Capillary electrophoreis as effective analytical method of research the composition of complex biological media | Капиллярный электрофорез - высокоэффективный аналитический метод исследования состава сложных биологических сред

English. The technique of determination of ionic structure of mash, distiller's beer, residue water, spent beer, water batches at different stages of water treatment in the course of production of ethyl alcohol was developed. The method of capillary electrophoresis providing division of cations and anions owing to their different electrophoretic mobility during migration in a quartz capillary in electrolyte under the influence of electric field with the subsequent registration by the conductivity detector is the cornerstone of the technique. The electrolyte, which had been specially developed for this technique and is consisting of histidine, 2-morpholinoethanesulfonic acid, crown ether, X-100 triton and deionized water, allows to simultaneously define the mass concentration of cations and anions of organic and inorganic acids. The technique is approved in laboratory and working conditions. The error of measurements in the range of concentration of 0.5-10.0 mg/dm3 does not exceed 28%, and in the range of 10-20 mg/dm3 – 22%. The technique allows to control and regulate the ionic composition of water, to calculate its hardness, microelement structure of the batch, to select type of raw materials optimum according to the content of minerals, to establish an optimum composition of enzymes for biocatalytic preparation of the concentrated environments, to find differences in metabolism of industrial races of alcohol yeast, to estimate the possibility of reusing the centrate of the spent beer and residue water. The technique allows to identify 28 components for one analysis, for 20-25 min, with minimum sample preparation (filtration, dilution) and reactants expense in the analysis. The conclusion is that the technique is of practical interest since it allows to control ionic structure of products, semi-products and wastes of alcohol production.

Russian. Разработана методика определения ионного состава замесов сусла, бражки, лютерной воды, барды, воды на разных стадиях водоподготовки в процессе производства этилового спирта. В основе методики лежит метод капиллярного электрофореза, обеспечивающий разделение катионов и анионов вследствие их различной электрофоретической подвижности в процессе миграции по кварцевому капилляру в электролите под воздействием электрического поля с последующей регистрацией кондуктометрическим детектором. Специально разработанный для данной методики электролит, состоящий из гистидина, 2-морфолиноэтансульфоновой кислоты, краун-эфира, тритона Х-100 и деионизированной воды, позволяет одновременно определять массовую концентрацию катионов и анионов органических и неорганических кислот. Методика апробирована в лабораторных и производственных условиях. Погрешность измерений в диапазоне концентраций 0,5-10,0 мг/дм3 не превышает 28%, а в диапазоне 10-20 мг/дм3 – 22%. Методика позволяет контролировать и регулировать ионный состав воды, рассчитывать ее жесткость, микроэлементный состав замеса, подбирать оптимальный по содержанию микроэлементов вид сырья, устанавливать оптимальный состав ферментов для биокаталитической подготовки концентрированных сред, устанавливать различия в метаболизме промышленных рас спиртовых дрожжей, оценивать возможность повторного использования фугата барды и лютерной воды. Методика позволяет за 1 анализ в течение 20-25 мин определить 28 компонентов при минимальной пробоподготовке (фильтрация, разведение) и расходе реактивов для анализа. Сделан вывод, что методика представляет практический интерес, т.к. позволяет контролировать ионный состав продуктов, полупродуктов и отходов спиртового производства.