威士忌，诈骗的目标

威士忌是一种由谷物发酵或捣碎而成的蒸馏酒，产于商业种植谷物的地区。一瓶750毫升威士忌的价格从几万美元到几千美元不等，这取决于各种因素，比如所用谷物的质量，以及蒸馏过程中应用的变化。由于高端优质酒瓶的价值，它们往往是欺诈的目标。

蒸馏过程

伏特加和中性谷物酒被蒸馏到190度(95% v/v乙醇)，以产生一种具有最小特征的酒(因此得名“中性”)，而威士忌通常被蒸馏到160度(80% v/v)，以保留谷物和发酵的一些特征¹．此外，威士忌通常被期望或要求在木桶中陈酿至少一段时间，通常是两到三年，并且可能在木桶中陈酿10到15年或更长时间。在木桶中，威士忌会吸收木材的芳香和风味化合物。由于木桶提供了一个有点氧化的环境，一系列氧化反应可能发生，涉及新烈酒中存在的化合物以及从木桶中提取的化合物²．最终烈酒的大部分特性来自于在酒桶陈酿过程中所产生的化合物和反应。

威士忌分析;质量保证、工艺改进和真实性验证

鉴于蒸馏和陈化过程的复杂性，人们一直需要分析技术来监控和帮助我们改进这些过程。大型酿酒厂通常使用气相色谱(GC)结合火焰电离检测(FID)，最近使用质谱(MS)来分析新蒸馏的烈酒，以保证质量^3.．气相色谱法也被应用于陈年威士忌的分析，既用于质量保证和工艺改进，也用于验证陈年烈酒的真实性。

鉴于高品质陈年威士忌在市场上的价值，这些产品经常成为一系列欺诈活动的目标。一种常见的欺诈是威士忌替代品;用更便宜、更容易买到的更年轻、质量更低的威士忌来填充更昂贵、正宗的瓶子。虽然普通的饮酒者可能无法识别欺诈，特别是当威士忌是混合饮料时，但更有眼光的威士忌消费者往往能够发现劣质或欺诈性产品。

检测欺诈性威士忌有一系列方法，其中许多方法依赖于将产品的正品与可疑的欺诈性产品进行比较。气相色谱- fid和气相色谱-质谱可用于此目的，也可用于紫外-可见分光光度法技术。例如，2013年，新泽西州对餐馆和酒馆进行了一系列突击检查，以回应一些消费者声称这些场所发生了欺诈活动(泔水行动)。⁴．监管机构使用便携式紫外可见分光光度计，将可疑瓶子的光谱与机载库的真实光谱结果进行比较。未通过现场测试的产品将使用其他技术进行进一步分析。例如，用专门的质谱仪对碳或氧等元素的同位素比例进行精确测量，可以揭示威士忌生产的地理位置，因为这些比例在不同地区略有不同。电喷雾电离傅里叶变换离子回旋加速器质谱(ESI-FT-ICR/MS)是一种高分辨率的质谱技术，需要较长的光谱采集时间，并提供可用于认证的化学剖面。

开发新的分析方法

由于陈年威士忌的大部分特征来自于桶中提取的成分，包括不易使用GC-MS技术分析的挥发性较低的成分，我们开发了一种新的方法，使用超高压液相色谱(UHPLC)结合精确的质量四极杆飞行时间质谱(QTOF-MS)以及多变量统计工具来比较样品集的结果⁵．与之前使用的ESI-FT-ICR/MS相比，该方法的优势在于，在质谱仪之前的色谱分离提供了区分具有相同质量电荷比(m / z)，但保留时间(RT)不同，这对这些产品的表征很重要。每个样品的总分析时间为12分钟，这与许多可用的GC-MS分析方法的分析时间相比是有利的。

一个全面的软件套件对于这种方法的应用是必不可少的，因为分析大量样品所产生的数据集的复杂性需要充分表征当前市场上的威士忌的范围。为了最大限度地利用色谱分离、质量和RT提供的关于异构体的附加信息，必须在样品集中的样品中对数据进行校准，使用适当的质量和RT窗口来允许这些参数的预期变化。

校准质量和RT(分子特征)数据集可以使用多元统计技术进一步评估，包括主成分分析或判别分析，以探索每个数据集中分组的样品和化合物之间的关系。这些技术可以深入了解哪些化合物是特定威士忌类型的特征。使用LC/Q-TOF质谱分析北美和苏格兰的威士忌，可以清楚地展示这些烈酒之间的区别(图1)。软建模技术，如SIMCA(通过类类比的软独立建模)也可以应用于评估未知来源的样品是否与真实的威士忌样品一致。

图1:波旁威士忌中排列化学特征的主成分分析。资料来源:改编自参考文献5，属于安捷伦公司。

结论

正如为GC-MS和UV-Vis光谱生成的真实样品库一样，这种新的UHPLC/Q-TOF MS技术提供了一种正交方法来分析威士忌。与GC-MS相比，它侧重于产品中挥发性较低的木材衍生成分(来自木桶)，而不是挥发性成分，同时提供比使用UV-Vis光谱更详细的成分信息。除了这种方法在检测假冒威士忌方面的潜力之外，这些技术还可以应用于商业酿酒厂的工艺改进研究，为内部研究项目提供客观的评估方法，例如，木桶陈酿研究、混合试验和消费者感官项目等。

参考文献

1.病死率;美国联邦法规第27卷第5.22部分;(http://www。ecfr.gov /目录/ text-idx ? SID = 422646116 a9adddfbe43ec813964aaec&node = 27:1.0.1.1.3.3.25.2&rgn = div8)。

2.麦克纳马拉，K.， Dabrowska, D.， Baden, M.，和Helle, N.(2011)。老龄化的进展

在橡木桶中蒸馏的蒸馏酒的化学。Lc / gc, 14(3)， 6-22。

3.萨克斯伯格，b.e. h.，杜维尔，d.l.，布克，j.l.和科瓦尔斯基，b.r.(1978)。模式识别和盲测技术在威士忌法证分离中的应用。分析化学学报，2003,201-212。

4.酒精饮品管制科在“泔水行动”突击搜查29间涉嫌以较便宜的代用品取代优质酒精饮品的场所(https://nj.gov/oag/newsreleases13/pr20130523b.html）.

5.Collins, T.S, Zweigenbaum, J.和Ebeler, S.E.(2014)使用超高压液相色谱四极杆飞行时间质谱(UHPLC-QTOF MS)分析威士忌中的非挥发物。食品化学，2003,19(6):366 - 366。