science >> Wetenschap >  >> Chemie

Noem die whisky:colorimetrische herkenning van aldehyden en ketonen

Krediet:Wiley

Wodka smaakt anders dan cognac, en kenners kunnen onderscheid maken tussen verschillende merken whisky's. De smaken van sterke drank zijn het resultaat van een complex boeket van vluchtige verbindingen. Nieuwe colorimetrische sensorarrays op wegwerpteststrips die door draagbare apparaten worden gelezen, zorgen voor een snelle, goedkoop, en gevoelige identificatie door hun chemische "vingerafdrukken". Ze zijn gebaseerd op nieuwe sensorarrays die een breed scala aan aldehyden en ketonen detecteren en differentiëren, zoals gerapporteerd in het journaal Angewandte Chemie .

Veel vluchtige verbindingen kunnen nu vrij goed worden gedetecteerd door "elektronische neuzen" die zijn geïnspireerd op de reukreceptoren van dieren en die kenmerkende chemische vingerafdrukken bieden voor geuren en mengsels van geuren. Omdat de binding van geurmoleculen omkeerbaar moet zijn om de neus opnieuw te kunnen gebruiken, alleen zwak bindende chemische receptoren kunnen worden gebruikt, wat de gevoeligheid en selectiviteit beperkt. Als een alternatief, een team dat samenwerkt met Kenneth S. Suslick heeft goedkope, colorimetrisch, wegwerpteststrips op basis van sterke interacties tussen de sensoren en de analytmoleculen. In tegenstelling tot elektronische neuzen, een verscheidenheid aan chemisch reactieve kleurstoffen zijn gerangschikt in een sensorarray en worden eenvoudig afgedrukt als "chemische inkt". Verschillende analytmoleculen binden zich met verschillende sterktes aan de afzonderlijke reagensgebieden, waardoor de reagentia van kleur veranderen. Het resultaat is een karakteristiek patroon van kleurveranderingen dat kan worden gedetecteerd en geanalyseerd door gebruikelijke patroonherkenningstechnieken met een handheld-apparaat.

Geïnspireerd door klassieke spottests die worden gebruikt om de aanwezigheid van aldehyden en ketonen aan te geven door kleurveranderingen in aniline- en fenylhydrazinekleurstoffen, de onderzoekers van de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign (VS) breidden het repertoire van hun colorimetrische sensorarrays uit. De nieuwe array was in staat om een ​​groot aantal verschillende aldehyden en ketonen te detecteren en te differentiëren in concentraties van minder dan 0,0001 %.

Dit soort gevoelige, snel, en goedkope methode voor het detecteren van vluchtige aldehyden en ketonen is op veel gebieden nuttig:van de detectie van chemische toxines zoals formaldehyde, tot veiligheids- en voedselinspecties, en preventieve screening. Bijvoorbeeld, detectie van aceton en acetoacetaat kan wijzen op gevaarlijke ketose bij diabetici. Stoffen zoals vanilline, diacetyl, en furfural, die worden geproduceerd bij de fermentatie en veroudering van bieren en sterke drank, dragen aanzienlijk bij aan hun smaken.

Om potentiële toepassingen voor kwaliteitscontrole in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie te benadrukken, de onderzoekers ontwikkelden een sensorarray voor geesten. Het bevat indicatoren voor aldehyden en ketonen, evenals een aantal andere klassen van stoffen zoals carbonzuren, sulfiden, aminen, en polyfenolen, het registreren van een breder palet van de aromatische verbindingen waaruit de specifieke smaken van sterke drank bestaan. Voor de veeleisende consument, dit complexe mengsel, het boeket, moet precies goed zijn om de kwaliteit van de drank te garanderen. Het was mogelijk om whisky's ondubbelzinnig te onderscheiden van cognac of wodka en zelfs tussen verschillende merken whisky's, bourbon, en scotch.