Диссертация (1152315), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Тогда как вгазовой хроматографии требуются высокие температуры, при которыхнекоторые вещества могут распадаться. Данный метод нашел своеприменение в определении состава органических кислот, фенольныхсоединений, сахаров и аминокислот в различных пищевых продуктах, в томчисле в винах [56, 96, 98, 110].Было предложено использовать с целью идентификации вина иобнаружения фальсификатов метод капиллярного электрофореза на приборе«Капель – 103», позволяющий получить электрофоретический профильфенольных соединений [5, 75 – 78, 114]. В последствии этими авторами былразработан способ потенциометрического титрования раствором щелочиисследуемоговинасопределеннымколичествомсолянойкислоты,позволяющий определить кислотный состав вина на основе анализазависимости свободной кислотности от изменяющейся общей кислотности[115].
Однако этот метод требует довольно сложных математическихрасчетов, что не позволяет его широко использовать на практике.Широкое применение при идентификации спиртных напитков получилметодядерно-магнитно-резонанснойспектроскопии.Рассмотреноприменение этого метода с использованием Н2 для определения образованияспирта в вине и применение данного метода с использованием С13 длякачественного определения и изучения структуры (без предварительного22выделения) ряда ингредиентов вина, этанола, глицерина, органическихкислот, сахаров и обнаружения примесей диэтиленгликоля в вине [58, 132 –138, 184].На основе ЯМР разработаны ряд надежных методов идентификациивин и других видов алкогольной продукции, основанные на разделении ифракционировании содержащихся в них природных изотопов D, H,13C, 12Cи измерении отношения 13C/12C и D/H [130, 142].
Использование этихметодов позволяет установить наличие в продукте компонентов экзогенногопроисхождения, в том числе этилового спирта [177], воды, сахара [149, 178].Имеющиеся литературные данные позволяют говорить о высокойэффективности метода ЯМР, но, являясь очень дорогим, этот метод весьматруднодоступен для массового определения качества.В настоящее время на отечественном рынке вина все еще находится воборотезначительноеколичествонизкокачественной,азачастуюифальсифицированной продукции не только отечественных, но и зарубежныхпроизводителей. Среди ряда факторов, обуславливающих такое положениедел,следуетвыделитьотсутствиедопоследнихлетсовременныхинструментальных методов, позволяющих установить критерии подлинностивин в дополнение к действующим нормируемым показателям.Одним из основных способов фальсификации является внесениеэтилового спирта в вина, технология которых не предусматривает процессспиртования.
Для обнаружения экзогенных спиртов и сахаров, а в игристыхвинах и диоксида углерода, в последние два десятилетия все ширеиспользуется метод испытаний, основанный на принципе измеренияотношения распространенностей13С/12С в отдельных компонентах продуктас помощью изотопной масс-спектрометрии.Показателями соотношений распространенностей13С/12С изотопов ванализируемых образцах являются величины δ13С, которые показываютувеличение (+) или уменьшение (-) количества изотопа13С по отношению ксодержанию его в образце, принятом за стандарт во всех лабораториях мира.23В настоящее время многочисленными исследованиями изотопного составауглерода в растительных продуктах установлено, что в зависимости от типафотосинтезирующих систем (С3- или С4-типы растений) их органическиекомпоненты имеют определенные характеристики изотопного составауглерода: для С3-типа растений δ13СС3= -28,1±2,5 ‰ и для С4-типа растенийδ13СС4= -13,5±1,5 ‰.
[165]. Позже на примере многолетних растений,относящихся к С3-типу фотосинтеза, были приведены диапазоны изотопныххарактеристик углерода, составляющие δ13С= -26,9±0,6 ‰ для древесныхрастений и δ13С= -29,4±0,4 ‰ для кустарников [137].Как известно, виноград относят к растениям С3-типа и, соответственно,изотопный состав углерода его тканей (стебель, листья, ягоды) имеет вполнеопределенные изотопные характеристики (δ13С), которые находятся вдиапазоне указанных выше значений. На примере виноградных растений,выращенных в условиях Краснодарского края и Ростовской области,показано, что изотопный состав углерода тканей вегетативных частейрастений (корень, стебель, листья) характеризуется величинами δ13С,находящимися в интервале от -29,2 ‰ до -25,42 ‰ (Краснодарский край) и от-30,9 ‰ до -26,0 ‰ (Ростовская область).
В то же время показатель δ13С длягенеративных частей виноградного растения (ягоды) находится в интервалеот – 29,91‰ до - 28,21‰ (Краснодарский край) и от -30,6‰ до -28,11‰(Ростовская область) [185]. Очевидно, что изотопные показатели углеродаэтилового спирта в вине, полученном при брожении виноградного сока,будут также находиться в указанных пределах значений δ13С.Однако в отдельных работах без надлежащей аргументации авторамипостулируются диапазоны значений δ13С, характеризующие изотопныйсостав углерода этанола в виноградных винах (от -29,00 ‰ до -20,93 ‰) ивиноградных сахарах (от -28,00 ‰ до -20,00 ‰).
Указанные диапазоныпревышают общепринятые значения для С3-типа растений и находятся впротиворечии с многочисленными современными научными публикациями,24представляющими величины δ13С, характеризующие изотопный составуглерода этанола в виноградных винах. [129,148,153,159,164,185].Известно, что объективными факторами, влияющими на формированиеизотопногосоставаклиматическиеуглеродаусловиявиноградных(влажность,растений,температура,световойявляютсяпериод),географическое расположение мест произрастания растений, характер почв,генотипические особенности растений. Наряду с этим, существуют факторы,обусловленные техническими ошибками определения количественныхпоказателей изотопного состава углерода, которые зависят от техникиизмерения изотопного состава (используемое аналитическое оборудование,методики подготовки проб для анализа и т.п.).Учитывая особую аналитическую значимость показателя δ13С, былипроведенысравнительныетестовыеанализыэтанолавиноградногопроисхождения в ряде ведущих аналитических центров и лабораторийЕвропы и Южной Америки.
Характеристики изотопного состава углеродаэтанола из красных и белых вин, определенные в 7 - ми лабораториях, былипредставлены величинами -26,2 ±0,05‰ и -26,2 ±0,07 ‰, соответственно.Кроме того, по данным тестовых испытаний, проведенных в 14 - тиспециализированныхлабораториях,величиныδ13С,характеризующиеизотопный состав углерода виноградных вин и винных дистиллятов,составляли -26,63 ±0,08 ‰. В ходе проведенных исследований былиспользован стандарт для изотопного состава углерода винного этанола,характеризующийся величиной δ13С=-26,93‰ (стандарт CRM-656 Institutefor Reference Materials and Methods) [141].Представленныеизотопныехарактеристикиуглеродаэтанолавиноградных вин в значительной степени отличаются от характеристикэтанола, полученного из других продуктов С3-растений: из зерна ржи (δ13С= 21,9… -22,1 ‰), из зерна пшеницы (δ13С=-23,3…-25,6 ‰) и в процессегидролизного производства (δ13С=-21,7…-22,5 ‰) [59].Очевидно, что25внесение зернового этанола в виноградные вина может быть обнаружено попоказателю δ13С этанола.Таким образом, диапазон значений δ13С от -29,0‰ до -20,93‰,представленный в некоторых работах, отражает характеристики изотопногосостава этанола, включающие этанол зерновой и этанол, полученный изпродуктов гидролиза различного растительного сырья и древесины, и неможет служить индикатором этанола виноградного происхождения.ВтечениепоследнихвосьмилетвВНИИпивоваренной,безалкогольной и винодельческой промышленности (ВНИИПБ и ВП)совместно с Институтом биохимии и физиологии микроорганизмов им.Г.К.Скрябина, проводились систематические исследования изотопногосостава спиртов и сахаров, содержащихся в винах, в том числе выработанныхизотечественноговиноградаразличныхрегионовпроизрастания[60,89,90,91,92,162,163].Испытания образцов проводили в соответствии с «Методикойвыполнения измерений отношения изотопов13С/12С спиртов и сахаров ввиноградных суслах и винах методом изотопной масс-спектрометрии», кодМВИ по Федеральному реестру ФР.1.31.2010.07856, гармонизированной сметодикой Европейского союза «Détermination du rapport isotopique13C/12Cpar spectrométrie de mass isotopique de l’éthanol du vin ou de l’éthanol obtenu parfermentation des moûts concentrés ou des moûts concentrés rectifies» Résolution(Oeno 17/2001) OIV-MA-AS312-06.
С 01 января 2015 г. взамен названнойметодики вступил в действие межгосударственный стандарт ГОСТ 327102014 «Продукция алкогольная и сырье для ее производства. Идентификация.Метод определения отношения изотопов 13С/12С спиртов и сахаров в винах исуслах».Инструментальной базой, обеспечивающей получение характеристикизотопного состава углерода, служил масс-спектрометрический комплексDeltaVAdvantageфирмыThermoFisherScientific(Германия),обеспечивающий прецизионный анализ отношений распространенностей2613С/12С изотопов. Измерение изотопных характеристик углерода проводилиотносительно международного образца сравнения V-PDB.Учитываявозможныеинструментальныеособенности анализа отношенийитехнологическиераспространенностей изотопов углеродапри измерении изотопных характеристик этанола существует практикапроведения сравнительных определений одних и тех же образцов в разныханалитических лабораториях.Для верификации изотопных измерений, в частности этанола в винахвиноградного происхождения, были проведены сличительные испытанияобразцоввинидистиллятов,произведенныхнавинодельческихпредприятиях Западной Европы.
Помимо наших институтов (лаб. 1 и 2) вописанной работе принимала участие аккредитованная в Европейском Союзеитальянская лаборатория (лаб. 3), которая и предоставила анализируемыеобразцы. Результаты испытаний сведены в таблицу 1.Таблица 1 – Отношение изотопов углерода этанола в дистиллятах (d) ивинах (v) (δ13С, ‰)Шифрn7890dn7995dn7980dn7623dn7549dn6572dn7881vnNRC276vn8075v- 27,84- 28,06- 26,00- 23,37- 22,05- 12,83- 26,98- 26,54-27,10- 26,36- 26,58-27,03- 26,90- 26,70образцаЛаб.№1Лаб.- 27,82- 23,32№2Лаб.- 28,00- 27,90- 25,80- 23,50- 21,90- 12,80№3Как видно из таблицы 1, полученные результаты коррелируют междусобой в рамках допустимой погрешности.
Изотопный состав углеродаэтанола в 6-ти образах виноградных вин характеризуется величинами δ13С вдиапазоне от -28,0 до -26,0 ‰, которые согласуются с данными современныхисследований. Различия в изотопных показателях в случае образцов n7623d иn7549d связаны с источниками используемого сырья. Так, образцы n7623d и27n7549d были произведены путем купажа дистиллятов, полученных из сырьяразличного происхождения, а образец n6572d представлял собой дистиллят,полученный при брожении кукурузного сиропа.Убедившись в достоверности изотопных характеристик этанола,получаемых в лаборатории ВНИИПБ и ВП, и их корреляции с даннымиведущих лабораторий Западной Европы, были выполнены исследования поопределению интервала отношения изотоповвинах,полученныхизвинограда,углерода этанолапроизрастающегов13С/12С восновныхвиноградарских зонах России.Ранее проведенные исследования показали [60,89,90,91,92,162,163], чтовина, полученные из винограда, произрастающего в Краснодарском крае иРостовской области, содержат спирт, δ13С (‰) изотопная характеристикакоторого находится в интервале - 26,2 - 28,9 (Таблица 2).Таблица 2 – Отношение изотопов углерода (δ13С, ‰) в спиртах,содержащихся в винах, полученных из винограда Краснодарского края иРостовской обл.Краснодарский крайГодАлиготеКабернеРостовская областьАлиготеСовиньонКабернеСовиньон2008-26,8±0,1-27,6±0,1нет данныхнет данных2009-26,9±0,1-27,5±0,1-26,2±0,1-27,8±0,12010-28,7±0,1-26,6±0,1-26,5±0,1-27,5±0,1Дополнительноеисследованиеспирта,содержащегосяввинахРостовской области, полученных из винограда сортов Сибирьковый иКрасностоп Золотовский, показали отношение δ13С, в интервале - 26,8… 29,0 ‰.Тем не менее, следовало уточнить вариации отношения изотопов13С/12С, характерные для основных винодельческих регионов РоссийскойФедерации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
