ОСОБЛИВОСТІ МЕХАНІЗМУ УТВОРЕННЯ КРОТОНОВОГО АЛЬДЕГІДУ В СПИРТОВОМУ ЗБРОДЖУВАННІ КРОХМАЛЕВМІСНОЇ СИРОВИНИ
DOI:
https://doi.org/10.31073/foodresources2024-23-08Ключові слова:
кротоновий альдегід, крохмалевмісна сировина, ацетальдегід, контамінуюча мікрофлора, бродіння, спирт етиловийАнотація
Предмет. Визначення особливостей механізму утворення кротонового альдегіду як шкідливої мікродомішки в процесі виробництва спирту етилового харчового призначення. Мета. Дослідити та узагальнити теоретичні положення біохімічного процесу утворення кротонового альдегіду та визначити шляхи його мінімізації в спиртових дистилятах за окремими стадіями процесу зброджування крохмалевмісної сировини Методи. У дослідженні використано наступні методи: системного аналізу, а також синтезу та узагальнення інформації. Результати. За результатами досліджень механізму утворення кротонового альдегіду сформульовано основні залежності його утворення від технологічних режимів перероблення крохмалевмісної сировини, умов культивування дріжджів та перебігу спиртового бродіння. Оскільки основним джерелом утворення кротонового альдегіду є ацетальдегід – проміжний продукт процесу отримання спирту етилового, то високий вміст ацетальдегіду в зрілій бражці може бути причиною утворення кротонового альдегіду в процесі брагоректифікації. Визначено, що причинами появи кротонового альдегіду в процесі отримання спирту етилового в бродильному відділенні можуть бути як інтенсифікація життєдіяльності контамінуючої мікрофлори, так і порушення процесу виробництва, а також надмірне збільшення тривалості перетримки зрілої бражки. Проаналізовано літературні джерела та визначено можливі ефективні методи мінімізації вмісту основного джерела утворення кротонового альдегіду. Визначено можливі шляхи утворення кротонового альдегіду в процесі брагоректифікації та досліджено методи вилучення його як супутньої домішки. Сфера застосування результатів. Економічний ефект мінімізації можливості утворення кротонового альдегіду для виробництва спирту етилового харчового призначення полягатиме в підвищенні якості кінцевого продукту.
Завантаження
Посилання
Ковальчук, С., Мудрак, Т., Наконечна, А. Дослідження якості спирту, отриманого шляхом зброджування висококонцентрованого зернового сусла різними расами дріжджів. Ресторанний і готельний консалтинг. Інновації, 2021. №4 (1). С. 158–168. https://doi.org/10.31866/2616-7468.4.1.2021.234836.
Петрова І. А., Петров С. О. Використання експертних досліджень спирту у виявленні виробника небезпечної продукції. Тези науково-практичної конференції «Сучасні напрями розвитку судової експертизи та криміналістики», 20 грудня 2016 року, Харків, Україна. ХНУВС, Харків, 2016. С. 195 – 198. http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/46268.
Мельник Л.М. Наукове обґрунтування і розробка технології адсорбційного очищення та зневоднення спиртових розчинів природними сорбентами: Дис. … д-ра техн. наук: 05.18.07. захищена 11.10.2006. Нац. унт харч. технологій, К., 2006. 311 с.
Acrolein, Crotonaldehyde, and Arecoline IARC Monographs on the Identification of Carcinogenic Hazards to Humans. 2021. Volume 128. https://publications.iarc.fr/Book-And-Report-Series/Iarc-Monographs-On-The-Identification-Of-Carcinogenic-Hazards-To-Humans/Acrolein-Crotonaldehyde-And-Arecoline-2021.
Suryanarayanan, A. Crotonaldehyde. Encyclopedia of Toxicology (Third Edition). Editor(s): Philip Wexler. Academic Press, 2014. P. 1072-1075, ISBN 9780123864550, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-386454-3.01212-4.
Василькевич, О. І. Кофанова О. В., Кофанов О. Є. Хімія навколишнього середовища. Хімія органічних сполук. Частина 2. Похідні аліфатичних вуглеводнів: навч. пос. для здобувачів другого магістерського рівня вищої освіти спеціальності 101 «Екологія» освітньої програми «Інженерна екологія та ресурсозбереження» / КПІ ім. Ігоря Сікорського. Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. 153 с. https://ela.kpi.ua/items/908b2edb-e4b0-49a6-9c60-0dc45116d099.
Ловягін О. М., Муратов Д. В., Шевченко Л. О., Ковальчук В. П. Вплив кротонового альдегіду на якість спирту та лікеро-горілчаної продукції. Наук. пр. Нац. ун-ту харч. технологій, 2008. № 24. С. 36–38.
Pronk JT, Yde Steensma H, Van Dijken JP. Pyruvate metabolism in Saccharomyces cerevisiae. Yeast (Chichester, England), 1996. Vol. 12 (16). P. 1607–1633. https://doi.org/10.1002/(sici)1097-0061(199612)12:16<1607::aid-yea70>3.0.co;2-4.
Boumba, V., Ziavrou, K., Vujuk, Th. Biochemical pathways generating post-mortem volatile compounds co-detected during forensic ethanol analyses. Forensic science international, 2008. № 174. Р. 133–51. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2007.03.018.
Shichang Yan, Wenlong Xu, Haiming He, Jiecan Shen, Yu Shi and others. Efficient Synthesis of C4 Compound with Low Carbon Emission from Acetaldehyde: Aldol Condensation Catalyzed by Regulable Acidic–Alkaline Al/Mg Sites of CuMgAlO. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2022. № 61 (27). Р. 9544–9551 https://doi.org/10.1021/acs.iecr.2c00456.
Pasel Joa., Häusler Jo., Schmitt D., Valencia H., Mayer Joa., Peters, R. Aldol condensation of acetaldehyde for butanol synthesis: A temporal analysis of products study. Applied Catalysis B: Environmental, 2023. Vol. 324. № 122286, https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.122286.
Aitchison, H., Wingad, R. L., Wass, D. F. Homogeneous Ethanol to Butanol Catalysis – Guerbet Renewed. ACS Catalysis, 2016. № 6 (10). Р. 7125–7132. https://doi.org/10.1021/acscatal.6b01883.
Mamontova E., Favier I., Pla D., Gómez M. Organometallic interactions between metal nanoparticles and carbon-based molecules: A surface reactivity rationale. Chapter Two. Advances in Organometallic Chemistry. Editor(s): Pedro J. Pérez. Academic Press, 2022. Vol. 77. P. 43–103, https://doi.org/10.1016/bs.adomc.2022.01.004.
Маринченко В. О., Домарецький В. А., Шиян П. Л. Технологія спирту: підручник. Вінниця: «Поділля-2000», 2003. 496 с.
Бабицький А. І., Дрозд П. Ю. Об’єкти біотехнологічних виробництв. Короткий курс лекцій для студентів ОС «Бакалавр» денної і заочної форми навчання аграрних вузів III–IV рівня акредитації спеціальності 162 «Біотехнологія та біоінженерія». Методичні рекомендації, 2017. Київ. Видавничий центр НУБіПУ. 121 c.
Кириленко, Р. Г., Шиян П. Л., Мудрак Т. О. Накопичення летких домішок в дозрілих бражках в залежності від концентрації сухих речовин та температури зброджування сусла. Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у XXI столітті: тез. доп. 71-ї. наук. конф. молодих вчених, аспірантів і студентів, 18–19 квітня 2005 р. К : НУХТ, 2005. Ч. ІІ. С. 14.
Шиян П., Маринченко В., Фіщенко А., Мудрак Т. Вплив антисептиків на накопичення летких домішок у спиртових бражках. Харч. і переробна пром-сть. К.: Нива, 2004. №. 5. С. 19–20.
Onuki, S., Koziel, J., Jenks, W., Cai, L., Grewell, D., Van Leeuwen, H. Taking ethanol quality beyond fuel grade: A review. Journal of the Institute of Brewing, 2016. № 122. Р. 588–598. https://doi.org/10.1002/jib.364.
Паляниця Л. Я., Березовська Н. І., Косів Р. Б. Вплив умов біоконверсії зернової сировини на склад летких речовин дистилятів. Chemistry, Technology and Application of Substances, 2022. Vol. 5, № 1. С. 117–126. https://doi.org/10.23939/ctas2022.01.117.
Левандовський Л. В., Бондар М. В. Особливості метаболізму дріжджів при їх рециркуляції в умовах спиртової ферментації мелясного сусла. Мікробіологічний журнал, 2016. Т. 78, № 1. С. 44–53. http://nbuv.gov.ua/UJRN/MicroBiol_2016_78_1_6.
Іванов С. В., Шиян П. Л., Булій Ю. В. Використання механотронних підсистем в процесі вилучення та концентрування органічних домішок спирту. Харчова промисловість. К.: НУХТ, 2014. № 15. С. 36–41. https://dspace.nuft.edu.ua/server/api/core/bitstreams/30af9f0d-fa0d-43de-8ed8-427cb6512ba3/content.
Atsushi Ikari, Yasuo Hatate, Ryoko Deguchi Continuous distillation of aqueous solution of ethanol containing a minute amount of crotonaldehyde. Journal of Chemical Engineering of Japan, 1978. V. 11, I. 4. P. 265–270, https://doi.org/10.1252/jcej.11.265.
Булій Ю. В., Зінченко О. І. Енергоощадна технологія перегонки бражки і розгонки спиртовмісних фракцій. Advances of Science: Proceedings of articles the international scientific conference. Czech Republic, Karlovy Vary – Ukraine, Kyiv, 17 May 2019. P. 36–46. https://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/29656.
Булій Ю. В., Ободович О. М., Сидоренко В. В., Шейко Т. В. Перспективні напрямки енергозбереження в процесах масообміну між рідиною і парою. Продовольчі ресурси, 2020. Т. 8, № 15. С. 32–40. http://nbuv.gov.ua/UJRN/pr_2020_8_15_6.
Милик М. Вплив подачі води в епюраційну колону БРУ прямої дії на виділення головних домішок. Вісник Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя, 2000. № 1. С. 122–129. https://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/lib/38601/2/TSTUSJ_2000v5n1_Mylyk_M-The_influence_of_water_feeding_122-129.pdf.
Патент на корисну модель №25697, Україна, C12F3/00. Спосіб виробництва спирту етилового ректифікованого № 20041109428, заявл. 17.11.2004; опубл. 27.08.2007. 2 с.
Шиян П. Л., Боярчук Я. А. Дослідження руху органічних домішок спирту по розгінній колоні, яка працює під тиском нижчим за атмосферний. Ukrainian food journal, 2012. № 3. С. 12–15. http://nbuv.gov.ua/UJRN/UFJ_2012_3_4.
Боярчук Я. А. Інноваційна технологія виробництва спирту з крохмалевмісної сировини : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.18.05 / Я. А. Боярчук; Нац. ун-т харч. технологій. Київ, 2016. 20 c. укp.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори залишаються повноправними власниками своїх робіт без будь-яких обмежень. Редакція отримує лише невиключне право на оприлюднення, розповсюдження та індексацію матеріалів.
Журнал суворо дотримується етичних норм і запобігає плагіату для захисту інтелектуальної власності.
Публікації у збірнику здійснюються на умовах міжнародної ліцензії Creative Commons CC BY-NC-ND 4.0.
Згідно з цією ліцензією, користувачі мають право вільно копіювати та розповсюджувати матеріали (у будь-якому форматі чи на будь-яких носіях) для навчання та наукових досліджень. При цьому обов’язковим є дотримання таких вимог:
- Атрибуція: належне посилання на авторів, першоджерело та саму ліцензію.
- Некомерційність: заборона використання матеріалів з метою отримання прибутку.
- Без похідних творів: забороняється поширення змінених або перероблених версій оригінального тексту.
Збірник підтримує право авторів на самоархівування всіх версій статей (препринтів, постпринтів або опублікованих версій) в інституційних чи персональних репозитаріях. Доступ до таких матеріалів може бути відкритий негайно, за умови належної атрибуції статті у збірнику «Продовольчі ресурси» та дотримання умов ліцензії CC BY-NC-ND 4.0.
ISSN 
ISSN 
