Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Monitorowanie procesu fermentacji alkoholowej metodami instrumentalnymi

Trawczyńska Aleksandra, Ima Krzysztof, Jeleń Henryk

Analityka : nauka i praktyka

|

2020

|

nr 4

42--51

PL

Szybkie przeprowadzenie analiz wpływa bezpośrednio na optymalizację, wydajność i jakość produktu. Dlatego zastosowanie technik analitycznych jest jedynym i skutecznym rozwiązaniem kontroli procesu fermentacji alkoholowej.

2

Zmiany składu lotnych związków zachodzące w napoju mieszanym podczas fermentacji przy zastosowaniu dostępnego w handlu szczepu drożdży

Cai W., Tang F., Shan C., Yang L., Zhan Q., Zhao X., Ning M.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 8

1398--1405

PL

Do produkcji napoju mieszanego przez kontrolowaną fermentację alkoholową z zastosowaniem dostępnych w handlu suszonych drożdży winiarskich BV818 użyto owoców z Xinjiang (jujuba, goja i winogrona). Badano zmiany składu lotnych związków zachodzące podczas przetwarzania napoju. Zidentyfikowano łącznie 104 lotne związki występujące w napojach przed i po fermentacji alkoholowej. Stężenie alkoholi i estrów podczas fermentacji alkoholowej wzrosło, podczas gdy stężenie kwasów, ketonów, aldehydów i związków heterocyklicznych zmniejszyło się. Fermentacja alkoholowa doprowadziła do wzbogacenia końcowych produktów w pożądane lotne związki.

EN

Jujube, goji and grape fruits were crushed and pressed to resp. juices fermented then by using active wine dry yeast. The juices were analyzed for chem. compn. before and after fermentation by gas chromatog. coupled with mass spectrometry. One hundred and four chem. compds. (alcs., org. acids, esters, ketones, aldehydes and heterocycles) were identified. The concns. of alcs. and esters increased and the concn. of undesirable aldehydes and ketones decreased during the alc. fermentation.

3

Oczyszczalnie do toksycznych warunków

Zimniewicz M., Kruszelnicka I., Ginter-Kramarczyk D.

Kierunek Wod-Kan

|

2017

|

Nr 4

52--56

PL

Systemy hydrofitowe od ponad pięciu dekad są stosowane w gospodarce komunalnej w wielu krajach i stają się coraz bardziej popularne, również w Polsce. Pomimo zdobytych doświadczeń z eksploatacji tysięcy obiektów funkcjonujących na świecie, wciąż prowadzone są badania nad rozpoznaniem i możliwościami kontrolowania procesów zapewniających usuwanie różnych zanieczyszczeń i mikrozanieczyszczeń ze ścieków.

4

Wykorzystanie promieniowania mikrofalowego do wspomagania procesu fermentacji alkoholowej biomasy

Nowicka A., Zieliński M., Dębowski M., Dudek M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 2

109--116

PL

Przeprowadzenie obróbki wstępnej jest kluczowe szczególnie w przypadku wykorzystywania biomasy trudno-rozkładalnej, której podatność na biochemiczny rozkład na przykład w procesie fermentacji alkoholowej jest ograniczona. Procesy dezintegracji biomasy prowadzą do zniszczenia zwartych struktur i uwolnienia substancji organicznej do fazy rozpuszczonej w wyniku czego następuje wzrost stężenia rozpuszczonych, łatwo rozkładalnych substancji organicznych. Efektywna obróbka wstępna powinna spełniać kilka kryteriów, w tym zapewnić rozdział ligniny od celulozy, zwiększać udział celulozy amorficznej, zapewnić większą porowatość substratów, eliminować straty cukrów, ograniczać powstawanie inhibitorów, minimalizować koszty energii. Celem niniejszej pracy jest ukazanie możliwości wykorzystania elektromagnetycznego promieniowania mikrofalowego do wstępnego przygotowania biomasy roślinnej przed procesem fermentacji alkoholowej i porównanie efektywności opisywanej metody z innymi powszechnie wykorzystywanymi technikami obróbki wstępnej. Substrat poddany obróbce mikrofalowej wykazuje się szybkim tempem hydrolizy i wysoką zawartością glukozy w hydrolizacie, co powoduje zwiększenie wydajności procesu produkcji bioetanolu.

