Методы газовой хроматографии и капиллярного электрофореза для исследования химического состава выдержанных зерновых дистиллятов
Аннотация
Производство алкогольных напитков с заданными качественными характеристиками требует глубокого понимания сущности физико-химических превращений, протекающих на каждом этапе технологического процесса. Выдержка зерновых дистиллятов в дубовых бочках играет значимую роль в технологии виски. Многообразие технологических схем и применяемого сырья обуславливает значительные различия в химическом составе зерновых дистиллятов. Нормативной документацией на виски и зерновые дистилляты предусмотрено суммарное определение альдегидов, компонентов сивушного масла, сложных эфиров, метилового спирта и регламентированы химические методы анализа, которые, к сожалению, не в полной мере удовлетворяют современным требованиям производства. В работе реализована возможность дифференцированной идентификации 48 химических соединений, характерных для зерновых дистиллятов, с использованием методов газовой хроматографии, хроматограто-масс-спектрометрии и капиллярного электрофореза. С применением разработанных нами методик исследована динамика ионного состава и летучих органических примесей зернового дистиллята в зависимости от продолжительности контакта и степени термической обработки дубовой щепы. Доказано, что варьируемые факторы оказывают влияние на химический состав зернового дистиллята. Установлено, что в составе летучих органических примесей превалируют компоненты сивушного масла, среди которых наибольшие концентрации зарегистрированы для изоамилола 333.6 мг/дм3, изобутанола 322.73 мг/дм3, 1-пропанола 229.97мг/дм3. Среди эфиров в наибольших концентрациях обнаружен этилацетат 417.3 мг/дм3. В ионном составе зерновых дистиллятов среди анионов в наибольших концентрациях обнаружены ацетаты 127.1мг/дм3, среди катионов калий 9.16 мг/дм3 и натрий 4.64 мг/дм3. Определены характерные диапазоны массовых концентраций для каждого целевого аналита. Проведенное исследование может служить основой для углубленного изучения химического состава зерновых дистиллятов, позволит выявить закономерности в вариативном химическом составе дистиллятов и будет способствовать разработке инновационных технологических приемов, направленных на повышение эффективности производства спиртных напитков.
Скачивания
Литература
Rimareva L.V., Overchenko M.B., Serba E.M. Conversion of wheat and corn grain pol-ymers under the influence of phytolytic and proteolytic enzymes. Agricultural biology. 2021; 56(2): 374-383. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.2.374rus
Gvelesiani R.K., Pisarnitsky A.F., Zhuchkov E.A., Barannikova E.L., Rubenia T.Yu. On the issue of whiskey production in Russia. Production of alcohol and alcoholic beverages. 2005; 4:18.
Nikitina S.Yu., Shakhov S.V., Gordienko A.S. Experience in introducing a new technol-ogy for the joint production of rectified ethyl alcohol and alcohol distillate from fermented grain raw materials. Food industry. 2020; 4: 10-15. https://doi.org/10.24411/2072-9650-2020-10037
Skurikhin I.M. On the chemical process-es that occur during aging of cognac spirits in oak barrels. Winemaking and viticulture of the USSR. 1960; 1: 8-15.
Krikunova L.N., Dubinina E.V. On the issue of assessing the quality of distillates from starch-containing raw materials. Polzunovsky Bulletin. 2018; 4:45-49. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2018.04.009
Novikova I.V., Agafonov G.V., Ya-kovlev A.N., Chusova A.E. Technological de-sign of the production of alcoholic beverages. Publishing house Lan. Saint Petersburg. 2015. 384 p.
Eliseev M.N., Belkin Yu.D., Lakutina O.V., Kosareva O.A. Light rum - quality and consumer properties. Beer and drinks. 2021; 1: 21-25. https://doi.org/10.24412/2072-9650-2021-1-0005
Rudakov O.B., Nikitina S.Yu. Trends in analytical quality control of drinking ethanol. Analytics and control. 2017; 21(3): 180-196. https://doi.org/10.15826/analitika.2017.21.3.010
Lichev V.I. Development of technology for obtaining extract from oak wood. M., TSNIITEI Food Industry. 1977. 40 p.
