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बीयर का एक प्रमुख घटक हॉप्स है।कई बियर के स्वादों में, वे माल्ट के लिए एक महत्वपूर्ण संतुलन प्रदान करते हैं।वे उबालने के दौरान प्रोटीन आदि को अवक्षेपित करने में भी मदद करते हैं।हॉप्स में परिरक्षक गुण भी होते हैं, जो बीयर को ताज़ा और बैक्टीरिया से मुक्त रखने में मदद करते हैं।
हॉप्स कई प्रकार के होते हैं और विभिन्न प्रकार के स्वाद उपलब्ध होते हैं।चूंकि समय के साथ स्वाद कम हो जाएगा, हॉप्स को सावधानी से संग्रहित किया जाना चाहिए और ताजा होने पर उपयोग किया जाना चाहिए।इसलिए, हॉप्स की गुणवत्ता को चिह्नित करने की आवश्यकता है ताकि शराब बनाने वाला वांछित उत्पाद विकसित और वितरित कर सके।
हॉप्स में कई यौगिक होते हैं जो स्वाद को प्रभावित कर सकते हैं, इसलिए हॉप्स की सुगंध का लक्षण वर्णन बहुत जटिल है।विशिष्ट हॉप्स के घटकों को तालिका 1 में सूचीबद्ध किया गया है, और तालिका 2 में कुछ प्रमुख सुगंध यौगिकों को सूचीबद्ध किया गया है।
हॉप्स की गुणवत्ता का आकलन करने का पारंपरिक तरीका एक अनुभवी शराब बनाने वाले को अपनी उंगलियों से कुछ हॉप्स को कुचलने देना है, और फिर इंद्रियों से हॉप्स का मूल्यांकन करने के लिए जारी सुगंध को सूंघना है।यह वैध है लेकिन वस्तुनिष्ठ नहीं है और इसमें हॉप्स के उपयोग के बारे में सही निर्णय लेने के लिए आवश्यक मात्रात्मक जानकारी का अभाव है।
यह अध्ययन एक ऐसी प्रणाली की रूपरेखा तैयार करता है जो गैस क्रोमैटोग्राफी/मास स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग करके हॉप सुगंध का वस्तुनिष्ठ रासायनिक विश्लेषण कर सकता है, जबकि उपयोगकर्ताओं को क्रोमैटोग्राफिक कॉलम सुविधा से निकलने वाले प्रत्येक घटक की घ्राण संवेदना की निगरानी करने की एक विधि भी प्रदान करता है।
हॉप्स से सुगंध यौगिक निकालने के लिए स्टेटिक हेडस्पेस (एचएस) नमूनाकरण बहुत उपयुक्त है।जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, तौले हुए हॉप्स (कण या पत्तियां) को एक कांच की शीशी में डालें और सील कर दें।
चित्र 1. हेडस्पेस नमूना बोतल में विश्लेषण की प्रतीक्षा में हॉप्स।छवि स्रोत: पर्किनएल्मर खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता
इसके बाद, शीशी को एक निश्चित अवधि के लिए एक निर्धारित तापमान पर ओवन में गर्म किया जाता है।हेडस्पेस सैंपलिंग प्रणाली शीशी से कुछ वाष्प निकालती है और इसे पृथक्करण और विश्लेषण के लिए जीसी कॉलम में पेश करती है।
यह बहुत सुविधाजनक है, लेकिन स्थैतिक हेडस्पेस इंजेक्शन जीसी कॉलम को केवल हेडस्पेस वाष्प का एक हिस्सा प्रदान करता है, इसलिए यह वास्तव में उच्च-सांद्रता वाले यौगिकों के लिए सबसे अच्छा है।
यह अक्सर पाया जाता है कि जटिल नमूनों के विश्लेषण में, कुछ घटकों की कम सामग्री नमूने की समग्र सुगंध के लिए महत्वपूर्ण होती है।
जीसी कॉलम में पेश किए गए नमूने की मात्रा बढ़ाने के लिए हेडस्पेस ट्रैप प्रणाली का उपयोग किया जाता है।इस तकनीक का उपयोग करते हुए, अधिकांश या यहां तक ​​कि संपूर्ण हेडस्पेस वाष्प वीओसी को इकट्ठा करने और केंद्रित करने के लिए सोखना जाल से गुजरता है।फिर जाल को तेजी से गर्म किया जाता है, और अवशोषित घटकों को जीसी कॉलम में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
