Аннотация

Ароматизаторы добавляют в процессе промышленного производства алкогольных напитков для создания необходимого аромата и вкуса. Требования к качеству ароматизаторов, их химическому составу, допустимым уровням применения и методам контроля строго регламентированы. Для приготовления алкогольных напитков в домашних условиях рынок предлагает ароматизаторы-имитаторы известных брендов, сведения о составе которых, равно как и о методах контроля качества, практически отсутствуют. Цель исследования – изучить компонентный состав ароматизаторов-имитаторов, а также определить соответствующие процедуры аналитических измерений.
Объектами исследования послужили ароматизаторы, имитирующие вкусовые профили коньяка, чачи, текилы, бренди, джин-тоника, ликера. Исследование проводили с использованием фурье-спектрометра ФТ-801 (ООО НПФ «СИМЕКС», Россия) с приставкой SIMTEX (Россия) для работы в режиме НПВО, газового хроматографа Кристалл-5000.2 (Хроматэк, Россия) с колонкой TR-5MS (Thermo Fisher Scientific, США) и квадрупольным масс-спектрометрическим детектором ISQ (Thermo Scientific, Германия). Для определения растворителей / носителей в составе ароматизатора 0,050 см³ раствора образца смешивали с 10 см³ метанола. Для определения ароматообразующих веществ растворы образцов предварительно экстрагировали трихлорметаном (хлороформом). ИК-НПВО-спектры обрабатывали с использованием программного обеспечения OMNIC (Version 7.0, Thermo Electron Corp., США), а масс-спектры – NIST MS Search 2.0 (NIST, США).
В ходе исследования получены данные о компонентном составе ряда ароматизаторов-имитаторов. Установлено, что в качестве растворителей / носителей в ароматизаторах выступают пропиленгликоль, глицерин и триацетин. Вкусо-ароматические показатели исследуемых ароматизаторов определяются относительно небольшим набором из 1–5 веществ, составляющих 70 % и более компонентного состава: в ароматизаторе Коньяк (Elix) – 4-гидрокси-3-метоксибензальдегид (ванилин) – 78,5 %; Чача (Alcotec) – 3,7-диметил-1,6-октадиен-3-ол и метил-2-аминобензоат (94,4 %); Бренди (Alcotec) – ванилин и этиллаурат (81,7 %); Текила (Alcostar) – 3-метил-1-бутанол, этилдеканоат, этиллаурат и ванилин (73,7 %); Джин-тоник (Etol) – фенилметанол, 3,7-диметил-1,6-октадиен-3-ол, (1R)-1-изопропил-4-метил-3-циклогексен-1-ол и 2-(4-метил-3-циклогексен-1-ил)-2-пропанол (83,5 %). В результате перечень и относительное содержание ключевых ароматообразующих веществ ни в одном из исследуемых ароматизаторов не совпадают с сенсорными профилями их натуральных аналогов.
Сочетание спектроскопий инфракрасной в режиме НПВО и газовой хроматографии с масс-селективным детектированием и последующей математической обработкой полученных данных позволяет получить необходимые сведения о химическом составе ароматизаторов для оценки их вкусовых профилей, пищевой безопасности и подлинности алкогольных напитков.

