AGRIS - 

2020

Shelekhova, N.V. | Shelekhova, T.M. | Skvortsova, L.I. | Poltavskaya, N.V., All-Russia Research and Development Inst. of Food Biotechnology, Moscow

An express method for determining the mass concentration of ammonium, potassium, calcium, sodium, magnesium cations in alcoholic beverages by capillary electrophoresis has been developed. Analysis duration is 6–7 minutes; sample preparation is not required. The technique can be used to study the composition of grain distillates, process water, whiskey, and rum. Studies were carried out to identify and quantify ammonium, potassium, calcium, sodium, magnesium cations in alcoholic beverages. More than 50 electrophoregrams were obtained in experimental studies. Based on the analysis of experimental data, it was shown that all the studied drinks have the same qualitative composition of cations, however, the quantitative composition varies significantly. It was found that the mass concentration of cations in the studied whiskey samples is: ammonium 0.38–3.02 mg/dm3; potassium 0.14–24.44; calcium 0.16–3.24; sodium 2.50–41.77; magnesium 0.08–0.91 mg/dm3. It was revealed that sodium prevails in the composition, which makes up 54–77% of the total number of identified ions. The ionic composition of grain distillates and process water, which have a significant effect on the composition of whiskey, is studied. As a percentage of the total number of identified ions in the process water, sodium accounts for 42–80%, calcium 2–22, potassium 2–10, ammonium 2–17, magnesium 2–9%. It was found that the mass concentration of cations in the studied grain distillates is in the range: for ammonium 0.22–1.15 mg/dm3; potassium 0.15–8.20; calcium 0.30–2.87; sodium 0.45–9.77; magnesium 0.08–0.80 mg/dm3. The developed technique compares favorably with quickness, high accuracy, lack of sample preparation, low consumption of reagents, low cost of analysis and allows monitoring technological processes for the production of alcoholic beverages, revealing patterns, studying the dynamics of the ionic composition during aging and blending, formulating identification criteria in order to identify counterfeit products. | Разработана экспресс-методика определения массовой концентрации катионов аммония, калия, кальция, натрия, магния в спиртных напитках методом капиллярного электрофореза. Продолжительность анализа 6–7 мин, пробоподготовка не требуется. Методика может быть использована для изучения состава зерновых дистиллятов, технологической воды, виски, рома. Проведены исследования по идентификации и количественному определению катионов аммония, калия, кальция, натрия, магния в спиртных напитках. При проведении экспериментов получено более 50 электрофореграмм. На основании их анализа показано, что все исследованные напитки имеют идентичный качественный состав катионов, однако количественный состав существенно различается. Установлено, что массовая концентрация катионов в исследованных образцах виски составляет: аммония 0,38–3,02 мг/дм3; калия 0,14–24,44; кальция 0,16–3,24; натрия 2,50–41,77; магния 0,08–0,91 мг/дм3. В составе превалирует натрий, доля которого составляет 54–77% от общего количества идентифицированных ионов. Исследован ионный состав зерновых дистиллятов и технологической воды, которые оказывают значимое влияние на состав виски. В процентном соотношении к общему количеству идентифицированных ионов в технологической воде на долю натрия приходится 42–80%, кальция - 2–22, калия - 2–10, аммония - 2–17, магния - 2–9%. Установлено, что массовая концентрация катионов в исследованных зерновых дистиллятах находится в интервале: для аммония 0,22–1,15 мг/дм3; калия 0,15–8,20; кальция 0,30–2,87; натрия 0,45–9,77; магния 0,08–0,80 мг/дм3. Разработанная методика выгодно отличается скоростью, высокой точностью, отсутствием пробоподготовки, малым расходом реактивов, низкой стоимостью анализа и позволяет осуществлять мониторинг технологических процессов производства спиртных напитков, выявлять закономерности, изучать динамику ионного состава в процессе выдержки и купажирования, сформулировать критерии идентификации в целях выявления фальсифицированной продукции.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Shelekhova, N.V. | Shelekhova, T.M. | Skvortsova, L.I. | Poltavskaya, N.V., All-Russia Research and Development Inst. of Food Biotechnology, Moscow

