Исследование влияния вида и степени термической обработки дубовой щепы на химический состав модельных растворов | Research of the influence type of oak chips on degree of roasting on chemical composition of model solutions

Russian. Исследован состав летучих органических примесей и катионов 12 образцов модельных растворов (МР), приготовленных с использованием щепы американского и французского дуба легкой, средней, сильной степени термической обработки. Установлено, что образцы идентичны по качественному составу идентифицированных примесей, однако количественное содержание примесей существенно различается. Наибольшие массовые концентрации уксусного альдегида 0,65 мг/дм3 и фурфурола 15,93 мг/дм3 обнаружены в МР, приготовленных с применением щепы французского дуба сильной степени обжига, наименьшее их содержание (0,21 мг/дм3 и 0,1 мг/дм3) соответственно найдено в МР, приготовленных с применением щепы американского дуба легкой степени обжига. Экспериментально установлено, что массовая концентрация изопропилового спирта в МР увеличилась в 2 раза по сравнению с образцом контроля. Объемная доля метилового спирта увеличилась в 1,6–2,5 раза, при этом наибольшее содержание (0,0028 %об.) найдено в образце со щепой американского дуба сильной степени обжига. Выявлено образование этилового эфира муравьиной кислоты, уксусной кислоты и фурфурола. Определены характерные диапазоны варьирования массовой концентрации ряда веществ: для уксусного альдегида 0,21–0,65 мг/дм3, этилового эфира муравьиной кислоты 0,09–1,04 мг/дм3, метилового спирта 0,0013–0,0028 %об., изопропилового спирта 0,56–0,68 мг/дм3, уксусной кислоты 0,72–4,14 мг/дм3 и фурфурола 0,10–15,93 мг/дм3. Установлено, что в катионном составе явно превалирует калий, доля которого составляет от 53 до 81%, меньшие доли приходятся на аммоний, кальций, магний и натрий. Показано, что различия в массовой концентрации летучих органических примесей и катионов в исследованных МРмогут быть обусловлены не только степенью обжига дубовой щепы, но и условиями произрастания дуба.

English. The composition of volatile organic impurities and cations of 12 samples of model solutions (MS) prepared using chips of American and French oak of light, medium, and strong degree of heat treatment was studied. It has been found that the samples are identical in the qualitative composition of the identified impurities, but the quantitative content of impurities is significantly different. The highest mass concentrations of acetic aldehyde of 0.65 mg/dm3 and furfural of 15.93 mg/dm3 were found in the MS prepared with the use of French oak chips of a strong degree of firing, their lowest content of 0.21 mg/dm3 and 0.1 mg/dm3, respectively, was found in the model solutions prepared with the use of American oak chips of a light degree of baking. It was experimentally established that the mass concentration of isopropyl alcohol in the model solutions increased by 2 times compared to the control sample. The volume fraction of methyl alcohol increased by 1.6–2.5 times, while the highest content of 0.002 %vol was found in a sample with American oak chips of a strong degree of baking. The formation of ethyl ether of formic acid, acetic acid and furfural was revealed. The typical variation ranges of mass concentration of some substances: for acetic aldehyde 0.21–0.65 mg/dm3, formic acid ethyl ether 0.09–1.04 mg/dm3, methyl alcohol 0.0013–0.0028 %vol., isopropyl alcohol 0.56–0.68 mg/dm3, acetic acid 0.72–4.14 mg/dm3, and furfural 0.10–15.93 mg/dm3 were determined. It was found that the cationic composition is clearly dominated by potassium, the proportion of which is from 53 to 81%, smaller proportions are accounted for by ammonium, calcium, magnesium and sodium. It is shown that the differences in the mass concentration of volatile organic impurities and cations in the studied MS can be caused not only by the degree of baking of oak chips, but also by the conditions of oak growth.