EN

Perform pretreatment is crucial particularly in the case of the use of hard-degradable biomass, the biochemical susceptibility to degradation, for example, alcoholic fermentation is limited. Biomass disintegration processes lead to the destruction of compact structures and release of the organic substance to the phase dissolved in a resultant increase in the concentration of dissolved easily degradable organic substances. Effective pretreatment should meet several criteria, including ensuring the separation of lignin from cellulose, to increase the share of amorphous cellulose, provide a higher porosity substrates, eliminate waste sugars limit formation of inhibitors, minimize energy costs. The aim of this paper is to show the possibilities of using electromagnetic microwave radiation for pre-treatment plant biomass before the fermentation process of alcohol and comparison of the effectiveness of the described method with other commonly used techniques of pre-treatment. The substrate subjected to microwave treatment has a fast rate of hydrolysis and a high content of glucose in the hydrolyzate, which increases the efficiency of the production of bioethanol.

5

Karbaminian etylu i jego prekursory w spirytusach owocowych

Balcerek M.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2013

|

Z. 478

1--129

PL

Karbaminian etylu (EC), zwany uretanem, jest związkiem niepożądanym w produktach spożywczych i napojach alkoholowych, ze względu na prawdopodobnie kancerogenny wpływ na zdrowie człowieka (IARC, 2007). Ryzyko występowania nadmiernych ilości tego związku dotyczy zwłaszcza wódek naturalnych (okowita, brandy), produkowanych ze spirytusów otrzymywanych z owoców, zawierających glikozydy cyjanogenne. Celem badań było ustalenie wpływu rodzaju obróbki wstępnej owoców, uzdolnień enzymatycznych drożdży, rodzaju i ilości pożywek dodawanych do zacierów, warunków fermentacji i powstających metabolitów oraz produktów hydrolizy glikozydów cyjanogennych, jak również techniki, warunków destylacji i maturacji spirytusów na syntezę karbaminianu etylu. Materiał badawczy stanowiły śliwki (Węgierka Zwykła i Łowicka) oraz owoce aronii czarnoowocowej, uznanej za interesujący surowiec do otrzymywania oryginalnego spirytusu, z przeznaczeniem do zestawiania wódek naturalnych (Balcerek, 2001; Balcerek i Szopa, 2002; 2005a). Wykazano, że glikozydy cyjanogenne (amygdalina), będące prekursorami karbaminianu etylu, są obecne nie tylko w śliwkach (w największej ilości w pestkach), ale również w owocach aronii. Stwierdzono, że niezależnie od rodzaju stosowanych zabiegów technologicznych i warunków prowadzenia procesu, największa szybkość hydrolizy glikozydów cyjanogennych przypada na początkowy etap fermentacji, zaś synteza karbaminianu etylu zachodzi najintensywniej w fazie dofermentowania miazgi owocowej. Wysoka zawartość związków polifenolowych w owocach może hamować syntezę karbaminianu etylu w czasie fermentacji zacierów owocowych. Pasteryzacja miazgi owocowej powoduje częściową inaktywację enzymów, katalizujących hydrolizę glikozydów cyjanogennych i obniżenie zawartości cyjanowodoru w otrzymywanych spirytusach (od 38% w śliwkowych do 47% w aroniowych), bez zmiany ich cech smakowo-zapachowych. Stosowanie, jako pożywek dla drożdży, preparatów zawierających, oprócz związków amonowych, aminokwasy, witaminy oraz składniki mineralne, zapewnia prawidłowy rozwój i aktywność fermentacyjną drożdży oraz otrzymanie wysokiej wydajności spirytusów o relatywnie niskiej zawartości karbaminianu etylu. Odkwaszanie miazgi owocowej, uzasadnione z racji ochrony aparatury i poprawy jakości wywaru, zwiększa ilość uwalnianego cyjanowodoru. Za wskazane uznano prowadzenie fermentacji zacierów śliwkowych i aroniowych w temperaturze 18÷20ºC, z udziałem drożdży wykazujących niskie uzdolnienia do uwalniania mocznika z argininy. Wymagania te spełniała większość, wykorzystywanych w badaniach, drożdży z gatunku S. cerevisiae (rasy: Burgund, Bordeaux, Syrena, Tokay) oraz S. bayanus, których aktywność właściwa arginazy (EC 3.5.3.1) była niska (1,42÷3,00 U/mg białka). Najwyższą aktywnością syntazy karbamylofosforanu I (EC 6.3.4.16), zwanej NH4+-zależną, w warunkach ograniczonego dostępu tlenu, odznaczał się szczep Steinberg (45,43 x 10-3 U/mg białka). Natomiast, maksymalną