เราใช้คุกกี้เพื่อปรับปรุงประสบการณ์ของคุณการเรียกดูเว็บไซต์นี้ต่อแสดงว่าคุณยอมรับการใช้คุกกี้ของเราข้อมูลมากกว่านี้.
ส่วนประกอบสำคัญในเบียร์คือฮ็อพเบียร์เหล่านี้ให้ความสมดุลที่สำคัญแก่มอลต์ในรสชาติของเบียร์หลายชนิดนอกจากนี้ยังช่วยตกตะกอนโปรตีน ฯลฯ ระหว่างการต้มอีกด้วยฮอปยังมีคุณสมบัติเป็นสารกันบูด ซึ่งช่วยให้เบียร์สดและปราศจากแบคทีเรีย
มีฮอปหลายชนิดและมีรสชาติให้เลือกหลากหลายเนื่องจากรสชาติจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป จึงต้องเก็บฮ็อพอย่างระมัดระวังและใช้เมื่อยังสดดังนั้น คุณภาพของฮอปจึงต้องได้รับการระบุเป็นพิเศษ เพื่อให้ผู้ผลิตเบียร์สามารถพัฒนาและส่งมอบผลิตภัณฑ์ที่ต้องการได้
มีสารประกอบหลายชนิดในฮ็อพที่อาจส่งผลต่อรสชาติ ดังนั้นการระบุลักษณะเฉพาะของกลิ่นของฮ็อพจึงมีความซับซ้อนมากส่วนประกอบของฮ็อพทั่วไปแสดงอยู่ในตารางที่ 1 และตารางที่ 2 แสดงรายการสารประกอบอะโรมาที่สำคัญบางประการ
วิธีการประเมินคุณภาพของฮอปแบบดั้งเดิมคือให้ช่างกลั่นที่มีประสบการณ์บดฮอปส์ด้วยมือ จากนั้นจึงดมกลิ่นที่ปล่อยออกมาเพื่อประเมินฮอปจากประสาทสัมผัสสิ่งนี้ถูกต้องแต่ไม่เป็นไปตามวัตถุประสงค์ และขาดข้อมูลเชิงปริมาณที่จำเป็นต่อการตัดสินใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับวิธีใช้ฮ็อป
การศึกษานี้สรุประบบที่สามารถทำการวิเคราะห์ทางเคมีตามวัตถุประสงค์ของกลิ่นฮอปได้โดยใช้แก๊สโครมาโตกราฟี/แมสสเปกโตรเมทรี ขณะเดียวกันก็ให้วิธีการแก่ผู้ใช้ในการตรวจสอบความรู้สึกในการดมกลิ่นของส่วนประกอบแต่ละส่วนที่แยกออกมาจากคุณลักษณะคอลัมน์โครมาโตกราฟี
การสุ่มตัวอย่าง Headspace แบบคงที่ (HS) เหมาะมากสำหรับการสกัดสารประกอบอะโรมาจากฮ็อปดังแสดงในรูปที่ 1 ใส่ฮ็อปที่ชั่งน้ำหนักแล้ว (อนุภาคหรือใบไม้) ลงในขวดแก้วแล้วปิดผนึก
รูปที่ 1 ฮอปส์ที่รอการวิเคราะห์ในขวดตัวอย่างเฮดสเปซแหล่งที่มาของภาพ: ความปลอดภัยและคุณภาพของอาหาร PerkinElmer
จากนั้น ขวดจะถูกให้ความร้อนในเตาอบที่อุณหภูมิคงที่ที่กำหนดไว้ตามระยะเวลาที่กำหนดระบบเก็บตัวอย่างเฮดสเปซจะแยกไอบางส่วนออกจากขวดและใส่ลงในคอลัมน์ GC เพื่อแยกและวิเคราะห์
วิธีนี้สะดวกมาก แต่การฉีดเฮดสเปซแบบคงที่จะให้ไอของเฮดสเปซเพียงบางส่วนไปยังคอลัมน์ GC เท่านั้น ดังนั้นจึงเหมาะสมที่สุดสำหรับสารประกอบที่มีความเข้มข้นสูง
มักพบว่าในการวิเคราะห์ตัวอย่างที่ซับซ้อน ปริมาณส่วนประกอบบางอย่างในปริมาณต่ำมีความสำคัญต่อกลิ่นโดยรวมของตัวอย่าง
ระบบดักเฮดสเปซใช้เพื่อเพิ่มปริมาณตัวอย่างที่ใส่เข้าไปในคอลัมน์ GCการใช้เทคโนโลยีนี้ ไอระเหยของเฮดสเปซส่วนใหญ่หรือทั้งหมดจะผ่านกับดักการดูดซับเพื่อรวบรวมและทำให้ VOC มีความเข้มข้นจากนั้นกับดักจะถูกให้ความร้อนอย่างรวดเร็ว และส่วนประกอบที่ถูกดูดซับจะถูกถ่ายโอนไปยังคอลัมน์ GC