Ключевые слова

Алкогольные напитки, ароматизатор, пищевые добавки, ИК-НПВО, ГХ-МС, хемометрика

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. de Castilhos MBM, de Queiroga APG, Sabino LL, dos Santos JR, Santiago UA, et al. Flavor biochemistry of fermented alcoholic beverages. In: Gopi S, Sukumaran NP, Jacob J, Thomas S, editors. Natural Flavours, Fragrances, and Perfumes: Chemistry, Production, and Sensory Approach. Berlin: Wiley-VCH GmbH; 2023, pp. 91–114. https://doi.org/10.1002/9783527824816.ch6
2. Wu J, Liu Y, Zhao H, Huang M, Sun Y, et al. Recent advances in the understanding of off-flavors in alcoholic beverages: Generation, regulation, and challenges. Journal of Food Composition and Analysis. 2021;103:104117. https://doi.org/ 10.1016/j.jfca.2021.104117
3. Yan Q, Zhang K, Zou W, Hou Y. Three main flavour types of Chinese Baijiu: Characteristics, research, and perspectives. Journal of the Institute of Brewing. 2021;127(4):317–326. https://doi.org/10.1002/jib.669
4. Daute M, Jack F, Baxter I, Harrison B, Grigor J, et al. Comparison of three approaches to assess the flavour characteristics of scotch whisky spirit. Applied Sciences. 2021;11(4):1410. https://doi.org/10.3390/app11041410
5. Matthews AC. Beverage flavourings and their applications. In: Ashurst PR, editors. Food Flavourings. Boston: Springer; 1991, pp. 158–184. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-0499-9_6
6. der Heijden KV. International food safety handbook: Science, international regulation, and control. NY: Routledge; 2019. 832 p. https://doi.org/10.1201/9780203750346
7. Kamiloglu S. Authenticity and traceability in beverages. Food Chemistry. 2019;277:12–24. https://doi.org/10.1016/ j.foodchem.2018.10.091
8. Оберенко А. В., Селезнев В. М. Ароматизаторы в составе коньяков, изымаемых из незаконного оборота на территории Красноярского края. Вестник КрасГАУ. 2024. Т. 143. № 2. С. 144–149. https://elibrary.ru/VWNIEO
9. Valand R, Tanna S, Lawson G, Bengtström L. A review of fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy used in food adulteration and authenticity investigations. Food Additives & Contaminants: Part A. 2020;37(1):19–38. https://doi.org/10.1080/ 19440049.2019.1675909
10. Guillen MD, Manzanos MJ, Zabala L. Study of a commercial liquid smoke flavouring by means of gas chromato- graphy/Mass spectrometry and fourier transform infrared spectroscopy. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 1995; 43(2):463–468. https://doi.org/10.1021/jf00050a039
11. Peng J, Yang Y, Zhou Y, Hocart CH, Zhao H, et al. Headspace solid-phase microextraction coupled to gas chromatography-mass spectrometry with selected ion monitoring for the determination of four food flavouring compounds and its application in identifying artificially scented rice. Food Chemistry. 2020;313:126136. https://doi.org/10.1016/j.foodchem. 2019.126136
12. Rusli NS, Embong Z, Muhammad N, Wahab AA, Jafery KM, et al. Attenuated total reflectance – Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy analysis for O-H, C-H and C-O functional group in major carrier solvents of raw e-cigarette liquids (PG and VG). AIP Conference Proceedings. 2022;2454(1):030013. https://doi.org/10.1063/5.0078540
13. Gemma G, Cucinotta L, Rotondo A, Donato P, Mondello L, et al. Expanding the knowledge related to flavors and fragrances by means of three-dimensional preparative gas chromatography and molecular spectroscopy. Separations. 2022;9(8): 202. https://doi.org/10.3390/separations9080202
14. Hong JM, Kim TW, Lee SJ. Sensory and volatile profiles of Korean commercially distilled soju using descriptive analysis and HS-SPME-GC-MS. Foods. 2020;9(9):1330. https://doi.org/10.3390/foods9091330
15. Kang H-R, Hwang H-J, Lee JE, Kim HR. Quantitative analysis of volatile flavor components in Korean alcoholic beverage and Japanese sake using SPME-GC-MS. Food science and biotechnology. 2016;25:979–985. https://doi.org/10.1007/ s10068-016-0159-7
16. Ma L, Gao W, Chen F, Meng Q. HS-SPME and SDE combined with GC–MS and GC–O for characterization of flavor compounds in Zhizhonghe Wujiapi medicinal liquor. Food Research International. 2020;137:109590. https://doi.org/ 10.1016/j.foodres.2020.109590
17. Muñoz-Redondo JM, Valcárcel-Muñoz MJ, Solana RR, Puertas B, Cantos-Villar E, et al. Development of a methodology based on headspace solid-phase microextraction coupled to gas chromatography-mass spectrometry for the analysis of esters in brandies. Journal of Food Composition and Analysis. 2022;108:104458. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2022.104458
18. Tarhan İ, Bakır MR, Kalkan O, Yöntem M, Kara H. Rapid determination of adulteration of clove essential oil with benzyl alcohol and ethyl acetate: Towards quality control analysis by FTIR with chemometrics. Vibrational Spectroscopy. 2022;118:103339. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2022.103339
