Luke Adam 博士
没什么比得上一杯上好的波本威士忌醇厚而柔和的口感，及其散发出的浓郁香草、橡木和焦糖风味。当你慢慢饮下一大口时，干与甜之间的和谐会很快消失。
消费者偏好的不断变化让波本酒越来越受欢迎，并引发了数十亿美元的波本酒大繁荣，其销售额占所有烈酒的近 8%。肯塔基州的酿酒厂占世界波本酒供应量的 95%。
对于肯塔基州克莱蒙特的金宾酿酒厂来说，这意味着一个满足这些偏好需求的热情承诺，该酿酒厂旗下有多个波本威士忌品牌。但这并不总是一帆风顺的。
分析化学家 Luke Adam 博士和金宾科学服务全球总监为你给出答案。
玉米样品称量
波本威士忌由谷物酿造而成：玉米超过 51%，其余原料通常包括小麦或黑麦和麦芽。生产波本威士忌和其他烈酒的酿酒厂每周会数次收到 8 万磅的谷物，金宾公司共有 14 家，包括在肯塔基州生产波本威士忌的三家。
谷物暴露在真菌或不当储存条件下的高湿度环境中可能会发霉。它会给成品带来苦味。这种霉味来自一种叫做土臭素的化学物质。酿酒厂通常可以检测到交付谷物中的气味并拒收。
但有时这种化学物质含量极少，很难通过气味检测出来。而与土臭素相关的霉菌会发出荧光，因此如果浓度足够高，将铺在桌上的样品暴露在紫外线灯下，肉眼可能会发现它的存在。
“如果有霉味，那主要是由土臭素引起的，土臭素具有挥发性，因此会贯穿我们的整个工艺流程，包括糖化、蒸馏、发酵，” Adam 说。
他的最终目标是建立一个质量控制流程，允许公司使用基于科学的量化方法拒收这些货物。
“我们一直希望它是一个快速测试。因此，我们所做的工作就是围绕快速测试展开。研究伊始，我们就在寻找一种新的质量控制技术。”
事实上，减少发霉馏出物批次的数量是金宾的关键绩效指标之一。
“如果情况真的很糟糕，说明供应商做得很差。谷物交付不合格的概率大概为五百分之一，原因可能是他们清理了谷仓，或者他们将好的原料与坏的原料混在了一起。他们不应该这样做，但这是有可能发生的。有时散发出的霉味连操作人员都能分辨出来。这些显而易见的不合规我们可以明确拒绝，但这极少发生。”
“我们实际想检测的是操作人员认为谷物合格但实际不合格的情况。在这种情况，它有可能通过气味测试。紫外线灯看不到或检测不到任何霉菌生长。它确实解决了所有不合格的样品，但过去，在看到发霉馏出物前我们不知道谷物是否合格。”
这显然是无法接受的。
因此，Adam 找到了一种分析方法，利用化学来确定谷物运输中的土臭素水平。他需要足够灵敏的物质来检测低浓度。
但同时也面临另一个问题。酿酒厂尘土飞扬，温度波动大，几乎没有空间供大型实验室使用，这绝非进行分析化学的理想环境。他的解决方案必须符合这些限制。
虽然紫外线灯测试有效，但观察结果是主观的，不够敏感。Adam 想要一种定量的方法来表征谷物。由于土臭素相关的霉菌会发荧光，他认为这可能是一条可循之路。
所以，三年前他去了 Pittcon 展会，没有告诉任何人他的想法。
“我只是从一个展位走到另一个展位，问他们‘你会怎样检测土臭素、霉菌和谷物并快速完成测试，’ ”他说。“我得到了很多答案，比如，‘你需要结合使用液相色谱法和质谱法’，以及‘你需要使 Triple Quad 质谱仪’，这些技术可能会奏效。但是你不能把它们放在酿酒厂。它们速度太慢，不易操作，而且非常昂贵。”
“所以，当我排除了所有这些技术后，最后只剩下两种光谱技术：拉曼光谱和荧光光谱。因此，我们利用这两种不同的技术做了一些初步测试，HORIBA 提供的独特荧光技术的结果对我们来说是最成功的。”
金宾使用 HORIBA 的 Aqualog A-TEEM 荧光及吸收光谱仪测试谷物样品。它体积小、速度快、成本低，而且这些谷物样品的制备很简单。
Aqualog 采用专有的 A-TEEM 技术，可同时采集吸光度-透射荧光激发和发射矩阵。这种用于定量分子指纹的快速且经济的光学技术提供了高特异性和超高灵敏度。
金宾成功的关键之一是它采用的是一种化学计量技术。
它需要我们建构模型，以便利用软件（Aqualog Solo™ 软件包）给出通过或失败结果。这并不像“这里是峰值，是由土臭素导致的”那么简单。而更多的是取高浓度土臭素样品、中浓度土臭素样品和低浓度土臭素样品，并通过化学计量学软件在三维空间中对它们进行分组。重点在于模型的构建。然后操作人员使用的软件前端会提示样品是发霉还是干净。这就是我们真正需要为客户提供的。他们不需要知道土臭素的浓度。在实验室中，我们总是可以用其他技术来确定，但我们真的想简单地向操作人员报告样品是发霉还是干净。如果有霉味，他们会重新检测。如果还是有霉味，他们会拒收那批货。
使用 Aqualog 测试样品为金宾提供了以前难以实现的质量控制/质量保证水平。这也是一种相对经济的技术，对实验室的要求很低，可以推广到金宾的其他酿酒厂。
层流柜
金宾将仪器封装在超净工作台或组织培养罩中，这是一种精心设计的封闭工作台，旨在防止半导体晶片、生物样品或任何粒子敏感材料受到污染。空气通过 HEPA 过滤器吸入，以平稳的层流吹向使用者。
“你需要一个带轮子的小板凳，” Adam 说。“上面的柜子有助于我们保护工作台内的仪器并保持清洁，因为这是一个多尘的环境。”
初次测试在 2020 年和 2021 年进行。由于实验室必须建在每个小型谷物设施的接收区，因此向肯塔基州所有三家酿酒厂的推广都被推迟了。
自开始使用 Aqualog 以来，金宾发现玉米是霉味产生的主要罪魁祸首，其次是黑麦和小麦，但与麦芽无关。这在很大程度上是由于种植区的季节性波动和潮湿的天气条件。
“这与地理知识相关，” Adam 说。“现在雨季还是旱季？在收割过程中，玉米粒上是否已经长了霉菌？谷物交付给我们之前进行清洗非常有用，我们正努力使其成为一种普遍做法。这与我们准备样品的方式是一致的，因为我们不会研磨谷物并试图从中提取所有的土臭素。实际上，我们是从玉米粒表面提取水分。而表面正是霉菌生长的地方。细菌也更青睐于生长着谷物表面。这就是为什么简单的样品制备效果突出的原因。”
霉菌也可能来自谷仓，那里充满了潮气和细菌。
Adam 在金宾酿酒厂的工作领先于同行，有助于提高波本威士忌的一致性和质量，同时减少不合格批次。
这是一种新颖的荧光光谱质量控制应用，金宾酿酒厂发现该应用增强了其关键绩效指标之一，即因谷物发霉而拒收的波本威士忌批次。
如您有任何疑问，请在此留下详细需求信息，我们将竭诚为您服务。