aktywność syntazy karbamylofosforanu II (EC 6.3.5.5), zwanej glutamino-zależną, oznaczono w drożdżach S. bayanus (92,48 x 10-3 U/mg białka). Najsłabszym producentem tych enzymów okazały się drożdże rasy Bordeaux, w których aktywność syntaz karbamylofosforanu mieściła się w granicach od 3,20 x 10-3 do 4,12 x 10-3 U/mg białka. Nie zaobserwowano istotnego wpływu aktywności tych enzymów w badanych szczepach drożdży na tworzenie karbaminianu etylu. Stwierdzono, że zastosowanie chemicznych metod obniżania zawartości cyjanowodoru i karbaminianu etylu poprzez dodatek do zacierów śliwkowych i aroniowych chlorku miedzi (I) lub kwasu askorbinowego, wpływa na skład chemiczny otrzymywanych spirytusów, powodując wzrost stężenia, m.in. aldehydów i wyższych alkoholi. Ponadto, w przypadku spirytusów otrzymanych z aronii czarnoowocowej, odnotowano niekorzystne zmiany ich smaku i zapachu. Oprócz cyjanowodoru, prekursorem karbaminianu etylu jest mocznik, obecny w zacierach owocowych. Dodatek bakterii Lactobacillus fermentum – będących źródłem „kwaśnej” ureazy – do miazgi owocowej, w końcowej fazie fermentacji, umożliwia znaczące obniżenie zawartości mocznika. Jednak w zacierach sporządzonych z owoców zawierających glikozydy cyjanogenne, zabieg ten nie eliminuje karbaminianu etylu. W tym przypadku postępowanie technologiczne powinno zmierzać w kierunku ograniczania ilości uwalnianego cyjanowodoru, który jest główną przyczyną wzrostu zawartości uretanu w spirytusach owocowych. Obecność diacetylu w podłożu fermentacyjnym intensyfikuje syntezę uretanu z cyjanowodoru, zarówno na etapie fermentacji, jak i destylacji. Wpływ aldehydów (octowego i benzoesowego) na powstawanie EC obserwowano bardziej na etapie destylacji, niż w czasie fermentacji. Wykazano, że spośród soli kwasu cyjanowodorowego, wysoką podatnością na przemiany prowadzące do syntezy karbaminianu etylu w roztworach spirytusowych, odznaczają się cyjanek miedzi i cyjanian potasu. Zarówno obecność aldehydu benzoesowego, jak i obniżanie pH roztworu spirytusu oraz zwiększanie w nim zawartości etanolu, powoduje wzrost stężenia karbaminianu etylu. Synteza głównej ilości karbaminianu etylu, obecnego w spirytusach śliwkowych i aroniowych, zachodzi w czasie procesu destylacji odfermentowanej miazgi (82÷91% w aparacie miedzianym, 64÷67% w zestawie szklanym). Jakość otrzymywanych spirytusów jest zależna od sposobu i warunków destylacji korekcyjnej. Prowadzenie jej w aparaturze pracującej na zasadzie przeciwprądu (kolumna z wypełnieniem i deflegmatorem), przy zastosowaniu wstępnej cyrkulacji oparów (30 min) pozwala na wydzielenie znaczących ilości cyjanowodoru w przedgonach. Karbaminian etylu gromadzi się głównie we frakcjach pogonowych. Destylacja korekcyjna z powolnym wydzieleniem 3% przedgonów i odbiorem frakcji właściwej o mocy ok. 75% obj., zapewnia otrzymanie spirytusu owocowego o pożądanych cechach smakowo-zapachowych oraz niskiej zawartości HCN (< 3 mg/L) i EC (< 0,4 mg/L). Wykazano, że karbaminian etylu powstaje również w czasie maturacji spirytusów owocowych, z intensywnością uzależnioną od ich mocy i warunków prowadzenia procesu. Przyspieszone dojrzewanie w temperaturze 40ºC nasila syntezę karbaminianu etylu. W grupie uretanów, wykrytych w otrzymanych spirytusach, karbaminian etylu jest związkiem dominującym. Jego średnie stężenia w spirytusach śliwkowych (0,52±0,38 mg/L 100% obj.) i aroniowych (0,63±0,55 mg/L 100% obj.) nie różniły się, przy założonym poziomie istotności (α = 0,05). Przeprowadzone badania w zakresie technologii otrzymywania spirytusów owocowych (śliwki, aronia), ukierunkowane na ograniczenie syntezy karbaminianu etylu dowodzą, że możliwe jest otrzymanie spirytusów o niskiej zawartości tego związku (< 0,4 mg/L) i jego prekursorów (m.in. cyjanowodoru), z zachowaniem ich oryginalności surowcowej, bez stosowania dodatkowych zabiegów chemicznych lub biologicznych, które mogą powodować zmiany cech organoleptycznych produktu, jak również wzrost kosztów produkcji. Przedstawione w pracy sposoby ograniczania powstawania karbaminianu etylu mogą stanowić wskazania przy opracowywaniu warunków otrzymywania spirytusów owocowych, o pożądanej jakości sensorycznej i „bezpiecznych” pod względem zawartości związków szkodliwych, takich jak cyjanowodór i karbaminian etylu.