Oganesyants L.A., Peschanskaya V.A., Krikunova L.N., Dubinina E.V., Alieva G.A. The influence of distillation speed on the pro-cess of obtaining grain distillate. Beer and drinks. 2016; 4: 28-30.
Peschanskaya V.A., Krikunova L.N., Dubinina E.V. The influence of the duration of heating of fermented wort on the yield and quality characteristics of grain distillates. Beer and drinks. 2016; 3: 36-39.
Dzhanpoladyan L.M. Collection of works of the Armenian Research Institute of Viticulture, Winemaking and Fruit Growing. Yerevan. 1957: 5-19.
Krikunova L.N., Dubinina E.V., Sviri-dov D.A., Tomgorov S.M. Methodology for optimizing distillation modes based on criteria for assessing product quality. Equipment and technology of food production. 2023; 53(2): 326-334. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2023-2-2437
Eliseev M.N., Neverov F.A., Gribkova I.N. Study of the quality of Irish whiskey sold on the Russian market. Beer and drinks. 2021; 3: 20-25. https://doi.org/10.52653/PIN.2021.3.3.004
Borodulin D.M., Sergeeva I.Yu., Permyakova L.V., Golovacheva Ya.S. Study of the influence of mechanically activated water on the composition of young whiskey distil-lates. News from universities. Food technolo-gy. 2023; 9: 76-82 https://doi.org/10.26297/0579-3009.2023.4.13
Okolo C.A., Kilcawley K.N., O'Connor C. Recent advances in whiskey analysis for authentication, discrimination, and quality con-trol. Compr Rev Food Sci Food Saf. 2023; 22(6): 4957-4992. https://doi.org/10.1111/1541-4337.13249
Guerrero-Chanivet M, Valcárcel-Muñoz MJ, García-Moreno MV, Guillén-Sánchez DA. Characterization of the Aromatic and Phenolic Profile of Five Different Wood Chips Used for Ageing Spirits and Wines. Foods. 2020; 9(11): 1613. https://doi.org/doi:10.3390/foods9111613
Tarko T, Krankowski F, Duda-Chodak A. The Impact of Compounds Extracted from Wood on the Quality of Alcoholic Beverages. Molecules. 2023; 28(2): 620. https://doi.org/10.3390/molecules28020620
Shelekhova N.V., Shelekhova T.M., Skvortsova L.I. Methods of gas chromatog-raphy, capillary electrophoresis, gas chroma-tography-mass spectrometry and information technologies in the analytical control of alco-holic beverages. Food industry. 2021; 9: 63-64. https://doi.org/10.52653/PPI.2021.9.9.028
Shelekhova N.V. Express method for the determination of volatile organic impurities in distilled alcoholic beverages based on a combination of GC/FID and GC/MSD. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2022; 22(1): 58-68. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2022.22/9021 (In Russ.)
Shelekhova N.V. Determination of vola-tile organic impurities in whiskey by gas chro-matography-mass spectrometry. Equipment and technology of food production. 2022; 52(4): 787-796. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-4-2406
Shelekhova N.V. Express method for determining anions in alcoholic beverages based on the EC-CD combination. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2023; 23(2): 199-215. https://doi.org/10.17308/sorphrom.2023.23/11144
Gryaznov V.P. Practical guide to alco-hol rectification. Food industry. 1968, 191p.
Tsygankov P.S., Tsygankov S.P. Guide to alcohol rectification. Pishchepromiz-dat.2001;400.
Stabnikov V.N. Distillation and rectifi-cation of ethyl alcohol. Food industry. 1969;456.
Klimovsky D.N. Malting. Pishchepromizdat.1942;24.
Malchenko A.L., Krishtul F.B., Skirstymonsky A.I. Phosphorus nutrition of yeast during the fermentation of molasses into alcohol. Pishchepromizdat. 1954:36