เมื่อใช้วิธีการนี้ ปริมาณไอของตัวอย่างที่เข้าสู่คอลัมน์ GC จะเพิ่มขึ้นได้สูงสุดถึง 100 เท่าเหมาะมากสำหรับการวิเคราะห์กลิ่นฮอป
รูปที่ 2 ถึง 4 เป็นการนำเสนอแบบง่ายของการทำงานของกับดัก HS รวมถึงวาล์วและท่ออื่นๆ เพื่อให้แน่ใจว่าไอของตัวอย่างไปถึงตำแหน่งที่ควรจะเป็น
รูปที่ 2 แผนผังของระบบกับดัก HS ซึ่งแสดงขวดปรับสมดุลที่ถูกอัดความดันด้วยก๊าซตัวพาแหล่งที่มาของภาพ: ความปลอดภัยและคุณภาพของอาหาร PerkinElmer
รูปที่ 3 แผนผังของระบบกับดัก H2S แสดงการปล่อยเฮดสเปซที่มีแรงดันจากขวดลงในกับดักการดูดซับแหล่งที่มาของภาพ: ความปลอดภัยและคุณภาพของอาหาร PerkinElmer
รูปที่ 4 แผนผังของระบบกับดัก HS ซึ่งแสดงให้เห็นว่า VOC ที่เก็บรวบรวมในกับดักการดูดซับจะถูกดูดกลืนด้วยความร้อนและนำเข้าไปในคอลัมน์ GCแหล่งที่มาของภาพ: ความปลอดภัยและคุณภาพของอาหาร PerkinElmer
หลักการนี้คล้ายกันมากกับ headspace แบบคงที่แบบคลาสสิกในสาระสำคัญ แต่หลังจากการเพิ่มแรงดันไอ เมื่อสิ้นสุดขั้นตอนการปรับสมดุลของขวด ขวดจะถูกทำให้ว่างเปล่าโดยสมบูรณ์ผ่านกับดักการดูดซับ
เพื่อที่จะระบายไอระเหยของเฮดสเปซทั้งหมดออกอย่างมีประสิทธิภาพผ่านกับดักการดูดซับ กระบวนการนี้สามารถทำซ้ำได้เมื่อโหลดกับดักแล้ว มันจะถูกทำให้ร้อนอย่างรวดเร็ว และ VOC ที่ถูกดูดซับจะถูกถ่ายโอนไปยังคอลัมน์ GC
เครื่องมือปรับแต่ง Clarus® 680 GC เป็นส่วนเสริมที่สมบูรณ์แบบสำหรับส่วนที่เหลือของระบบเนื่องจากโครมาโตกราฟีไม่ต้องการมาก จึงสามารถใช้เทคนิคง่ายๆ ได้สิ่งสำคัญคือต้องมีเวลาเพียงพอระหว่างยอดเขาที่อยู่ติดกันในการติดตามการดมกลิ่น เพื่อให้ผู้ใช้สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างยอดเขาแต่ละแห่งได้
การโหลดตัวอย่างลงในคอลัมน์โครมาโตกราฟีให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยไม่บรรทุกมากเกินไปยังช่วยให้จมูกของผู้ใช้มีโอกาสที่ดีที่สุดในการตรวจจับตัวอย่างอีกด้วยด้วยเหตุนี้จึงใช้คอลัมน์ยาวที่มีเฟสคงที่แบบหนา
ใช้เฟสคงที่ประเภท Carbowax® ที่มีขั้วมากสำหรับการแยก เนื่องจากส่วนประกอบหลายอย่าง (คีโตน กรด เอสเทอร์ ฯลฯ) ในฮ็อปนั้นมีขั้วมาก
เนื่องจากน้ำทิ้งจากคอลัมน์จำเป็นต้องจ่าย MS และช่องรับกลิ่น จึงจำเป็นต้องมีตัวแยกสัญญาณบางรูปแบบสิ่งนี้ไม่ควรส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของโครมาโตกราฟีแต่อย่างใดดังนั้นจึงควรมีความเฉื่อยสูงและมีรูปทรงภายในที่มีปริมาตรต่ำ
ใช้แก๊สแต่งหน้าในตัวแยกสารเพื่อรักษาเสถียรภาพและควบคุมอัตราการไหลของแยกS-SwaferTM เป็นอุปกรณ์สเปกโทรสโกปีแบบแอคทีฟที่ยอดเยี่ยมซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับจุดประสงค์นี้