19. Xia Y, Liu Y, Wang J, Shuang Q. Assessment of key aroma compounds in fresh jujube brandy by GC-O-MS and odor activity value. Journal of Food Processing and Preservation. 2020;44(7):e14494. https://doi.org/10.1111/jfpp.14494
20. Gao Y, Li X-Y, Wang Q-L, Li Z-H, Chi S-X, et al. Quantification of crucial odorants dominating the characteristic flavor of beer by FTIR combined with machine learning approaches. SSRN. 2023. http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4463417
21. Deconinck E, Bothy JL, Barhdadi S, Courselle P. Discriminating nicotine and non-nicotine containing e-liquids using infrared spectroscopy. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2016;120:333–341. https://doi.org/10.1016/ j.jpba.2015.12.054
22. Wang F, Shao C, Chen Q, Meng T, Li C. Application on sensory prediction of Chinese Moutai-flavour liquor based on ATR-FTIR. E3S Web of Conferences. 2019;79:03001. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20197903001
23. Akhtar Z, Barhdadi S, de Braekeleer K, Delporte C, Adams E, et al. Spectroscopy and chemometrics for conformity analysis of e-liquids: Illegal additive detection and nicotine characterization. Chemosensors. 2024;12(1):9. https://doi.org/10.3390/ chemosensors12010009
24. Belchior V, Botelho BG, Oliveira LS, Franca AS. Attenuated total reflectance fourier transform spectroscopy (ATR-FTIR) and chemometrics for discrimination of espresso coffees with different sensory characteristics. Food Chemistry. 2019;273:178–185. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.12.026
25. Mondragón-Cortezl PM, Herrera-López EJ, Arriola-Guevara E, Guatemala-Morales GM. Application of fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) in combination with attenuated total reflection (ATR) for rapid analysis of the tequila production process. Revista Mexicana de Ingeniería Química. 2022;21(3):1–11. https://doi.org/10.24275/rmiq/Alim2806
26. Rebiai A, Hemmami H, Zeghoud S, Seghir BB, Kouadri I, et al. Current application of chemometrics analysis in authentication of natural products: A review. Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening. 2022;25(6):945–972. https://doi.org/10.2174/1386207324666210309102239
27. Randriamihamison N, Vialaneix N, Neuvial P. Applicability and interpretability of Ward’s hierarchical agglomerative clustering with or without contiguity constraints. Journal of Classification. 2021;38:363–389. https://doi.org/10.1007/s00357- 020-09377-y
28. Li Y, Li Q, Zhang B, Shen C, Xu Y, et al. Identification, quantitation and sensorial contribution of lactones in brandies between China and France. Food Chemistry. 2021;357:129761. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.129761
29. Thibaud F, Courregelongue M, Darriet P. Contribution of volatile odorous terpenoid compounds to aged cognac spirits aroma in a context of multicomponent odor mixtures. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2020;68(47):13310–13318. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.9b06656
30. Nie X, Liu K, Zhang Y, Wang Z, Meng C, et al. Effects of oak chips on quality and flavor of persimmon brandy: A comprehensive analysis of volatile and non-volatile compounds. LWT. 2023;183:114915. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.114915
31. Crowell EA, Guymon JF. Studies of caprylic, capric, lauric, and other free fatty acids in brandies by gas chromatography. American Journal of Enology and Viticulture. 1969;20(3):155–163. https://doi.org/10.5344/ajev.1969.20.3.155
32. Eliseev MN, Gribkova IN, Kosareva OA, Alexeyeva OM. Effect of organic compounds on cognac sensory profile. Foods and Raw Materials. 2021;9(2):244–253. http://doi.org/10.21603/2308-4057-2021-2-244-253
33. Ma Y, Li Y, Zhang B, Shen C, Yu L, et al. Chemosensory characteristics of brandies from Chinese core production area and first insights into their differences from cognac. Foods. 2023;13(1):27. https://doi.org/10.3390/foods13010027
34. Li S, Yang H, Tian H, Zou J, Li J. Correlation analysis of the age of brandy and volatiles in brandy by gas chromatography-mass spectrometry and gas chromatography-ion mobility spectrometry. Microchemical Journal. 2020;157:104948. https://doi.org/10.1016/j.microc.2020.104948
35. Kelly TJ, O’Connor C, Kilcawley KN. Sources of volatile aromatic congeners in whiskey. Beverages. 2023;9(3):64. https://doi.org/10.3390/beverages9030064
36. Warren-Vega WM, Rocio FA, González-Gutiérrez LV, Carrasco-Marin F, Zarate-Guzmán AI, et al. Chemical characterization of tequila maturation process and their connection with the physicochemical properties of the cask. Journal of Food Composition and Analysis. 2021;98:103804. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2021.103804
37. Wang L, Chen S, Xu Y. Distilled beverage aging: A review on aroma characteristics, maturation mechanisms, and artificial aging techniques. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2023;22(1):502–534. https://doi.org/ 10.1111/1541-4337.13080