质谱仪-Mass 红酒鉴定也用人工智能？！利用AI软件测定不同风味的红酒成分鉴定分析
探讨不同芳香化合物成分所造成的红酒口感差异
众所周知，红酒的酸甜口感取决于其中所含的芳香化合物，许多常见的芳香化合物奠基红酒本身的味道，比较不同产地生产的红酒风味差别比较等研究是很常见的，但似乎比较少探究不同芳香化合物成分所造成的口感差异性。
芳香化合物以及易挥发物质常利用气相层析质谱仪（GCMS）结合固相微萃取（SPME）来做检测，本文分享利用此方法去检测Bordeaux以及Bourgogne两种不同红酒的特征化合物，所有芳香化合物皆利用硬性游离源EI（Electron Ionization）结合软性游离源PI（Photo Ionization）去做鉴定，来确认哪些化合物是只存在于Bordeaux或只出现在Bourgogne当中的。所有检测出的参数皆透过JEOL msFineAnalysis AI软件进行自动化数据分析来精准确认两者不同红酒的差异性（图一）。
芳香化合物以及易挥发物质常利用气相层析质谱仪（GCMS）结合固相微萃取（SPME）来做检测，本文分享利用此方法去检测Bordeaux以及Bourgogne两种不同红酒的特征化合物，所有芳香化合物皆利用硬性游离源EI（Electron Ionization）结合软性游离源PI（Photo Ionization）去做鉴定，来确认哪些化合物是只存在于Bordeaux或只出现在Bourgogne当中的。所有检测出的参数皆透过JEOL msFineAnalysis AI软件进行自动化数据分析来精准确认两者不同红酒的差异性（图一）。
▲图一 利用AI人工智能抓出两种红酒间差异性所在
本实验中，Bordeaux以及Bourgogne两种不同红酒皆从一般的超市做购买，将2毫升的红酒取出并装入15毫升的玻璃样品瓶中，放置SPME材料于瓶口，在室温中萃取20分钟后放入GC的进样口加热1分钟。实验条件细节请见表格一，为了让实验更精准，每种红酒样品皆做三重复，并且透过EI以及PI等游离源结合msFineAnalysis AI软件做完整分析。
▲表一 气相层析、质谱仪以及前处理方法等实验条件
由EI离子源测得Bordeaux与Bourgogne两种不同红酒之总离子图谱（TICCs）呈现于图二，以及比较分析火山图（Volcano Plot）呈现于图三，水平轴所代表的是两者浓度比例（Log2(B/A)）；垂直轴所代表的是统计上的再现性（-log10(p-value)），其中，蓝色点位代表测得Bordeaux（Sample A）有显著差异的化合物；红色点位代表测得Bourgogne（Sample B）有显著差异的化合物，无填充颜色点位代表两者皆含有的成分。利用此比较分析火山图便能非常直观且简易的了解两者成分差异性。
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| ▲图二 EI离子源测得两种不同红酒之总离子图谱（TICCs） | ▲图三 两种不同红酒之比较分析火山图 |
所有鉴定出的特征化合物皆呈现于表二当中（Bordeaux: Sample A / Bourgogne: Sample B），总共14个特征化合物检出，其中，9个来自于Bordeaux；5个来自于Bourgogne。
▲表二 两种不同红酒之比较分析火山图
▲表二 两种不同红酒之比较分析火山图
拥有羧基的化合物是常见于红酒中的芳香化合物，由于许多种的甲基酯以及乙基酯的低碳数脂肪酸都有出现在Bordeaux与Bourgogne中，可推断酯类脂肪酸在酒中芳香化合物占有一定的比例。在图四呈现Bordeaux与Bourgogne皆有检测到的己酸乙酯EI与PI的TICC图；图五呈现msFineAnalysis样品比较之火山图点位，详细信息也都呈现于每一个峰值，如：己酸乙酯是两种红酒皆含有的成分（图五）。
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| ▲图四 皆有检测到的己酸乙酯EI与PI的TICC图 | ▲图五 皆有检测到的己酸乙酯EI与PI的TICC图 |
值得一提的是，Bourgogne酒中有检测到碳数较高的脂肪酸酯特征化合物，且丙二醇和水杨酸甲酯只出现在Bordeaux中；由msFineAnalysis AI测得之阿姆斯特朗酸只出现在Bourgogne中（图六），EI与PI质谱图呈现于图七。
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| ▲图六 阿姆斯特朗酸只出现在Bourgogne中 | ▲图七 阿姆斯特朗酸只出现在Bourgogne中 |
本实验中总共鉴定出14种特征化合物存在于Bordeaux或Bourgogne当中，可以推断出这些化合物是两种不同红酒的特征芳香烃以及各自所呈现出的风味来源。利用此种GC-TOFMS质谱分析仪器搭配msFineAnalysis AI人工智能自动化鉴定软件分析便可非常精准且有效地了解这些在红酒中的芳香化合物成分在不同产地的差异性。
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