S-Swafer ได้รับการกำหนดค่าให้แยกคอลัมน์น้ำทิ้งระหว่างเครื่องตรวจจับ MS และช่องรับกลิ่น SNFR ดังแสดงในรูปที่ 6 อัตราการแยกระหว่างเครื่องตรวจจับและช่องรับกลิ่นจะกำหนด MS และ SNFR โดยการเลือกท่อจำกัดที่เชื่อมต่อระหว่าง สลับช่องรับกลิ่นและช่องรับกลิ่น
รูปที่ 6 S-Swafer ที่กำหนดค่าให้ใช้กับ Clarus SQ 8 GC/MS และ SNFRแหล่งที่มาของภาพ: ความปลอดภัยและคุณภาพของอาหาร PerkinElmer
ซอฟต์แวร์ยูทิลิตี้ Swafer ที่แนบมากับระบบ Swafer สามารถใช้คำนวณอัตราส่วนการแยกนี้ได้รูปที่ 7 แสดงวิธีใช้เครื่องคิดเลขนี้เพื่อกำหนดสภาพการทำงานของ S-Swafer สำหรับแอปพลิเคชันนี้
รูปที่ 7 ซอฟต์แวร์อรรถประโยชน์ Swafer แสดงการตั้งค่าที่ใช้สำหรับงานระบุลักษณะเฉพาะของกลิ่นฮอปแหล่งที่มาของภาพ: ความปลอดภัยและคุณภาพของอาหาร PerkinElmer
แมสสเปกโตรมิเตอร์เป็นส่วนสำคัญของระบบการระบุลักษณะกลิ่นสิ่งสำคัญไม่เพียงแต่จะต้องตรวจจับและอธิบายกลิ่นของส่วนประกอบต่างๆ ที่ชะออกมาจากคอลัมน์ GC เท่านั้น แต่ยังต้องระบุด้วยว่าส่วนประกอบเหล่านี้คืออะไรและอาจมีอยู่ในฮอปมากแค่ไหน
ด้วยเหตุนี้ เครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลสี่ขั้ว Clarus SQ 8 จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดโดยจะระบุและหาปริมาณส่วนประกอบอย่างรวดเร็วโดยใช้สเปกตรัมคลาสสิกในไลบรารี NIST ที่ให้มาซอฟต์แวร์ยังสามารถโต้ตอบกับข้อมูลการดมกลิ่นที่อธิบายไว้ภายหลังในการวิจัยนี้
รูปภาพของเอกสารแนบ SNFR แสดงในรูปที่ 8 ซึ่งเชื่อมต่อกับ GC ผ่านสายถ่ายเทความร้อนที่ยืดหยุ่นน้ำทิ้งแบบแยกคอลัมน์จะไหลผ่านท่อซิลิกาหลอมละลายที่ปิดใช้งานแล้วไปยังแคลมป์จมูกแก้ว
ผู้ใช้สามารถบันทึกคำบรรยายด้วยเสียงผ่านไมโครโฟนในตัว และตรวจสอบความเข้มของกลิ่นของสารประกอบกลิ่นที่แยกออกจากคอลัมน์ GC โดยการปรับจอยสติ๊ก
รูปที่ 9 แสดงให้เห็นไอออนโครมาโตแกรม (TIC) ของฮอปทั่วไปสี่ชนิดจากประเทศต่างๆส่วนหนึ่งของ Hallertau ในประเทศเยอรมนีถูกเน้นและขยายในรูปที่ 10
รูปที่ 9 โครมาโตกราฟี TIC ทั่วไปของตัวอย่างสี่ฮอปแหล่งที่มาของภาพ: ความปลอดภัยและคุณภาพของอาหาร PerkinElmer
ดังแสดงในรูปที่ 11 คุณลักษณะอันทรงพลังของ MS ช่วยให้สามารถระบุพีคเฉพาะจากสเปกตรัมมวลได้โดยการค้นหาไลบรารี NIST ที่มาพร้อมกับระบบ Clarus SQ 8
รูปที่ 11 สเปกตรัมมวลของจุดสูงสุดที่ไฮไลต์ไว้ในรูปที่ 10 แหล่งที่มาของภาพ: ความปลอดภัยและคุณภาพของอาหารของ PerkinElmer
รูปที่ 12 แสดงผลลัพธ์ของการค้นหานี้พวกเขาระบุอย่างชัดเจนว่าจุดสูงสุดที่ชะล้างที่ 36.72 นาทีคือ 3,7-dimethyl-1,6-octadien-3-ol หรือที่เรียกว่า linalool