EN

Ethyl carbamate (EC), referred to as urethane, is an undesirable component of fermented foodstuffs and alcoholic beverages due to its probable carcinogenic effects on humans (IARC, 2007). The risk of increased EC concentrations occurs especially in spirits (okovita, brandy) composed from distillates derived from fruit containing cyanogenic glycosides. The aim of this study was to determine the effect of pretreatment of fruit, enzymatic activities of yeast strains, fermentation conditions, selected fermentation by-products, products of hydrolysis of cyanogenic glycosides as well as technique and parameters of distillation and maturation of fruit distillates on ethyl carbamate formation. The experiments were conducted using following raw materials: plums (Węgierka Zwykła and Łowicka) and aronia berries (Aronia melanocarpa Elliot) acknowledged as a very interesting raw material in the production of distillates (Balcerek and Szopa, 2001, 2002, 2005a). The analysis of chemical composition of processed fruit revealed the presence of ethyl carbamate precursors in the form of cyanogenic glycosides (amygdalin) both in plums (especially in seeds) and in aronia berries. The highest rate of hydrocyanic acid liberation during fermentation of fruit mashes was observed in the initial phase of the process, while the synthesis of ethyl carbamate took place in the final phase of fermentation. Pasteurization of fruit pulp inactivated partly enzymes catalyzing hydrolysis of cyanogenic glycosides and resulted in a decrease in hydrocyanic acid (HCN) content in obtained distillates (between 38% in plum distillates and 47% in aronia distillates) without affecting their taste and aroma. The selectively acting pectolytic preparations (PEKTOZYMETM POWERMash) improved the dynamics and efficiency of fermentation without an increase in the content of HCN and EC in obtained distillates. Supplementation of mashes with a preparation containing ammonium salt, amino acids, vitamins and mineral compounds assured proper growth and fermentation activity of yeast and led to obtaining distillates with ethyl carbamate content less than 0,4 mg/L. Differences in the chemical composition of fruit indicated a need of the addition of an individual dose of nutrient for yeast before fermentation. The reduction of acidity of fruit pulp intensified hydrocyanic acid liberation in plum and aronia mashes, while fermentation at 18-20ºC favored a limitation of ethyl carbamate synthesis. Enzymatic activities of selected wine yeast (S. cerevisiae: Burgund, Bordeaux, Steinberg, Syrena, Tokay and S. bayanus) towards a biosynthesis of enzymes which catalyze synthesis, liberation or hydrolysis of ethyl carbamate precursors was tested. Under conditions of limited access of oxygen enzymatic activities of carbamoyl phosphate synthase I (EC 6.3.4.16) and carbamoyl phosphate synthase II (EC 6.3.5.5) not exceeding ca. 45 x10-3 U/mg protein, and ca. 92 x 10-3 U/mg protein, respectively, had no effect on the synthesis of ethyl carbamate. Low specific activity of arginase (EC 3.5.3.1) of tested yeast strains (1,42÷3,00 U/mg protein), with the exception of Steinberg strain (9,36 U/mg protein), indicated that the strains are “safe” because of low liberation of urea from arginine to the fermentation medium. Limited utility of chemical methods of reduction of hydrocyanic acid and ethyl carbamate in fruit mashes (especially originating from aronia berries) by treatment with copper chloride (I) or ascorbic acid was observed. The addition of these compounds to aronia mashes caused an increase in aldehydes and higher alcohols content in obtained distillates and had an adverse impact on their taste and aroma. The ureolytic activity of Lactobacillus fermentum bacteria added to fruit mashes in the final phase of fermentation caused a decrease in urea content varying between 49÷59% in aronia mashes and 73÷80% in plum mashes. The reduction of urea did not cause the elimination of ethyl carbamate in distillates derived from fruit containing cyanogenic glycosides. In this case, the technological treatment should be centered on the reduction of hydrocyanic acid which was identified as a major reason of an increase in ethyl carbamate content in tested fruit distillates. The presence of diacetyl in fermentation medium intensified synthesis of urethane from hydrocyanic acid, both at the stage of fermentation and distillation. The high susceptibility to the production of ethyl carbamate was revealed by copper cyanide and potassium cyanate. The presence of benzaldehyde as well as a decrease in pH of ethanolic solutions, and an increase in ethanol concentration accelerated synthesis of ethyl carbamate. The synthesis of significant part of ethyl carbamate, which was found in fruit distillates, took place during distillation (82÷91% in copper pot still, 64-67% in glass still). The use of an apparatus working accordingly to the law of parallel-current flow did not provide a full separation of chemical compounds occurring in tested distillates. Conducting of distillation using an apparatus with a dephlegmation possibility (dephlegmator according to Golodetz) or a counter-current flow working apparatus (packed column with dephlegmator) ensured the separation of hydrocyanic acid in heads, and ethyl carbamate in tails. The collection of 3% of heads with a velocity on the level of 2,5 mL/min led to obtaining a distillate with desirable taste and aroma as well as with low content of hydrocyanic acid (< 3 mg/L) and ethyl carbamate (< 0,4 mg/L). Ethanol content in the main fraction did not exceed 75% v/v (150 proof). The possibility of urethane synthesis during maturation of plum and aronia distillates with dynamics dependent on conditions of aging was revealed. The accelerated maturation at 40ºC was the reason in ethyl carbamate content increase in tested distillates. Among urethanes identified in tested distillates the major compound was ethyl carbamate. Its mean concentrations in plum (0,52±0,38 mg/L 100% v/v) and aronia distillates (0,63±0,55 mg/L) did not differ statistically at the assumed significance level (α = 0,05). Presence of other urethanes in tested distillates was not found. Experiments carried out in the scope of this study indicated that the application of appropriate pretreatment of fruit, yeast strains with low activity of carbamoyl phosphate synthases, and arginase as well as proper conditions of fermentation, distillation, and maturation led to obtaining distillates with raw material originality and containing less than 0,4 mg EC/L. Methods of limitation of ethyl carbamate formation presented in this research work could be helpful in receiving fruit spirits with desirable sensoral quality and safe in terms of content of harmful compounds.