Разработка методик идентификации химического состава спиртных напитков обладает высокой значимостью, так как контроль их качества помогает сохранить здоровье населения России. Цель исследования – разработка и апробация новых инструментальных методик определения химического состава виски. На основе методов газовой хроматографии и капиллярного электрофореза разработаны новые экспрессные методики анализа, отличающиеся простотой, надежностью, высокой точностью. С применением разработанных методик исследовано 11 образцов виски производства Ирландии, Шотландии и России. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют об эффективности применения разработанных методик для определения химического состава виски. Методом газовой хроматографии установлено, что во всех исследованных образцах присутствуют ацетальдегид, этилацетат, метанол, 1-пропанол, изобутанол, 1-бутанол, изоамилол, уксусная кислота. В большинстве образцов обнаружены ацетон, этилформиат, 2-пропанол, изоамилацетат, этиллактат, фурфурол, этилкаприлат, 2-фенилэтанол. В двух образцах обнаружены 2-бутанол, 1-пентанол, этилкапринат. Показано, что массовая концентрация компонентов летучих органических примесей варьирует в широких пределах, общая сумма идентифицированных примесей находится в диапазоне 1236–5737 мг/дм3. Методом капиллярного электрофореза установлено, что во всех исследованных образцах виски присутствуют аммоний, калий, кальций, натрий, магний, суммарное содержание катионов варьирует в диапазоне 4,6–32,5 мг/дм3. Найдены отличия в составе летучих органических примесей и катионов виски, которые объясняются химическими реакциями, происходящими в ходе технологических процессов производства. Для выработки объективных критериев выявления фальсификаций виски необходимо детально изучить изменения летучих органических примесей и катионного состава в процессе производства виски. | A development of methods for chemical composition of alcoholic beverages identifying is very important, because their quality control helps to keep population of Russia healthy. The research purpose is new instrumental methods and tests development for chemical composition of whiskey identification. On the base of gas chromatography and capillary electrophoresis new methods of express analysis have been elaborated. They are simple, reliable and high accurate. 11 whiskey samples produced in Ireland, Scotland and Russia were examined by developed methods. The obtained experimental data show an effectiveness of the developed methods for chemical composition of whiskey determining. Acetaldehyde, ethyl acetate, methanol, 1-propanol, isobutanol, 1-butanol, isoamilol, and acetic acid were detected in all experimental samples by gas chromatography. Most samples contained acetone, ethylformate, 2 propanol, isoamyl acetate, ethyl lactate, furfural, ethylcaprinate and 2 phenylethanol. 2 butanol, 1 pentanol and ethylcaprinate were found in 2 samples. It was shown that the mass concentrations of organic volatile compounds are varying in widely range. The total identified amount of organic volatile compounds is in the range of 1236–5737 mg/dm3. It was found by the capillary electrophoresis that all whiskey samples contain ammonium, potassium, calcium, sodium, and magnesium. The total cation content is in the range of 4.69–32.5mg/dm3. The differences were found in the organic volatile compounds and whiskey cation compositions. It can be explained by chemical reactions occurring during production processes. It is necessary to inspect the variability of organic volatile compounds and cation contents in the whiskey production process more particularly to develop objective criteria of whiskey adulteration.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Cherkasova, N.N. | Zhuzhzhalova, T.P., The A.L. Mazlumov All-Russia Research and Development Inst. of Sugar Beet and Sugar, Voronezh Region