รูปที่ 12 ผลการค้นหาห้องสมุดมวลชนแสดงในรูปที่ 11 แหล่งที่มาของภาพ: ความปลอดภัยและคุณภาพของอาหาร PerkinElmer
Linalool เป็นสารประกอบอโรมาที่สำคัญที่สามารถให้กลิ่นหอมดอกไม้ละเอียดอ่อนแก่เบียร์ด้วยการสอบเทียบ GC/MS ด้วยส่วนผสมมาตรฐานของสารประกอบนี้ จึงสามารถหาปริมาณปริมาณของ linalool (หรือสารประกอบอื่นๆ ที่ระบุ) ได้
แผนที่การกระจายตัวของคุณลักษณะฮอปสามารถกำหนดได้โดยการระบุพีคโครมาโทกราฟีเพิ่มเติมรูปที่ 13 แสดงพีคเพิ่มเติมที่ระบุใน Hallertau chromatogram ของเยอรมนี แสดงในรูปที่ 9 ก่อนหน้านี้
รูปที่ 13 โครมาโตกราฟี TIC ทั่วไปของตัวอย่างสี่ฮอปแหล่งที่มาของภาพ: ความปลอดภัยและคุณภาพของอาหาร PerkinElmer
พีคที่มีคำอธิบายประกอบส่วนใหญ่เป็นกรดไขมัน ซึ่งบ่งบอกถึงระดับการเกิดออกซิเดชันของฮ็อปในตัวอย่างนี้ยอดไมร์ซีนที่อุดมสมบูรณ์นั้นเล็กกว่าที่คาดไว้
ข้อสังเกตเหล่านี้บ่งชี้ว่าตัวอย่างนี้ค่อนข้างเก่า (ซึ่งเป็นเรื่องจริง นี่เป็นตัวอย่างเก่าที่ถูกจัดเก็บอย่างไม่เหมาะสม)โครมาโตกราฟีของตัวอย่างฮอปเพิ่มเติมสี่ตัวอย่างแสดงไว้ในรูปที่ 14
รูปที่ 14 TIC โครมาโตกราฟีของตัวอย่างสี่ฮอปเพิ่มเติมแหล่งที่มาของภาพ: ความปลอดภัยและคุณภาพของอาหาร PerkinElmer
รูปที่ 15 แสดงตัวอย่างของสคิปโครมาโตแกรม โดยที่การบรรยายด้วยเสียงและการบันทึกความเข้มถูกซ้อนทับแบบกราฟิกการบรรยายเสียงจะถูกจัดเก็บในรูปแบบไฟล์ WAV มาตรฐาน และสามารถเล่นให้กับผู้ปฏิบัติงานได้จากหน้าจอนี้ ณ จุดใดก็ได้ในโครมาโตแกรมที่แสดงด้วยการคลิกเมาส์ง่ายๆ
รูปที่ 15 ตัวอย่างของฮอปโครมาโตกราฟีที่ดูในซอฟต์แวร์ TurboMass™ โดยมีการบรรยายด้วยเสียงและความเข้มของกลิ่นซ้อนทับแบบกราฟิกแหล่งที่มาของภาพ: ความปลอดภัยและคุณภาพของอาหาร PerkinElmer
ไฟล์ WAV คำบรรยายสามารถเล่นได้จากแอปพลิเคชันสื่อส่วนใหญ่ รวมถึง Microsoft® Media Player ซึ่งรวมอยู่ในระบบปฏิบัติการ Windows®เมื่อบันทึกข้อมูลเสียงสามารถแปลงเป็นข้อความได้
ฟังก์ชันนี้ดำเนินการโดยซอฟต์แวร์ Nuance® Dragon® Naturally พูดที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ SNFR
รายงานการวิเคราะห์ฮอปทั่วไปจะแสดงการบรรยายที่คัดลอกโดยผู้ใช้และความเข้มข้นของกลิ่นที่บันทึกโดยจอยสติ๊ก ดังแสดงในตารางที่ 9 รูปแบบของรายงานเป็นไฟล์ค่าที่คั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค (CSV) เหมาะสำหรับการนำเข้าโดยตรงไปยัง Microsoft® Excel® หรือซอฟต์แวร์ประยุกต์อื่นๆ
ตารางที่ 9 รายงานเอาต์พุตทั่วไปจะแสดงข้อความที่ถอดความจากการบรรยายด้วยเสียงและข้อมูลความเข้มข้นของกลิ่นที่สอดคล้องกันที่มา: ความปลอดภัยและคุณภาพของอาหาร PerkinElmer