Met massaspectrometrie kun je in realtime zien of een eikenhouten vat rijp is voor de drank die je er in wilt laten rijpen. Zo heb je de uiteindelijke smaak veel beter in de hand, claimen Tasmaanse en Zwitserse onderzoekers in Scientific Reports.

Tijdens de productie van zulke vaten worden de planken (duigen) blootgesteld aan open vuur. Om te beginnen is dat nodig om ze in vorm te kunnen buigen, maar door het ‘roosteren’ treedt tevens thermische degradatie op van cellulose en andere houtcomponenten. De vluchtige afbraakproducten zijn mede bepalend voor de smaak die het vat later meegeeft aan de inhoud. Welke stoffen het zijn hangt af van de temperatuur, de blootstellingstijd én de samenstelling van het gebruikte eikenhout.

Tot nu toe moest de kuiper hierbij vertrouwen op ervaring en intuïtie. Hij kon wel een chemische analyse doen door een houtmonster te extraheren en het extract door een gaschromatograaf te sturen, maar dat was een kwestie van achteraf.

Ross Farrell en collega’s laten nu zien dat je ook een draagbare massaspectrometer in de kuiperij kunt zetten om de vluchtige stoffen in realtime te meten. Om precies te zijn gebruiken ze proton transfer reaction-MS, een variant die is ontwikkeld aan de Leopold-Franzens-Universität Innsbruck en door een spin-off genaamd Ionicon Analytik op de markt wordt gebracht. PTR-MS detecteert verbindingen in geprotoneerde vorm, dus bijvoorbeeld H₃O⁺ in plaats van H₂O. Voordeel zou moeten zijn dat je geen monstervoorbewerking nodig hebt en dat de spectra relatief gemakkelijk zijn te interpreteren.

Volgens Farrell kun je je monsternamepunt gemakkelijk monteren boven een vrijwel voltooid vat waarin een vuurtje brandt, maarr voorlopig heeft hij het alleen geprobeerd met losse stukjes Frans of Amerikaans eikenhout in een oventje. Als temperaturen probeerde hij 175, 200 en 225 graden Celsius uit.

In alle gevallen kon hij aan de vluchtige componenten perfect zien of het Frans of Amerikaans hout was, maar tussen planken uit hetzelfde land bleken ook duidelijke verschillen te zitten. Ook de temperatuur waarbij je roostert maakt duidelijk een hoop uit.

Geheel volgens verwachting is furfural verreweg de meest voorkomende vluchtige stof. Dit komt voort uit de C5-suikers in hemicellulose, de houtcomponent die dankzij zijn acetyl-zijgroepen het eest gevoelig is voor thermische afbraak. 5-methylfurfural and 5-hydroxymethylfurfural komen voort uit de C6-suikers in cellulose dat meer kristallijn is en daardoor thermisch een stuk stabieler, en van die stoffen vind je dus veel minder terug. Lignine is nóg stabieler en de afbraakproducten dáárvan, zoals vanilline, guaiacol and eugenol, zijn dus nog zeldzamer.

De volgende stap zou kunnen zijn om op de waargenomen concentraties een algoritme te baseren dat het roosterproces bestuurt. Maar dat is voorlopig toekomstmuziek.

bron: C&EN