك، ينبغي أن تكون خاملة للغاية ولها هندسة داخلية منخفضة الحجم.
استخدم غاز المكياج في جهاز التقسيم لمزيد من الاستقرار والتحكم في معدل التدفق المنقسم.يعد S-SwaferTM جهازًا طيفيًا نشطًا ممتازًا ومناسبًا جدًا لهذا الغرض.
تم تكوين S-Swafer لتقسيم تدفق العمود بين كاشف MS ومنفذ SNFR الشمي، كما هو موضح في الشكل 6. تحدد نسبة الانقسام بين الكاشف ومنفذ الشمي MS وSNFR عن طريق اختيار أنبوب المقيد المتصل بين منفذ المبادلة والمنفذ الشمي.
الشكل 6. تم تكوين S-Swafer للاستخدام مع Clarus SQ 8 GC/MS وSNFR.مصدر الصورة: PerkinElmer سلامة وجودة الأغذية
يمكن استخدام برنامج Swafer المرفق بنظام Swafer لحساب نسبة التقسيم هذه.يوضح الشكل 7 كيفية استخدام هذه الآلة الحاسبة لتحديد ظروف عمل S-Swafer لهذا التطبيق.
الشكل 7. يُظهر برنامج الأداة المساعدة Swafer الإعدادات المستخدمة لمهمة توصيف رائحة القفزة.مصدر الصورة: PerkinElmer سلامة وجودة الأغذية
يعد مطياف الكتلة جزءًا أساسيًا من نظام توصيف الرائحة.من المهم ليس فقط اكتشاف ووصف رائحة المكونات المختلفة المتدفقة من عمود GC، ولكن أيضًا تحديد ماهية هذه المكونات ومقدار احتوائها في القفزات.
ولهذا السبب، يعد مطياف الكتلة الرباعي Clarus SQ 8 خيارًا مثاليًا.فإنه سيتم تحديد وقياس المكونات بسرعة باستخدام الأطياف الكلاسيكية في مكتبة NIST المتوفرة.يمكن للبرنامج أيضًا التفاعل مع المعلومات الشمية الموضحة لاحقًا في هذا البحث.
تظهر صورة ملحق SNFR في الشكل 8. وهو متصل بـ GC من خلال خط نقل تسخين مرن.تتدفق النفايات السائلة ذات العمود المنفصل عبر أنبوب السيليكا المنصهر المعطل إلى مشبك الأنف الزجاجي.
يمكن للمستخدم التقاط السرد الصوتي من خلال الميكروفون المدمج، ومراقبة شدة رائحة مركبات الرائحة التي يتم إزالتها من عمود GC عن طريق ضبط عصا التحكم.
ويصور الشكل 9 إجمالي اللوني الأيوني (TIC) لأربع قفزات نموذجية من بلدان مختلفة.يتم تسليط الضوء على جزء من هالرتاو في ألمانيا وتوسيعه في الشكل 10.
الشكل 9. مخطط كروماتوجرام TIC نموذجي لعينة من أربع قفزات.مصدر الصورة: PerkinElmer سلامة وجودة الأغذية
كما هو مبين في الشكل 11، تسمح الميزات القوية لـ MS بتحديد قمم محددة من أطيافها الكتلية من خلال البحث في مكتبة NIST المضمنة في نظام Clarus SQ 8.
الشكل 11. الطيف الكتلي للذروة الموضح في الشكل 10. مصدر الصورة: PerkinElmer لسلامة الأغذية وجودتها
ويبين الشكل 12 نتائج هذا البحث.وهي تشير بقوة إلى أن ذروة التصفية عند 36.72 دقيقة هي 3,7-ثنائي ميثيل-1,6-أوكتاديان-3-أول، المعروف أيضًا باسم لينالول.
الشكل 12. تظهر نتائج البحث في المكتبة العامة في الشكل 11. مصدر الصورة: PerkinElmer لسلامة الأغذية وجودتها
اللينالول هو مركب عطري مهم يمكن أن يوفر رائحة زهرية رقيقة للبيرة.ومن خلال معايرة GC/MS بخليط قياسي من هذا المركب، يمكن قياس كمية اللينالول (أو أي مركب آخر محدد).
يمكن إنشاء خريطة توزيع خصائص القفزات من خلال تحديد القمم الكروماتوغرافية بشكل أكبر.ويبين الشكل 13 المزيد من القمم التي تم تحديدها في كروماتوجرام هاليرتو في ألمانيا كما هو موضح في الشكل 9 سابقًا.
الشكل 13. مخطط كروماتوجرام TIC نموذجي لعينة من أربع قفزات.مصدر الصورة: PerkinElmer سلامة وجودة الأغذية
القمم المشروحة هي في الأساس أحماض دهنية، مما يشير إلى درجة أكسدة القفزات في هذه العينة بالذات.ذروة الميرسين الغنية أصغر من المتوقع.
تشير هذه الملاحظات إلى أن هذه العينة قديمة جدًا (وهذا صحيح، فهذه عينة قديمة تم تخزينها بشكل غير صحيح).يظهر الشكل 14 المخططات اللونية لأربع عينات إضافية من القفزات.
الشكل 14. اللوني TIC لعينة أخرى من أربع قفزات.مصدر الصورة: PerkinElmer سلامة وجودة الأغذية
يوضح الشكل 15 مثالاً على المخطط اللوني للتخطي، حيث يتم تركيب السرد الصوتي وتسجيل الكثافة بيانياً.يتم تخزين السرد الصوتي بتنسيق ملف WAV قياسي ويمكن تشغيله مرة أخرى للمشغل من هذه الشاشة في أي نقطة في المخطط اللوني المعروض بنقرة بسيطة بالماوس.
الشكل 15. مثال على الرسم اللوني القفزي الذي تم عرضه في برنامج TurboMass™، مع السرد الصوتي وكثافة الرائحة المتراكبة بيانيًا.مصدر الصورة: PerkinElmer سلامة وجودة الأغذية
يمكن أيضًا تشغيل ملفات Narration WAV من معظم تطبيقات الوسائط، بما في ذلك Microsoft® Media Player، المضمن في نظام التشغيل Windows®.عند التسجيل، يمكن نسخ البيانات الصوتية إلى نص.
يتم تنفيذ هذه الوظيفة بواسطة برنامج Nuance® Dragon® Naturally talk المضمن في منتج SNFR.
يُظهر تقرير تحليل القفزات النموذجي السرد المكتوب بواسطة المستخدم وكثافة الرائحة المسجلة بواسطة عصا التحكم، كما هو موضح في الجدول 9. تنسيق التقرير عبارة عن ملف قيمة مفصولة بفاصلة (CSV)، مناسب للاستيراد المباشر إلى Microsoft® Excel® أو برامج تطبيقية أخرى.
الجدول 9. يُظهر تقرير الإخراج النموذجي النص المكتوب من السرد الصوتي وبيانات كثافة الرائحة المقابلة.المصدر: بيركين إلمر لسلامة الأغذية وجودتها