Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

ОЧИЩЕННЯ ВОДНО-СПИРТОВОЇ СУМІШІ МОДИФІКОВАНИМИ ПРИРОДНИМИ МАТЕРІАЛАМИ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

S. Oliinyk
https://orcid.org/0000-0003-1528-6542
L. Tarasyik
https://orcid.org/0000-0001-9277-5580
I. Samchenko
https://orcid.org/0000-0002-3281-6472
A. Kuts
https://orcid.org/0000-0002-0207-7613
O. Dulka
https://orcid.org/0000-0002-9878-5998

Анотація

У статті наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень з удосконалення технології очищення водно-спиртової суміші природними модифікованими мінералами для виробництва горілчаної продукції. Розглянуто способи та основні фільтрувальні матеріали, які використовуються у технології горілок. Викладено методи визначання фізико-хімічних показників, катіонно-аніонного складу сортівки, спосіб модифікації природного обсидіану та природного цеоліту клиноптилоліту. Встановлено, що у порівнянні з кварцевим піском, для досліджуваних модифікованих мінералів змешуються основні одиничні питомі витрати розчину соляної кислоти для видалення з поверхні зольних елементів та вапнякових включень – в 1,3–1,9 рази, води питної – в 1,3–1,5 рази та підготовленої – у 1,2–1,7 рази для промивки матеріалу, водно-спиртової суміші до встановлення рівноважного значення міцності для запобігання розбавлення сортівки – в 1,3 рази. Показано вплив модифікованих природних матеріалів на фізико-хімічні показники і катіонно-аніонний склад сортівки до та після її очищення модифікованими обсидіаном та клиноптилолітом у порівнянні з кварцевим піском. Доведено досягнення позитивного ефекту покращення прозорості сортівки на 0,1–0,2 одиниці оптичної густини у технології фільтрування модифікованими природними мінералами. Визначено прогнозовану стійкість за зміною фізико-хімічних показників сортівки після її витримки в критичних умовах і контрольним зразком за масивом запасу параметра до критичної межі, яка становить 26–28 місяців. Встановлено, що фільтрування сортівки модифікованим обсидіаном дає змогу збільшити строк придатності до споживання на два місяці, модифікованим клиноптилолітом – на 4 місяці. Модифікування природних обсидіану та клиноптилодіту, за зменшених питомих витрат соляної кислоти та підготовленої води на стадії підготовки до основного циклу, сприяє підвищенню ефективності фільтрування на 10-15% та дозволяє отримати горілку з покращеним її мікрокомпонентним складом

Ключові слова:
сортівка, горілка, очищення, фільтрування, модифікування, мінерал, обсидіан, кварцевий пісок, клиноптилоліт

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Oliinyk, S., Tarasyik, L., Samchenko, I., Kuts, A., & Dulka, O. (2021). ОЧИЩЕННЯ ВОДНО-СПИРТОВОЇ СУМІШІ МОДИФІКОВАНИМИ ПРИРОДНИМИ МАТЕРІАЛАМИ. Food Science and Technology, 15(1). https://doi.org/10.15673/fst.v15i1.1973
Розділ
Хімія харчових продуктів і матеріалів. Нові види сировини