6

Wpływ dodatku stymulatorów na fermentację melasy oraz jakość uzyskiwanego spirytusu

Kotarska K., Dziemianowicz W., Czupryński B.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 2

54-55

PL

W pracy stwierdzono, że melasa jako produkt odpadowy przy produkcji cukru może być użyta jako surowiec stosunkowo tani i łatwo dostępny v produkcji etanolu. Ze względu na posiadany wysoki poziom potasu oraz bardzo dużą gęstość musi być rozcieńczona, aby stworzyć dogodne warunki prowadzenia procesu fermentacji przez drożdże. Dodatek do podłoża stymulatorów w postaci fosforanu amonu oraz mieszanin: siarczanu amonu fosforanu amonu oraz siarczanu magnezu, fosforanu amonu i pantotenianu wapnia przyspiesza proces fermentacji. Wpływa również korzystnie na rozwój i rozmnażanie drożdży poprzez dostarczenie im niezbędnych do rozwoju pierwiastków. Ponadto zastosowanie stymulatorów w fermentacji melasy prowadzi do zintensyfikowania procesu oraz uzyskania poprawy jakości otrzymywanego spirytusu surowego. Zawartość związków karbonylowych w porównaniu z próbą kontrolną zmniejszyła się o 13÷26%. W uzyskanych spirytusach powstała również mniejsza o 37÷53% ilość alkoholi wyższych w porównaniu z próbą kontrolną.

EN

Molasses as a waste product from sugar production, can be used as a cheap, available and proper feedstock in ethanol production. Due to a high level of potassium and very high density, molasses must be diluted to create good conditions for the yeast fermentation process. The addition of stimulators such as ammonium phosphate, mixtures of magnesium sulphate with ammonium phosphate and magnesium sulphate, ammonium phosphate and calcium pantothenicum accelerates fermentation process. It also positively influences on yeast development and growth through the delivery of necessary chemical elements. Application of stimulators in the molasses fermentation resulted in process intensification and improvement of raw spirit quality. A content of carbonyl compounds decreased of 13÷26% in comparison with the control sample. Also a content of higher alcohols in spirits obtained was 37÷53% lower in comparison with the control sample.

7

Wpływ preparatów enzymatycznych na przebieg fermentacji alkoholowej

Czupryński B., Kotarska K.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2011

|

Nr 3

16-17

PL

Podczas przeprowadzonych badań stwierdzono możliwość wykorzystania różnych preparatów enzymatycznych w procesie fermentacji alkoholowej. Badania w skali laboratoryjnej wykazały przydatność, obok standardowych (Termamyl S.C., San Extra L) również innych preparatów enzymatycznych Promozyme 400 L i Viscozyme L w tym procesie. Fermentację prowadzono przy użyciu suszonych drożdży D-2. Zaciery do badań sporządzono metodą BUS.

