Архив статей журнала
В статье рассматриваются результаты анализа равновесной газовой фазы над пробами пива, приготовленного с применением различных видов дрожжей при разной температуре. Приоритетная задача исследования - изучение летучего профиля напитков при использовании новых штаммов дрожжей Kveik. Важность подбора условий функционирования новых штаммов связана с их высокой стрессовой устойчивостью к температурам брожения и уровню этанола, что перспективно для производства новых видов напитков. Второй задачей являлась оптимизация набора методов анализа для ускорения процесса инжиниринга пивоварения. В работе сопоставлены результаты анализа проб пива методами газовой хроматографии и инструментальной оценки летучей фракции с применением системы искусственного обоняния (пьезосенсорный анализатор газов «МАГ-8»). По результатам анализа равновесной газовой фазы над пробами пива установлено, что содержание формирующих запах соединений (преимущественно спиртов, альдегидов, кетонов) зависит от природы дрожжей и температуры сбраживания. Это согласуется с результатами газовой хроматографии, особенностями технологии. Разработанные алгоритмы обработки данных по сигналам массива неселективных сенсоров позволили оценить относительное содержание отдельных классов соединений, сопоставить пробы по интенсивности запаха, оценить влияние температуры и длительности хранения на изменения состава летучих соединений в разных образцах пива. Установлен ряд особенностей изменения насыщенности запаха напитка при хранении в зависимости от природы дрожжей и температуры брожения. Пробы, полученные при 40 °C с дрожжами вида Kveik, сохраняют аромат лучше, чем полученные с применением стандартных дрожжей. Низкая температура брожения (25 °C) не позволяет дрожжам Kveik в полной мере развить аромат напитка, при температуре 32 °C достигается максимальная его насыщенность. При хранении больше всего изменяется состав летучей фракции пива именно для этих условий сбраживания, а наиболее стабилен состав летучей фракции соединений для проб, полученных с применением инновационных дрожжей Kveik при 40 °C. По сравнению с газовой хроматографией технология систем искусственного обоняния не дает точных оценок содержания отдельных соединений в пиве, но оценивает закономерности изменения состава летучей фракции. Для приборов с методологией «электронный нос» не требуется дополнительная пробоподготовка проб, время измерения составляет 60 с, результаты, обработанные по авторским подходам наглядны и просты для сравнения. При повторяемости сигналов сенсоров 5 % уровень значимого различия интегральных сигналов массива сенсоров приняли равным 15 %. Применен новый метод цветокодирования результатов пьезокварцевого микровзвешивания, по которому пробы разбиты на группы по цветовым меткам, что позволяет быстро сравнить близость и отличие состава летучих соединений проб без детализации состава.
Редкоземельные металлы и соединения на их основе востребованы в разработке и производстве функциональных материалов, таких как оптическая керамика, постоянные магниты, люминофоры, катализаторы, стекла, сплавы и др. Уникальные физические и химические свойства данных материалов во многом зависят от элементного состава (панорамного и целевого), который нужно контролировать на всех стадиях производства, от исходных соединений до промежуточных и конечных продуктов. Метод масс-спектрометрии с различными источниками ионизации (индуктивно связанная плазма, вакуумный искровой разряд, тлеющий разряд, лазерный источник, источник вторичных ионов) и системами ввода образца (распыление растворов, лазерный пробоотбор, электротермическое испарение) является одним из перспективных и востребованных при определении целевых элементов в материалах сложного состава с высокой чувствительностью. Есть ряд других преимуществ, которые обеспечивает данный метод, а именно: селективность сигнала определяемых элементов, возможность проведения многоэлементного анализа, точность результатов анализа. Однако материалы сложного состава, в том числе содержащие редкоземельные металлы в качестве основных элементов, требуют изучения влияния условий анализа и других факторов для получения достоверных результатов и разработки методик. В данной статье проведен обзор публикаций, содержащих методические решения и подходы для преодоления ограничений метода масс-спектрометрии с различными источниками ионизации применительно к анализу редкоземельных металлов и функциональных материалов на их основе. Обзор включает в себя российские и зарубежные публикации с 2014 по 2023 года.