Посилання

1. Ivanov SV, editor. Innovatsiini tekhnolohii produktiv brodinnia i vynorobstva. Kyiv: NUXT. 2013.
2. Mank VV, Melnyk LN. Yssledovanye pryrodnykh myneralov dlia adsorbtsyonnoi ochystky vodno-spyrtovykh rastvorov. Proyzvodstvo spyrta y lykerovodochnykh yzdelyi. 2005;1:27-29.
3. Marynchenko LV, Marynchenko VO, Hizel MM. Doslidzhennia mozhlyvosti ochyshchennia vodno-spyrtovykh rozchyniv vid aldehidiv ta esteriv mineralnymy sorbentamy. Vostochno-Yevropeiskyi zhurnal peredovykh technolohii. 2017;4/11(88):3-10. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2017.00397
4. Makarov SIu, Slavskaia YL. Tekhnolohyia vodok y lykerovodochnykh yzdelyi. Moskva: Leh. y pyshch. prom-st. 2012.
5. Amos von Brüning. Application report: filtration solutions for spirits processing. Ethanol technologies GmbH, Langenlonsheim, Germany.
6. Kuzmyn OV. Vodka: tekhnolohyia, kachestvo, ynnovatsyy: monohraf. Donetsk: DonNUET im. M.Tuhan-Baranovskoho. 2011.
7. Balcerek M, Pielech-Przybylska K, Patelski P, Dziekońska-Kubczak U, Jusel T. Treatment with activated carbon and other adsorbents as an effective method for the removal of volatile compounds in agricultural. Food Add Cont. 2017;34(5):714-727. https://doi.org/10.1080/19440049.2017.1284347
8. Siristova L, Prinosilova S, Riddellova K, Hajslova J, Melzoch K. Changes in quality parameters of vodka filtered through activated charcoal. Czech J. Food Sci. 2012;30:474-482. https://doi.org/10.17221/361/2011-CJFS
9. Siristova L, Melzoch K. Přehled metod purifikace lihu využívaných v nápojovém průmyslu. Kvasný Průmysl. 2009;55(1):16-20. https://doi.org/10.18832/kp2009003
10. Wheatley H, inventor and assignee. Process for producing vodka. United States patent 2005/058746. 2005 March 17.
11. Shefler Y. Vodka and a process for the production of vodka. WO 2004031341. 2004;16.
12. Anozie AN, Okuhon EE, Osuolale FN. Dehydration of ethanol-water mixture using activated carbons from sawdust and palm kernel shells. Separation Science and Technology. 2010;45(10):1482-1489. https://doi.org/10.1080/01496391003775998
13. Balcerek M, Pielech-Przybylska K, Patelski P, Dziekońska-Kubczak U, Jusel T. Treatment with activated carbon and other adsorbents as an effective method for the removal of volatile compounds in agricultural distillates. Food Additives & Contaminants. 2017;34(5): 714-727. https://doi.org/10.1080/19440049.2017.1284347
14. Yaroshevskaia NV, Gončaruk VV, Karmazina TV, Srebrodolʹskaâ EV, Švidenko OG. Sopostavytelnaia otsenka khaltsedona y kvartsovoho peska kak fyltruiushchykh materyalov. Khymyia y tekhnolohyia vody. 2006;28(5):472-480.
15. Melnyk L, Turchun O, Tkachuk N, Kuts A, Melnyk Z. Water-alcohol adsorbing cleaning out of higher alcohols by shungite. Ukrainian Journal of Food Science. 2014;2(2):312-317.
16. Turchun OV, Mìroshnik VO, Melʹnik LM. Matko SV. Modeliuvannia i optymizatsiia protsesu adsorbtsiinoho ochyshchennia sortivky shunhitom Nauk.pr. Nats. un-t kharch. tekhnolohii. 2016;22(5):171-175.
17. Melnyk LM. Tkachuk NA, Torchun OV, Diyuk VE, Ishenko OV, Beda O, et al. Adsorbtsiini vlastyvosti shunhitu v protsesi ochyshchennia vodno-spyrtovykh rozchyniv Sverkhtverdye materyaly. 2017;6:59-66.
18. Cascarini de Torre LE, Fertitta AE, Flores ES, Lanos JL, Bottani EJ. Characterization of shungite by physical adsorption of gases. J. Argent. Chem. Soc. 2004;92(4-6):51-58.
19. Ignatov I, Mosin O, Strommer S. Nano Mix of Shungite and Zeolite for Cleaning of Toxins and Increasing of Energy of Hydrogen Bonds among Water Molecules in Human Body. Strommer Journal of Medicine. Physiology and Biophysics. 2016;27:1-10.
20. Jurgelane I, Locs J. Shungite application for treatment of drinking water – is it the right choice? Water Health. 2021;19(1):89-96. https://doi.org/10.2166/wh.2020.139
21. Zhabkyna TN, Krechetnykova AN, Revyna AA. Prymenenye nanochastyts serebra dlia modyfytsyrovanyia fyltruiushchykh materyalov. Proyzvodstvo spyrta y lykerovodochnykh yzdelyi. 2005;1:20-21.