EN

As a result of our studies, possibility of using different enzymatic prepar: tions in the process of alcoholic fermentation was confirmed. On basis i laboratory-scale experiments it was found that besides common prepar: tions (Termamyl S.C., San Extra L), also enzymatic preparations i.e. Prt mozyme 400 L and Viscozyme L were suitable in this process. Fermentatic was carried out by applying dry yeasts D-2. The mashes for experimen were prepared by PSL (prcssureless liberation of starch) method.

8

Recyrkulacja i sposoby zagospodarowania wywaru gorzelniczego

Czupryński B., Kotarska K.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2011

|

Nr 2

21-23

PL

Scharakteryzowano metody zagospodarowania wywaru gorzelniczego (suszenie, kiszenie, produkcja biogazu i inne). Przedstawiono wyniki badań podwyższenia wartości pokarmowej wywaru poprzez wprowadzenie do parnika zamiast wody wywaru i jego 10-krotnej recyrkulacji. Uzyskano podwyższenie suchej masy o ok. 80%, białka o ok. 76% oraz lizyny o ok. 74%. W wyniku zastosowania recyrkulacji oszczędza się wodę, energię oraz uzyskuje się wzrost wydajności o 1 dm3 spirytusu surowego (z 100 kg skrobi).

EN

Methods of slops management (drying, souring, production of biogas and others) are characterized. Results of studies aiming to the increase of nutritive value of slops by introducing into a steamer the slops instead of water and its 10-fold recirculation are presented. A dry mass content was increased by about 80%, proteins by about 76% and lysine by about 74%, respectively. As a result of recirculation, water and energy are saved, and moreover, the efficiency is increased by 1 dm3 of high wines (from 100 kg of starch).

9

Synthesis of higher alcohols during alcoholic fermentation of rye mashes

Pietruszka M., Pielech-Przybylska K., Szopa J. S.

Zeszyty Naukowe. Chemia Spożywcza i Biotechnologia / Politechnika Łódzka

|

2010

|

Z. 74

51-64

EN

Formation of by-products during alcoholic fermentation is a complex process. Particular attention should be paid to generation of higher alcohols because of its complex mechanism and dynamics. In XIX century the higher alcohols were thought about as "bacterial metabolites of spoilage" that contaminate alcoholic beverages. At the beginning of XX century Ehrlich proved that these compounds were produced by yeast from amino acids and they naturally occurred in all alcoholic beverages derived from spirits of agricultural origin. The quantity and profile of fusel alcohols in the wash depend on many factors such as raw materials used to prepare the sweet mash, yeast strain and the inoculum dose, supplements added to the mash. Investigations of many researchers prove that higher alcohols are formed through catabolic and anabolic pathways. They are either products of amino acid catabolism -as was found by Ehrlich or by-products of amino acid synthesis from pyruvate through the anabolic pathway. The occurrence of fusel alcohols in raw spirits from agricultural distilleries is a result of the presence of amino acids, sugars and products of their metabolism mainly aldehydes, in fermented mashes.

PL

Powstawanie poszczególnych produktów ubocznych podczas fermentacji alkoholowej, to proces bardzo złożony. Na szczególną uwagę, ze względu na mechanizm i dynamikę powstawania, zasługują wyższe alkohole. W XIX wieku, dominująca była opinia, że alkohole wyższe to "bakteryjne metabolity zepsucia", którymi skażone były napoje alkoholowe. Na początku XX wieku znane już były prace Ehrlicha, który wykazał, że wyższe alkohole są syntetyzowane przez drożdże z aminokwasów, a zatem są składnikami występującymi naturalnie we wszystkich napojach alkoholowych wyprodukowanych z alkoholu etylowego pochodzenia rolniczego. Na ilość fuzli w zacierze odfermentowanym, jak również na ich skład jakościowy, ma wpływ wiele czynników m.in.: rodzaj surowca użytego do przygotowania zacieru, rodzaj i wielkość inokulum drożdży oraz rodzaj pożywek, a także sposób prowadzenia fermentacji. Prace analityczne różnych autorów dowiodły, że wyższe alkohole mogą powstawać na drodze szlaku katabolicznego i anabolicznego. Szlak kataboliczny dotyczy przemian aminokwasów- w/w teoria Ehrlicha. Prekursorem w szlaku anabolicznym jest pirogronian, a fuzle są produktami pobocznymi, powstającymi podczas syntezy aminokwasów. Można jednoznacznie wnioskować, że występowanie fuzli w destylatach rolniczych jest efektem obecności w środowisku fermentacyjnym aminokwasów, cukrów oraz produktów ich przemiany, głównie aldehydów.

10

Charakterystyka zanieczyszczeń występujących w spirytusach surowych

Stanisz M., Sapińska E., Pielech-Przybylska K.

Zeszyty Naukowe. Chemia Spożywcza i Biotechnologia / Politechnika Łódzka

|

2009

|

Z. 73

105-121

PL

Na podstawie przeglądu dostępnych publikacji opisano mechanizmy oraz przyczyny powstawania produktów ubocznych fermentacji alkoholowej, obniżających jakość spirytusów surowych. Produkty te należą do następujących grup substancji chemicznych: związki karbonylowe, kwasy karboksylowe, estry, metanol oraz alkohole wyższe. Wskazano również na czynniki, które w istotny sposób mogą wpływać na ich nadmierną koncentrację.

EN

The mechanism and reasons of the by-products formation during the alcohol fermentation, making worse the quality of raw spirits, are discussed basing on the review of available publications. There are presented the factors having the influences as: carbonyl compounds, carboxylic acids, esters, methanol and higher alcohols. Factors, which can cause an exceeding concentration of this groups of compounds in raw spirits are denoted.

11

Zanieczyszczenia chemiczne spirytusów surowych związkami karbonylowymi

Czupryński B., Kotarska K.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 2

31-32

PL

W artykule przedstawiono etapy procesu fermentacji alkoholowej. Omówiono podstawowe przyczyny powstawania związków karbonylowych (w tym akroleiny) w spirytusach surowych produkowanych przez polskie gorzelnie rolnicze. Przedstawione spostrzeżenia i wnioski oparto na pracach badawczych własnych oraz na podstawie przeglądu literatury.

EN

The stages of alcoholic fermentation are presented. Fundamental reasons for the formation of carbonyl compounds (including acrolein) in high wines produced by Polish agricultural distilleries are discussed. Observations and conclusions presented in this paper are based on authors' own experimental results and literature data.

12

Podniesienie odporności komórek drożdży na środowisko etanolu poprzez egzogenny dodatek biostymulatorów do zacieru fermentującego

Kotarska K., Czupryński B.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 2

80-81

PL

Do badań użyto biostymulatorów, mających wpływ na rozwój drożdży oraz prowadzony przez nie proces fermentacji, jak również na jakość spirytusu surowego. Wzbogacenie podłoża fermentacyjnego poprzez dodatek biostymulatorów ogranicza niepożądane produkty uboczne w uzyskiwanym spirytusie oraz daje wzrost wydajności etanolu ze skrobi.

EN

Biostimulators having an effect on growth of yeasts, fermentation process with their participation and on a quality of high wines were employed in investigations. Enrichment of fermentation base by the addition of biostimulators results in limitation of undesirable products in high wines obtained. Moreover, the increase of ethol yield from starch is observed.

13

Aktywność amylolityczna suszonych drożdży gorzelniczych I-7-43 w skali pełnoprodukcyjnej

Kotarska K., Czupryński B.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 2

78-79

PL

Celem badań była ocena aktywności enzymatycznej suszonych drożdży gorzelniczych o uzdolnieniach amylolitycznych 1-7-43 oraz ich przydatności technologicznej w skali pełnoprodukcyjnej. Zastosowanie drożdży 1-7-43 daje możliwość ograniczenia stosowania zewnętrznych źródeł enzymów scukrzających skrobię (do 30%), bez szkody dla efektów technologicznych procesu produkcji spirytusu oraz ograniczenia kosztów produkcji spirytusu ponoszonych przez gorzelnię.

EN

The aim of this studies was the assessment of enzymatic activity dried distillery yeasts with amylolytic abilities 1-7-43 and their te nological usability in a full-production scale. Application of 1-7-43 yeasts enables the external sources of enzymes saccharifying the starch to be restricted up to 30% and therefore, the costs of spirit production can be reduced.

14

Procesy fermentacyjne

Dobrosz-Teperek K., Dasiewicz B.

Przemysł Chemiczny

|

2008

|

T. 87, nr 9

896-901

15

Ocena przydatności topinamburu jako surowca do produkcji spirytusu surowego

Czupryński B., Kotarska K.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2008

|

Nr 2

12-13

PL

W wyniku przeprowadzonych badań oceniono możliwość wykorzystania topinamburu jaku surowca do produkcji spirytusu surowego w gorzelni rolniczej. Badania w skali laboratoryjnej wykazały, że nie ma różnicy w przebiegu fermentacji zacierów sporządzonych z ziemniaków i topinamburu fioletowego Rubik, Fermentację prowadzono przy użyciu suszonych drożdży D-2. Zaciery do badań sporządzono metodą BUS.

EN

Possibilities of Jerusalem artichoke application as a raw material for production of high wines in agricultural distillery were studied. Tests performed in a laboratory scale showed that there was no difference in the fermentation of mashes prepared from potatoes or violet Jerusalem artichoke Rublk. Fermentation was conducted with the use of dry yeasts D-2 mashes prepared by the PLS method.

16

Stulecie Nagrody Nobla dla Eduarda Buchnera - jako temat projektu dla studentów SGGW

Dobrosz-Teperek K., Dasiewicz B.

Chemistry-Didactics-Ecology-Metrology

|

2007

|

R.12, NR 1-2

51--60

PL

Przedstawiona praca została zrealizowana w ramach projektu dydaktycznego przez studentów I roku ochrony środowiska SGGW. Eduard Buchner, niemiecki chemik organik, w 1907 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za pracę nad fermentacją. To bardzo ważne odkrycie naukowe pozwoliło na wyjaśnienie procesu fermentacji alkoholowej, znanego już w starożytności (wino, piwo). Współcześnie fermentacja alkoholowa wykorzystywana jest do produkcji bioetanolu celulozowego oraz w technologii oczyszczania ścieków przemysłowych.

EN

This work was realized a didactic project by the students of the Environment Protection of SGGW, Warsaw. Eduard Buchner, German organic chemist, won the Nobel Prize for chemistry in 1907 for his work on fermentation. This was very important scientific discovery, it allowed to explain a fermentation process, known as early as in the antiquity (wine, beer). Nowadays, alcoholic fermentation is used in production of cellulosic bioethanol and in technology of sewage-treatment industrial plant.

17

Biocompatibility of selected extractants in the continuous extractive ethanol fermentation.

Goswami T., Pająk M., Skrzypiński W.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2000

|

T. 21, z. 4

645-655

EN

Tests of biocompatibility of selected solvents have been carried out to choose of the best extractant for ethanol fermentation process in the presence of an organic liquid. It was noticed that DMH as well as isooctane are good solvents for decreasing inhibitory effect during fermentation. Continuous ethanol fermentation process coupled with extraction by DMH has been chosen for the ethanol production.

PL

Wykonano testy biokompatybilności wybranych rozpuszczalników w celu doboru najlepszego ekstrahentu etanolu w procesie ciągłej fermentacji etanolowej w obecności cieczy organicznej. Stwierdzono, że DMH oraz izooktan są rozpuszczalnikami zmniejszającymi efekt inhibicyjny w czasie fermentacji. Do produkcji etanolu wybrano proces ciągłej fermentacji alkoholowej sprzężonej z ekstrakcją za pomocą DMH.

18

Wpływ jonów wapnia, magnezu, cynku i kobaltu(II) na wydajność fermentacji etanolowej

Tuszyński T., Makarewicz M.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

1998

|

Vol. 5, nr 8-9

757-765

PL

Badano wpływ jonów [wzory] na wydajność fermentacji etanolowej brzeczki piwnej z udziałem dwóch różnych szczepów drożdży Saccharomyces cerevisiae: piekarskich rasy Mautner i piwowarskich rasy SK 1. Wykazano korzystny wpływ, szczególnie niektórych par pierwiastków [wzory] na dynamikę i końcową wydajność procesu. Ich wzajmne współdziałanie zwiększało wydajność etanolu o 10-20%. Stwierdzono synergiczne oddziaływanie jonów cynku i kobaltu podczas fermentacji alkoholowej.

EN

The effect of [formulas] ions and their combinations on the ethanol fermentation efficiency with Mautner and SK 1 Saccharomyces cerevisiae strains were studied using brewery wort. [Formula] and [formula] had synergistic effect on the fermentation dynamics. The [formulas] combinations were the most beneficial for the fermentation process (10-20% increase of final ethanol efficiency). The combinations of calcium and magnesium as well as zinc and cobalt (II) were biologically most active elements for wort fermentation with the Saccharomyces cerevisiae yeast. Different ions concentration in wort for experimental yeast strains were required for the correct fermentation course. The [formulas] contents in native wort did not provide an optimum ethanol efficiency for the Sascharomyces cerevisiae strains fermentation.