There was studied the influence of composition of selective nutrient medium with cadmium and mannitol ions on the efficiency of cultivating sugar beet microclones under in vitro conditions. Ions of metals are considered as the most dangerous toxic substances since they influence together with unfavorable abiotic factors enhancing environmental stress and thus extend spectrum of plant death reasons. Cell breeding using lethal doses of ions of heavy metals can be a perspective method to obtain plant forms with improved indices. When cultivating cells in vitro, increasing the genetic variability level increases the genetic diversity of starting material. As a result of researches, a selective nutrient medium containing 4 мМ of cadmium ions which is sublethal for selection of sugar beet forms with resistance to metal ions has been selected. Selective media containing 0.40–0.45 М of mannitol to select regenerants with resistance to osmotic stress have been determined. The conducted researches have allowed revealing conditions of exhibiting sugar beet regenerant plants ability to adapt to ionic and osmotic stresses. The obtained data will be used for in vitro selection of sugar beet regenerants resistant to ionic and osmotic stresses, working out a method to develop sugar beet plant regenerants resistant to a complex of stressful factors and to select hybrids of new generation. | Изучали влияние состава селективной питательной среды с ионами кадмия и маннита на эффективность культивирования микроклонов сахарной свеклы в условиях in vitro. Ионы металлов считаются наиболее опасными токсикантами, поскольку они действуют совместно с неблагоприятными абиотическими факторами, усиливая стресс от окружающей среды, и тем самым расширяют спектр причин гибели растений. Клеточная селекция с использованием летальных доз ионов тяжелых металлов может быть перспективным методом получения растительных форм с улучшенными показателями. Повышение уровня генетической изменчивости при культивировании клеток in vitro увеличивает генетическое разнообразие исходного материала. В результате исследований подобрана селективная питательная среда с содержанием ионов кадмия 4 мМ, которая явилась сублетальной для отбора форм сахарной свеклы с устойчивостью к ионам металлов. Определены селективные среды с содержанием маннита 0,40–0,45 М для отбора осмоустойчивых регенерантов. Проведенные исследования позволили выявить условия проявления адаптивной способности растений-регенерантов сахарной свеклы к ионному и осмотическому стрессам. Полученные данные будут использованы для проведения отбора in vitro регенерантов сахарной свеклы, устойчивых к ионному и осмотическому стрессам, разработки метода создания растений-регенерантов сахарной свеклы, устойчивых к комплексу стрессовых факторов, и выделения гибридов нового поколения.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Khitrov, N.B. | Rogovneva, L.V.

The aim of research is to collect data about ground water table and soil salinity of the rice irrigated systems at the Sivash seashore in Nyzhnegorsky district of Crimea as of 2017–2018 which is 4–5 years from irrigation cease. It was found that many soil cover patterns with salt-affected solonetz at the rice system were leached from salts to the depth about 3–3.5 m by flooding irrigation during half a century. In 2017–2018 ground water tables were deeper than the critical depth. Ground water mineralization is characterized by mosaic spatial distribution, varying from 1.9 to 7.4 g/l with a tendency to growth as ground water depth increases. Depression funnel of ground water table was formed at the seashore. The bottom water drive is up to 0.8–1.6 m relatively sea level. The first symptoms of the salinity returning in grounds of vadose zone were found: appearance of calcium and magnesium chlorides in pore solutions of formally no saline or weakly saline horizons; increasing trend of sodium and chloride ion activity measured in pastes with moisture 50% (w) at the dynamic plots in 2018 as compared with 2017; frequency of grounds with clustered gypsum crystals is increased./Цель исследования – собрать данные о положении грунтовых вод и солевом состоянии почв бывших рисовых систем в береговой полосе оз. Сиваш в Нижнегорском районе Республики Крым по состоянию на 2017–2018 гг., через 4–5 лет после прекращения орошения. Установлено, что большинство почв солонцовых комплексов на рисовой системе были рассолены до глубины 3–3.5 м за полвека орошения затоплением чеков. В 2017–2018 гг. грунтовые воды залегали на глубине ниже критической. Минерализация грунтовых вод имела мозаичное пространственное распределение, варьируя в диапазоне от 1.9 до 7.4 г/л с тенденцией ее увеличения по мере увеличения глубины грунтовой воды. В береговой полосе образовалась депрессионная воронка грунтовых вод с гидравлическим напором до 0.8–1.6 м со стороны моря. Отмечаются первые признаки начала восстановления засоленности грунтов зоны аэрации в виде появления хлоридов кальция и магния в поровых растворах в формально незасоленных или слабозасоленных горизонтах, тенденции увеличения активности ионов натрия и хлорид-ионов, измеренных в пастах с влажностью 50% (мас.), в 2018 г. по сравнению с 2017 г. на динамических площадках, увеличения частоты встречи горизонтов зоны аэрации, содержащих скопления мелкокристаллического гипса.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation