Исследование этанольного экстракта древесины дуба методами капиллярного электрофореза, газовой хроматографии, хромато-масс-спектрометрии

Abstract

В работе реализован подход, основанный на сочетании современных инструментальных методов анализа, обеспечивающий повышение информативности при исследовании химического состава 65% водно-спиртового экстракта дубовой клепки сильной, средней и слабой степени термической обработки, полученной в результате дробления специально подготовленной древесины дуба по специальной технологии. Методом капиллярного электрофореза установлено, что основными катионами в изученных образцах экстрактов, являются ионы Na+ и K+, на долю которых приходится до 90% от суммы идентифицированных катионов, остальное приходится на ионы NH4+, Ca2+ Mg2+. Суммарные массовые концентрации катионов варьировались в диапазоне 1.91-12.05 мг/дм3. Выявлена корреляция между интенсивностью термической обработки дубовой клепки и содержанием катионов. Показано, что в зависимости от продолжительности контакта водно-спиртового раствора с древесиной дуба процентное соотношение исследуемых компонентов к сумме идентифицированных катионов существенно меняется. Методом газовой хроматографии определен качественный и количественный состав летучих органических примесей. Установлено, что образец, приготовленный с использованием дубовой клепки сильной степени обжига, значительно отличается по составу анализируемых компонентов. Кроме метанола, содержание которого колебалось в диапазоне 0.000382-0.000512% об., уксусной кислоты – 7.09-9.95 мг/дм3 и 2-пропанола 0.42-0.65 мг/дм3, на 7 сутки обнаружено образование фурфурола 0.30 мг/дм3, на 21 сутки – этилформиата 1.29 мг/дм3, на 28 сутки – ацетальдегида 0.89 мг/дм3 и 2-фенилэтанола 0.21 мг/дм3. Экспериментально подтверждено, что значение pH оказывает влияние на ход химических реакций, в результате которых образуются вещества, формирующие вкус и аромат спиртных напитков, находящихся в контакте с древесиной дуба. Методом хромато-масс-спектрометрии в анализируемом растворе идентифицированы: ванилин, пиранон, пропиловый эфир азотной кислоты, уксусная кислота, фурфуриловый спирт, фурфурол, этиловый эфир карбаминовой кислоты, 5-гидроксиметилфурфурол, 5-метилфурфурол. Проведенное исследование позволит усовершенствовать технологии производства спиртных напитков и будет способствовать генерированию и накоплению новых знаний в предметной области.