इस विधि का उपयोग करके, जीसी कॉलम में प्रवेश करने वाले नमूना वाष्प की मात्रा को 100 गुना तक बढ़ाया जा सकता है।यह हॉप सुगंध विश्लेषण के लिए बहुत उपयुक्त है।
चित्र 2 से 4 एचएस ट्रैप के संचालन का सरलीकृत प्रतिनिधित्व हैं - अन्य वाल्व और पाइपिंग की भी आवश्यकता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि नमूना वाष्प वहां पहुंचे जहां इसे होना चाहिए।
चित्र 2. एचएस ट्रैप प्रणाली का योजनाबद्ध आरेख, जिसमें संतुलन शीशी पर वाहक गैस का दबाव दिखाया गया है।छवि स्रोत: पर्किनएल्मर खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता
चित्र 3. एच2एस ट्रैप सिस्टम का योजनाबद्ध आरेख, जो शीशी से सोखने वाले ट्रैप में दबावयुक्त हेडस्पेस की रिहाई को दर्शाता है।छवि स्रोत: पर्किनएल्मर खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता
चित्र 4. एचएस ट्रैप प्रणाली का योजनाबद्ध आरेख, यह दर्शाता है कि सोखना ट्रैप में एकत्रित वीओसी को थर्मल रूप से अवशोषित किया जाता है और जीसी कॉलम में पेश किया जाता है।छवि स्रोत: पर्किनएल्मर खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता
सिद्धांत संक्षेप में क्लासिक स्थैतिक हेडस्पेस के समान है, लेकिन वाष्प दबाव के बाद, शीशी संतुलन चरण के अंत में, इसे सोखना जाल के माध्यम से पूरी तरह से खाली कर दिया जाता है।
सोखना जाल के माध्यम से संपूर्ण हेडस्पेस वाष्प को प्रभावी ढंग से समाप्त करने के लिए, प्रक्रिया को दोहराया जा सकता है।एक बार जाल लोड हो जाने के बाद, यह जल्दी से गर्म हो जाता है और अवशोषित वीओसी को जीसी कॉलम में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
वर्कहॉर्स क्लारस® 680 जीसी बाकी सिस्टम के लिए एक आदर्श पूरक है।चूँकि क्रोमैटोग्राफी अधिक मांग वाली नहीं है, इसलिए सरल तकनीकों का उपयोग किया जा सकता है।घ्राण निगरानी के लिए आसन्न चोटियों के बीच पर्याप्त समय होना महत्वपूर्ण है ताकि उपयोगकर्ता उन्हें एक दूसरे से अलग कर सके।
ओवरलोडिंग के बिना क्रोमैटोग्राफ़िक कॉलम में जितना संभव हो उतने नमूने लोड करने से उपयोगकर्ता की नाक को उनका पता लगाने का सबसे अच्छा अवसर प्रदान करने में मदद मिलती है।इस कारण से, मोटे स्थिर चरण वाले लंबे स्तंभ का उपयोग किया जाता है।
पृथक्करण के लिए एक बहुत ही ध्रुवीय कार्बोवैक्स® प्रकार के स्थिर चरण का उपयोग करें, क्योंकि हॉप्स में कई घटक (कीटोन, एसिड, एस्टर, आदि) बहुत ध्रुवीय होते हैं।
चूंकि स्तंभ प्रवाह को एमएस और घ्राण बंदरगाह की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, इसलिए किसी प्रकार के विभाजक की आवश्यकता होती है।इससे क्रोमैटोग्राम की अखंडता पर किसी भी तरह का प्रभाव नहीं पड़ना चाहिए।इसलिए, यह अत्यधिक निष्क्रिय होना चाहिए और इसमें कम मात्रा वाली आंतरिक ज्यामिति होनी चाहिए।
स्प्लिट प्रवाह दर को और अधिक स्थिर और नियंत्रित करने के लिए स्प्लिटर में मेक-अप गैस का उपयोग करें।S-SwaferTM एक उत्कृष्ट सक्रिय स्पेक्ट्रोस्कोपिक उपकरण है जो इस उद्देश्य के लिए बहुत उपयुक्त है।
एस-स्वफ़र को एमएस डिटेक्टर और एसएनएफआर घ्राण बंदरगाह के बीच स्तंभ प्रवाह को विभाजित करने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है, जैसा कि चित्र 6 में दिखाया गया है। डिटेक्टर और घ्राण बंदरगाह के बीच विभाजन अनुपात एमएस और एसएनएफआर को बीच में जुड़े प्रतिबंधक ट्यूब का चयन करके परिभाषित करता है। स्वैप आउटलेट और घ्राण बंदरगाह।
चित्र 6. एस-स्वफ़र को क्लारस एसक्यू 8 जीसी/एमएस और एसएनएफआर के साथ उपयोग के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है।छवि स्रोत: पर्किनएल्मर खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता
इस विभाजन अनुपात की गणना के लिए स्वफ़र प्रणाली से जुड़े स्वफ़र उपयोगिता सॉफ़्टवेयर का उपयोग किया जा सकता है।चित्र 7 दिखाता है कि इस एप्लिकेशन के लिए एस-स्वफ़र की कार्य स्थितियों को निर्धारित करने के लिए इस कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें।
चित्र 7. स्वफ़र यूटिलिटी सॉफ़्टवेयर इस हॉप सुगंध लक्षण वर्णन कार्य के लिए उपयोग की जाने वाली सेटिंग्स दिखाता है।छवि स्रोत: पर्किनएल्मर खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता
मास स्पेक्ट्रोमीटर सुगंध लक्षण वर्णन प्रणाली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।यह न केवल जीसी कॉलम से निकलने वाले विभिन्न घटकों की सुगंध का पता लगाना और उसका वर्णन करना महत्वपूर्ण है, बल्कि यह भी निर्धारित करना है कि ये घटक क्या हैं और वे हॉप्स में कितने शामिल हो सकते हैं।
इस कारण से, क्लारस एसक्यू 8 क्वाड्रुपोल मास स्पेक्ट्रोमीटर एक आदर्श विकल्प है।यह प्रदान की गई एनआईएसटी लाइब्रेरी में शास्त्रीय स्पेक्ट्रा का उपयोग करके घटकों की तुरंत पहचान और मात्रा निर्धारित करेगा।सॉफ़्टवेयर इस शोध में बाद में वर्णित घ्राण संबंधी जानकारी के साथ भी इंटरैक्ट कर सकता है।
एसएनएफआर अटैचमेंट की छवि चित्र 8 में दिखाई गई है। यह एक लचीली हीटिंग ट्रांसफर लाइन के माध्यम से जीसी से जुड़ा हुआ है।विभाजित स्तंभ प्रवाह निष्क्रिय फ़्यूज्ड सिलिका ट्यूब के माध्यम से ग्लास नोज क्लैंप में प्रवाहित होता है।
उपयोगकर्ता अंतर्निहित माइक्रोफ़ोन के माध्यम से ध्वनि कथन को कैप्चर कर सकता है, और जॉयस्टिक को समायोजित करके जीसी कॉलम से उत्सर्जित सुगंध यौगिकों की सुगंध तीव्रता की निगरानी कर सकता है।
चित्र 9 विभिन्न देशों के चार विशिष्ट हॉप्स के कुल आयन क्रोमैटोग्राम (टीआईसी) को दर्शाता है।जर्मनी में हॉलर्टौ के एक हिस्से को चित्र 10 में हाइलाइट और विस्तारित किया गया है।
चित्र 9. चार-हॉप नमूने का विशिष्ट टीआईसी क्रोमैटोग्राम।छवि स्रोत: पर्किनएल्मर खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता
जैसा कि चित्र 11 में दिखाया गया है, एमएस की शक्तिशाली विशेषताएं क्लारस एसक्यू 8 प्रणाली में शामिल एनआईएसटी लाइब्रेरी की खोज करके उनके द्रव्यमान स्पेक्ट्रा से विशिष्ट चोटियों की पहचान करने की अनुमति देती हैं।
चित्र 11. चित्र 10 में हाइलाइट किए गए शिखर का द्रव्यमान स्पेक्ट्रम। छवि स्रोत: पर्किनएल्मर खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता
चित्र 12 इस खोज के परिणाम दिखाता है।वे दृढ़ता से संकेत देते हैं कि 36.72 मिनट पर निकलने वाली चरम सीमा 3,7-डाइमिथाइल-1,6-ऑक्टाडियन-3-ओएल है, जिसे लिनालूल भी कहा जाता है।
चित्र 12. सामूहिक पुस्तकालय खोज परिणाम चित्र 11 में दिखाए गए हैं। छवि स्रोत: पर्किनएल्मर खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता
लिनालूल एक महत्वपूर्ण सुगंध यौगिक है जो बीयर को एक नाजुक पुष्प सुगंध प्रदान कर सकता है।इस यौगिक के एक मानक मिश्रण के साथ जीसी/एमएस को कैलिब्रेट करके, लिनालूल (या किसी अन्य पहचाने गए यौगिक) की मात्रा निर्धारित की जा सकती है।
क्रोमैटोग्राफ़िक चोटियों की पहचान करके हॉप विशेषताओं का वितरण मानचित्र स्थापित किया जा सकता है।चित्र 13 पहले चित्र 9 में दिखाए गए जर्मनी के हॉलर्टौ क्रोमैटोग्राम में पहचानी गई अधिक चोटियों को दिखाता है।
चित्र 13. चार-हॉप नमूने का विशिष्ट टीआईसी क्रोमैटोग्राम।छवि स्रोत: पर्किनएल्मर खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता
एनोटेटेड चोटियाँ मुख्य रूप से फैटी एसिड हैं, जो इस विशेष नमूने में हॉप्स के ऑक्सीकरण की डिग्री को दर्शाती हैं।समृद्ध मायसीन शिखर अपेक्षा से छोटा है।
इन अवलोकनों से संकेत मिलता है कि यह नमूना काफी पुराना है (यह सच है-यह एक पुराना नमूना है जिसे अनुचित तरीके से संग्रहीत किया गया है)।चार अतिरिक्त हॉप नमूनों के क्रोमैटोग्राम चित्र 14 में दिखाए गए हैं।
चित्र 14. एक और चार-हॉप नमूने का टीआईसी क्रोमैटोग्राम।छवि स्रोत: पर्किनएल्मर खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता
चित्र 15 एक स्किप क्रोमैटोग्राम का उदाहरण दिखाता है, जहां ऑडियो कथन और तीव्रता रिकॉर्डिंग को ग्राफ़िक रूप से आरोपित किया गया है।ऑडियो कथन को एक मानक WAV फ़ाइल स्वरूप में संग्रहीत किया जाता है और इसे एक साधारण माउस क्लिक के साथ प्रदर्शित क्रोमैटोग्राम में किसी भी बिंदु पर इस स्क्रीन से ऑपरेटर के पास वापस चलाया जा सकता है।
चित्र 15. TurboMass™ सॉफ़्टवेयर में देखे गए हॉप क्रोमैटोग्राम का एक उदाहरण, जिसमें ऑडियो वर्णन और सुगंध की तीव्रता ग्राफ़िक रूप से आरोपित है।छवि स्रोत: पर्किनएल्मर खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता
नैरेशन WAV फ़ाइलों को अधिकांश मीडिया अनुप्रयोगों से भी चलाया जा सकता है, जिसमें Microsoft® मीडिया प्लेयर भी शामिल है, जो Windows® ऑपरेटिंग सिस्टम में शामिल है।रिकॉर्डिंग करते समय, ऑडियो डेटा को टेक्स्ट में ट्रांसक्राइब किया जा सकता है।
यह कार्य एसएनएफआर उत्पाद में शामिल Nuance® Dragon® नेचुरली स्पीक सॉफ़्टवेयर द्वारा किया जाता है।
एक विशिष्ट हॉप विश्लेषण रिपोर्ट उपयोगकर्ता द्वारा लिखित कथा और जॉयस्टिक द्वारा दर्ज की गई सुगंध की तीव्रता को दर्शाती है, जैसा कि तालिका 9 में दिखाया गया है। रिपोर्ट का प्रारूप एक अल्पविराम से अलग मूल्य (सीएसवी) फ़ाइल है, जो माइक्रोसॉफ्ट® में सीधे आयात के लिए उपयुक्त है। Excel® या अन्य एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर।
तालिका 9. एक विशिष्ट आउटपुट रिपोर्ट ऑडियो कथन से लिखित पाठ और संबंधित सुगंध तीव्रता डेटा दिखाती है।स्रोत: पर्किनएल्मर खाद्य सुरक्षा और गुणवत्ता