BazEkon - Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie

BazEkon home page

Meny główne

Autor
Kotarska Katarzyna (Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w Bydgoszczy - Państwowy Instytut Badawczy), Dziemianowicz Wojciech (Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w Bydgoszczy - Państwowy Instytut Badawczy), Świerczyńska Anna (Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego w Bydgoszczy - Państwowy Instytut Badawczy)
Tytuł
Identyfikacja chemicznych zanieczyszczeń etanolu uzyskanego z ziarna różnych odmian kukurydzy
Identification of Chemical Impurities in Ethanol Produced from Grain of Various Maize Varieties
Źródło
Żywność: nauka - technologia - jakość, 2020, R. 27, nr 4 (125), s. 52-63, tab., rys., bibliogr. 21 poz.
Słowa kluczowe
Żywność, Badanie żywności, Produkcja alkoholu, Jakość
Food, Food research, Production of alcohol, Quality
Uwagi
summ., streszcz.
Abstrakt
Celem pracy była identyfikacja związków chemicznych stanowiących zanieczyszczenia etanolu uzyskanego w procesie fermentacji alkoholowej różnych odmian kukurydzy. Opisano przyczyny powstawania w procesie fermentacji kukurydzy takich związków, które obniżają jakość wytwarzanego etanolu. Przeprowadzono identyfikację jakościową i ilościową produktów ubocznych w spirytusach po zakończonym procesie fermentacji. Obejmowała ona grupy związków: estry, aldehydy, alkohole wyższe oraz metanol. Badania jakości etanolu wykonano metodą chromatografii gazowej. Zawartość związków karbonylowych w etanolu przeznaczonym na cele spożywcze jest normowana i nie może przekraczać wartości 0,1 g/dm3 A100. W badanych próbkach zawierała się w zakresie 0,022 ÷ 0,087 g/dm3 A100. Największą ilość związków karbonylowych stwierdzono w pierwszym etapie fermentacji, w czasie powstawania największych ilości etanolu. W ciągu następnych godzin fermentacji etanolowej ilość aldehydów sukcesywnie malała, przy czym największy ich ubytek obserwowano między 16. a 48. godziną. W żadnym z uzyskanych spirytusów nie stwierdzono obecności akroleiny, która ma właściwości kancerogenne. Ilość alkoholi wyższych zawierała się w dość szerokich granicach, tj. 0,855 ÷ 3,553 g/dm3 A100. Na ich poziom wpływ miała ilość n-propanolu, izobutanolu, n-butanolu oraz 2-metylo-1-butanolu. Wydajność alkoholu ze 100 kg ziarna różnych odmian kukurydzy kształtowała się w zakresie 37,5 ÷ 43,3 dm3. Największą wydajność spirytusu uzyskano z ziarna kukurydzy odmian Euralis ES Runway oraz Euralis ES Hattric. (abstrakt oryginalny)

