30 / 100
28
ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
2/2013
ИННОВАЦИИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ, МЕДИЦИНСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
ТЕМА НОМЕРА
Распределение стабильных
изотопов углерода
в виноградном растении и в вине
в зависимости от климатических
факторов местности
Ключевые слова:
изотопный состав
углерода; сорт винограда; этанол; по&
чва; климат.
Key words:
carbon isotope content;
vine plant variety; ethanol; soil; climate.
УДК 663.2/.3
В настоящее время в литературе
имеется ряд теоретических и экспе&
риментальных работ, в которых рас&
сматриваются возможности исполь&
зования стабильных изотопных ато&
мов углерода и кислорода на уровне
их природных концентраций для оп&
ределения регионов происхождения
виноградных растений и получаемых
из них продуктов [1]. Особое внима&
ние исследователей уделяется изуче&
нию факторов, определяющих диа&
пазон вариаций
δ
13
С&характеристик
изотопного состава углерода в про&
дуктах переработки винограда, в ча&
стности, в винах [2]. Основные фак&
торы, определяющие вариации рас&
пространенностей изотопов углеро&
да в продуктах виноградных расте&
ний: температурные условия и вод&
ный режим роста растений. При вы&
соком количестве осадков (водный
баланс положительный) величина
δ
13
С виноградного сахара из зрелых
ягод свидетельствует о пониженном
содержании изотопа
13
С по сравне&
нию с отрицательным водным ба&
лансом [1]. Аналогичная зависимость
изотопных характеристик углерода
была отмечена для этанола, полу&
ченного из виноматериала, при раз&
ных условиях роста виноградных ра&
стений (водный режим, температура
и солнечные дни). Как и в случае са&
харов, вариации значений
δ
13
С эта&
нола находились в диапазоне от
–29,4 до –22,6 ‰ и коррелировали
с условиями роста растений: пони&
женное содержание
13
С изотопа в
этаноле отмечено при высоком ко&
личестве осадков и повышенное со&
держание
13
С при меньшем количе&
стве осадков, соответственно. Одна&
ко противоположная зависимость
влияния водного режима на изотоп&
ные характеристики углерода этано&
ла в винах была обнаружена на при&
мере продуктов брожения виногра&
да из трех винодельческих регионов
Словении (сезоны 1996, 1997,
1998 г.) [3]. Так, изотопные характе&
ристики углерода этанола (
δ
13
С), по&
лученного при ферментации виног&
рада из областей с разным количе&
ством осадков, показали, что содер&
жание
13
С изотопа было больше в
этаноле из винограда, выращенного
при более высокой влажности и по&
вышенной температуре, по сравне&
нию с виноградом из более засушли&
вых и холодных мест. Было высказа&
но мнение, что кроме условий, опре&
деляемых влажностью, важную роль
в формировании изотопного состава
углерода винограда и получаемых из
него продуктов брожения играют
температурные условия роста расте&
ний и их отдаленность от морской
акватории. Самое высокое содержа&
ние изотопа
13
С в винном спирте было
обнаружено при ферментации виног&
рада, выращенного в прибрежных
влажных и теплых регионах Слове&
нии, которое составило
δ
13
С около
–24 ‰, а самое низкое содержание
этого изотопа наблюдали для виног&
рада из восточной менее влажной и
холодной части Словении (величина
δ
13
С этанола около –29 ‰). Также
имеются сообщения о снижении со&
держания
13
С в продуктах, получае&
мых из винограда в разных странах
Европы при переходе от теплых к хо&
лодным областям роста растений [4].
Систематические исследования по
изучению формирования изотопного
состава углерода (
13
С/
12
С) основных
вегетативных органов виноградного
растения, которые определяют изо&
топный состав углерода генератив&
ных органов, не проводились. Как
известно, органические компоненты
одной части органов растения (кор&
ни, лоза) формируются в течение
всего времени роста растения, а дру&
гой его части (листья, ягоды) явля&
ются сезонными образованиями. В
процессе созревания виноградных
ягод сахароза перемещается из лис&
тьев в ягоды и быстро превращается
в глюкозу и фруктозу [5]. Принимая
во внимание, что изотопный состав
углерода сахаров содержит больше
13
С по отношению к другим расти&
тельным компонентам (например,
лигнин, каротеноиды, липиды, ами&
нокислоты) [6], то соотношения со&
держания этого изотопа в листьях и
ягодах может быть своеобразным
показателем степени перехода саха&
ров из листьев в ягоды. В дополне&
ние к этому изотопные характерис&
тики углерода корневой системы и
лозы, как компонентов многолетнего
роста растения на соответствующих
почвах, могут нести информацию о
региональной принадлежности ви&
ноградного растения и, соответ&
ственно, о происхождения вина как
продукта ферментации содержимо&
го виноградных ягод.
В последние годы были проведены
исследования, касающиеся измере&
ния соотношений распространеннос&
тей стабильных изотопов углерода
(
13
С/
12
С) в почвах и ягодах виноград&
ных растений, произрастающих на
почвах южного региона России, с
последующим анализом распреде&
ления этих изотопов в винах, как
продуктах ферментации винограда
[7–9]. Принимая во внимание дан&
ные [3, 4], отражающие зависимости
формирования изотопного состава
углерода компонентов виноградного
растения и продуктов их фермента&
ции от условий роста, крайне важ&
ным было изучить влияние этих ус&
ловий на изотопные показатели уг&
лерода виноградных растений на
примере двух винопроизводящих
регионов России (Краснодарский
край и Ростовская обл.).
В связи с этим целями работы
были анализ влияния почвенно&кли&
матических факторов и сортовых
особенностей виноградных растений
на распределение стабильных изо&
топных атомов углерода (
13
С/
12
С) в
тканях отдельных их органов и оцен&
ка степени изменения этих показате&
лей при сбраживании содержимого
виноградных ягод в процессе произ&
водства вина.
В опытах использовали виноград&
ные растения западноевропейских
Л.А. Оганесянц
, д&р техн. наук, профессор, академик РАСХН,
А.Л. Панасюк, Е.И. Кузьмина
ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности
А.М. Зякун
, д&р биол. наук, профессор
Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина
Электронная Нау ная СельскоХозяйстве ная Библиотека