HS-SPME-GC-TOFMSによる日本酒中の香気成分分析
MSTips No. 465
はじめに
日本酒は米と麹と水を原料として日本伝統の製法で醸造したアルコール飲料である｡日本酒の味や香りは原料や製法の違いで変化する｡例えば本醸造酒はまろやかな風味が特徴であり､吟醸酒は華やかでフルーティーな風味が特徴である｡本MSTipsでは日本酒中の香気成分を分析し､比較を行った｡測定法にはヘッドスペース-固相マイクロ抽出-ガスクロマトグラフ-飛行時間質量分析法(HS-SPME-GC-TOFMS)を用いた｡HS-SPMEではヘッドスペースバイアルにサンプルを封入し､その気相部分にSPMEファイバーを露出して揮発成分を吸着させる｡揮発成分を容易に抽出および濃縮することで高感度な分析が可能である｡GC前処理オートサンプラーHT2850T(HTA S.R.L.)ではこのHS-SPMEに加え､シリンジアタッチメントの交換により液打ちやHS-ガスタイトシリンジ注入にも対応可能である｡GC-TOFMSおよび解析ソフトウェアにはNISTデータベース未登録物質にも有効なJMS-T2000GCとmsFineAnalysis AIを用いた｡
実験
サンプルには市販の本醸造酒､吟醸酒を用い､それぞれ10mLを20mLヘッドスペースバイアルに封入した(Figure 1)｡HT2850Tにより40℃30分のHS-SPME抽出を行い､JMS-T2000GCにてEI/FI測定を行った(Figure 2)｡データ解析にはmsFineAnalysis AIを用い､定性解析と各サンプルn=3回測定における統計差異分析を行った｡Table 1に測定条件の詳細を示す｡
Figure 1 Sake samples
Figure 2 JMS-T2000GC with HT2850T autosampler
Table 1 Measurement conditions
測定結果
Figure 3に本醸造酒と吟醸酒のTICクロマトグラムを示す。本醸造酒からはエタノール､酢酸イソアミル(吟醸香､メロン様)､フェニルエチルアルコール(日本酒の基調香､バラ様)が検出された｡吟醸酒からはカプロン酸エチル(吟醸香､リンゴ様)が強く検出された｡
Figure 3 TIC chromatograms of honjozo-sake and ginjo-sake
Figure 4にmsFineAnalysis AIによる本醸造酒と吟醸酒の差異分析結果を示す。最大ピークとの強度比0.1%までの22ピークのうち､本醸造酒で強く検出されたものは5ピーク､吟醸酒で強く検出されたものは11ピークであった｡統計差異分析により得られたボルケーノプロットからはそれぞれのサンプルに特徴的な成分を視覚的に確認することができた｡
Figure 4 Difference analysis result between honjozo-sake and ginjo-sake
Table 2にピークリストを示す｡背景色はサンプル間の強度差を反映している｡ID018はNISTデータベース未登録の物質であったが､AI構造解析により化合物名と構造式を導出することができた｡
Table 2 Peak list of difference analysis result
Figure 5にID018のAI構造解析により得られた構造式候補を示す｡キャラメル様の香りを持つethyl 4-hydroxybutanoateが上位候補(2位/1155候補)として得られた｡
Figure 5 AI structure analysis result of peak ID018
まとめ
HT2850TとJMS-T20000GCを用いたHS-SPME-GC-TOFMSにより日本酒中の香気成分を感度良く検出することができた｡msFineAnalysis AIのボルケーノプロットでは各サンプルの特徴な成分を視覚的に確認することができた｡検出されたピークにはNISTデータベース未登録物質もあったが､AI構造解析により化合物名と構造式を導出することができた｡これらの装置とソフトウェアが食品中の香気成分分析に有効であることが確認できた｡