22. Kovalchuk VP. Mykroporystyi myneral. Kharchova i pererobna promyslovist. 2005;6(310):20-21.
23. Kovalchuk VP. O kompleksnoi prohramme povishenyia kachestva lykerovodochnoi produktsyy. Alkohol i tiutiun. 2001;2:6-8.
24. Shrestha R., Joshi DR, Gopali J, Piya S. Oligodynamic fraction of silver, copper and brass on enteric bacteria isolated from water of Kathmandu Valley. Nepal Journal of Science and Technology. 2009;10:189-193. https://doi.org/10.3126/njst.v10i0.2959
25. Landsdown AB. Silver in healthcare: Its antimicrobial efficacy and safety in use. Cambridge: Royal Society of Chemistry. 2010.
26. Darroudi M, Ahmad MB, Zamiri R, Zak AK, Abdullah AH, Ibrahim NA. Time-dependent effect in green synthesis of silver nanoparticles. International Journal of Nanomedicine. 2011;6:677-681. https://doi.org/10.2147/IJN.S17669
27. McCusker LB, Baerlocher C. Zeolite structures. Introduction to zeolite science and practice. Studies in Surface Sci. and Catalysis. 2001;137:37-67. https://doi.org/10.1016/S0167-2991(01)80244-5
28. Kesraouiouki CR, Cheeseman RP. Natural zeolite utilisation in pollution control: a review of applications to metals effluents. Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2004;59(2):121-126. https://doi.org/10.1002/jctb.280590202
29. Danabas D, Altun T. Effects of zeolite (Clinoptilolite) on some water and growth parameters of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum, 1792). Digest journal of Nanomaterials and Biostructures. 2011;6(3): 1111-1116.
30. Wang S, Peng Y. Natural zeolites as effective adsorbents in water and wastewater treatment. Chemical Engineering Journal. 2010;156(1):11-24. https://doi.org/10.1016/j.cej.2009.10.029
31. Luchian CE, Colibaba C, Niculaua M, Codreanu M, Cotea VV. Innovative materials in winemaking. BIO Web of Conferences. 2015;5:02023. https://doi.org/10.1051/bioconf/20150502023
32. Laksmono JA, Pangesti UA, Sudibandriyo M., Haryono A., Saputra AH. Adsorption capacity study of ethanol-water mixture for zeolite, activated carbon, and polyvinyl alcohol. In: IOP Publishing, IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2nd international Tropical Renewable Energy Conference (i-TREC). 2018;105(1);12-25. https://doi.org/10.1088/1755-1315/105/1/012025
33. Marynchenko VO, Marynchenko LV, Fil OV. Ochyshchennia vodno-spyrtovykh rozchyniv vid vyshchykh spyrtiv mineralnymy adsorbentamy. Nauk. pr. Nats. un-t kharch. tekhnolohii. 2014;20(5):214-219.
34. Ha KS, Lee YJ, Bae JW, Kim YW, Woo MH, Kim H-S, et al. New reaction pathways and kinetic parameter estimation for methanol dehydration over modified ZSM-5 catalysts. Applied Catalysis A: General. 2011;395(1-2):95-106. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2011.01.025
35. Armbruster T, Gunter M. Crystal structures of natural zeolites. Natural Zeolites: Occurrence, Properties, Applications. 2001;45(1):1-67. https://doi.org/10.2138/rmg.2001.45.1
36. Armag B, OzdemirO, Turan O, Celik MS. The removal of reactive azo dyes by natural and modified zeolites. Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2003;78(7):725-732. https://doi.org/10.1002/jctb.844
37. Bish LW, Ming DW. Applications of natural zeolites in water and wastewater treatment. Natural Zeolites: Occurrence, Properties, Applications. 2001;45(1):519-550. https://doi.org/10.1515/9781501509117-017
38. Polyhalyna HV. Analytycheskyi kontrol proyzvodstva vodok y lykerovodochnykh yzdelyi. Moskva, DeLy prynt. 2006.
39. Wang ML, Wang JT, Choong YM. Simultaneous quantification of methanol and ethanol in alcoholic beverage using a rapid gas chromatographic method coupling with dual internal standart. Food chemistry. 2004;86(4):609-615. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2003.10.029
40. Lachenmeier DW, Nerlich U, Kuballa T. Automated determination of ethyl carbamate in stone-fruit spirits using headspace solid-phase microextraction and gas chromatography,tandem mass spectrometry. J. of Chromatography. 2006;1108(1):116-120. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2005.12.086