The objective of the research study was to identify chemical compounds that are impurities in ethanol obtained in the process of alcoholic fermentation of various maize varieties. There were described reasons for the formation of such compounds in the fermentation process of maize, which reduce the quality of ethanol produced. There was carried out a qualitative and quantitative identification of by-products in the spirits after the completed fermentation process was carried out. It included the following groups of compounds: esters, aldehydes, higher alcohols and methanol. The quality analysis of ethanol was performed using a gas chromatography method. The content of carbonyl compounds in the ethanol intended for food purposes is regulated by standards and cannot exceed the value of 0.1 g/dm3 of EtOH. In the samples analysed it ranged 0.022 ÷ 0.087 g/dm3 of EtOH. The highest amount of carbonyl compounds was found during the first stage of fermentation, when the highest quantities of ethanol were formed. During the subsequent hours of ethanol fermentation the amount of aldehydes gradually decreased, with the highest decrease observed between the 16th and 48th hour. In any of the spirits produced there was not found acrolein, which has carcinogenic properties. The amount of higher alcohols was within the fairly wide limits, i.e. 0.855 ÷ 3.553 g/dm3 of EtOH. Their level was impacted by the amount of n-propanol, isobutanol, n-butanol and 2-methyl-1- butanol. The yield of alcohol produced from 100 kg of grain of various maize varieties ranged 37.5 ÷ 43.3 dm3. The highest yield of spirit was reported in the case of the Euralis ES Runway and Euralis ES Hattric varieties. (original abstract)
Dostępne w
Biblioteka Główna Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie
Pełny tekst
Pokaż
Bibliografia
Pokaż
  1. Balcerek M., Pielech-Przybylska K., Strąk E., Patelski P., Dziekońska U.: Comparison of fermentation results and quality of the agricultural distillates obtained by application of commercial amylolytic preparations and cereal malts. Eur. Food Res. Technol., 2016, 242, 321-335.
  2. Cheraiti N., Guezenec S., Salmon J.M.: Very early acetaldehyde production by industrial Saccharomyces cerevisiae strains: A new intrinsic character. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2010, 86, 693-700.
  3. Dragone G., Mussatto S.I., Oliveira J.M., Teixeira J.A.: Characterisation of volatile compounds in an alcoholic becerage produced by whey fermentation. Food Chem., 2009, 4 (112), 929-935.
  4. Jamróz J., Jankowski D.: Characteristic of producing ethyl alcohol. Technical Transactions, 2018, 3 (115), 53-66.
  5. Kawa-Rygielska J.: Bioetanol z kukurydzy - czy warto produkować? Przem. Ferm. Owoc.-Warz., 2007, 5 (51), 38-39.
  6. Liszewski M.: Kukurydza: kierunek użytkowania a cechy odmian. [on line]. Dostęp w Internecie [05.02.2020]: https://www.agropolska.pl/uprawa/kukurydza/kukurydza-kierunek-uzytkowania-acechy- odmian,66.html
  7. Kłosowski G., Mikulski D., Macko D., Miklaszewska B., Kotarska K., Czupryński B.: Influence of various yeast strains and selected starchy raw materials on production of higher alcohols during the alcoholic fermentation process. Eur. Food Res. Technol., 2014, 240 (1), 233-242.
  8. Michalski T.: Z pola dla przemysłu. W: Kukurydza rośliną przyszłości. Wyd. III. Specjalny dodatek do dwutygodnika "Agro Serwis", Warszawa 2005.
  9. Niedziółka I., Szymanek M.: Przemysłowe i energetyczne wykorzystanie ziarna kukurydzy. Motrol. Motoryzacja i Energetyka Rolnictwa, 2003, 05, 115-121.
  10. Onuki S., Koziel J.A., Jenks W., Cai L., Grewell D., van Leeuwen J.H.: Taking ethanol quality beyond fuel grade: A review. J. Inst. Brew., 2016, 122, 588-598.
  11. Pielech-Przybylska K., Balcerek M., Ciepielowski G., Pacholczyk-Sienicka B., Albrecht Ł., Dziekońska-Kubczak U., Bonikowski R., Patelski P.: Effect of co-inoculation with Saccharomyces cerevisiae and lactic acid bacteria on the content of propan-2-ol, acetaldehyde and weak acids in fermented distillery mashes. Int. J. Mol. Sci., 2019, 20 (7), #1659.
  12. PN-A-79523:2002. Destylat rolniczy.
  13. PB-ZG/09. Wyd. II z dn. 08.12.2014 r.: Wydajność alkoholu z węglowodanów zawartych w surowcach gorzelniczych po hydrolizie enzymatycznej.
  14. Ribéreau-Gayon P., Dubourdieu D., Donèche B., Lonvaud A.: Handbook of Enology. Vol. 2. The Chemistry of Wine Stabilization and Treatments. 2nd ed. John Wiley and Sons Ltd, Chichester 2006.
  15. Strąk-Graczyk E., Balcerek M., Przybylska K., Żyżelewicz D.: Simultaneous saccharification and fermentation of native rye, wheat and triticale starch. J. Sci. Food Agric., 2019, 99, 4904-4912.
  16. Waligóra H., Skrzypczak W.: Kukurydza flint i dent - różnice i wykorzystanie. Hodowca Bydła, 2015, 7-8.
  17. Zhou M., Zhou J., Tan M., Du J., Yan B., Wong J.W.C., Zhang Y.: Enhanced carboxylic acids production by decreasing hydrogen partial pressure during acidogenic fermentation of glucose. Bioresour. Technol., 2017, 245, 44-51.
  18. Zielonka R., Jarosławski L., Słomińska L., Radke J.: Wpływ fizycznej i amylolitycznej modyfikacji ziarna kukurydzy i produktów przemiału na zawartość wybranych składników. Acta Agrophysica, 2012, 19 (1), 215-225.
  19. PN-ISO 6496:2002. Pasze. Oznaczanie wilgotności i zawartości innych substancji lotnych.
  20. PN-EN ISO 10520:2002. Skrobia naturalna. Oznaczanie zawartości skrobi. Metoda polarymetryczna Ewersa.
  21. PN-A-79528-7:2001. Spirytus (alkohol etylowy). Metody badań. Oznaczanie kwasowości.
Cytowane przez
Pokaż
ISSN
2451-0769
Język
pol
URI / DOI
http://dx.doi.org/10.15193/zntj/2020/125/358
Udostępnij na Facebooku Udostępnij na Twitterze Udostępnij na Google+ Udostępnij na Pinterest Udostępnij na LinkedIn Wyślij znajomemu