Винопроизводство в Российской Федерации занимает особое место в экономике страны. На сегодняшний день ассортимент вина велик, а ценовая составляющая неравномерна, нередки случаи замены недобросовестными производителями качественного товара с известной маркой на низкокачественную продукцию. В настоящее время для целей экспертизы широко используют профильный анализ, представляющий собой анализ совокупности индивидуальных характеристик продукта. Наиболее полную информацию можно получить, используя совокупность физико-химических методов. В работе проведен анализ образцов белых сухих вин марки «Шардоне» различной ценовой категории, приобретенных в сетевом супермаркете г. Красноярска, методами ионной хроматографии, ИК-, КР-, УФ- спектроскопии и флуоресценции. Методом одноколоночной ионной хроматографии в образцах белых сухих вин «Шардоне» определено содержание хлорид-, сульфат- и нитрат-ионов. Суммарное содержание неорганических анионов в трех из четырех исследуемых образцов практически совпадает. Исключение составляет вино «Шардоне Марипоса» производства ООО «Виньедос Пие де Пало». В указанном образце также обнаружено наибольшее содержание нитрат-ионов. Установлено, что спектральные профили большинства образцов белых вин марки «Шардоне», полученные методом ИК- и КР-спектроскопии, совпадают по форме, положению и интенсивности максимумов. Наибольшие различия наблюдаются в спектрах УФ-спектроскопии и флуоресценции сухих белых вин различных производителей, что позволяет рекомендовать эти методы для их идентификации.
винная продукция, ионная хроматография, спектроскопия, профильный анализ.
Введение. На сегодняшний день ассортимент вина велик, а ценовая составляющая неравномерна, нередки случаи замены недобросовестными производителями качественного товара с известной маркой на низкокачественную продукцию.
Из-за большого экономического и социального значения виноделия очень важным является развитие аналитических методов классификации и идентификации вин, прежде всего для защиты торговых марок, предотвращения фальсификаций вин и искажений информации о качестве вина.
В настоящее время для целей экспертизы широко используют профильный анализ, представляющий собой анализ совокупности индивидуальных характеристик продукта. Причем наиболее полную информацию можно получить, используя совокупность методов [1].
Цель исследования. Профильный анализ вин спектроскопическими методами и методом ионной хроматографии.
Задачи исследования: определить анионный состав образцов белых сухих вин методом одноколоночной ионной хроматографии, методами ИК-, КР-, УФ-спектроскопии и флуоресценции; получить спектральные профили образцов вин и сделать вывод об их применимости для целей идентификации.
Объекты исследования и приборное обеспечение. В качестве объектов исследования были выбраны четыре образца белого сухого вина «Шардоне» различной ценовой категории, приобретенные в торговой сети «Командор» г. Красноярска: «Шардоне» (ООО «Кахети» г. Томск), «Шардоне Вилла Крым» (ООО «Алеф-Виналь-Крым» пгт Почтовое), «Шардоне Марипоса» (ООО «Виньедос Пие де Пало» г. Санкт-Петербург), «Шардоне Виконт» (ЗАО «Славянский», г. Москва).
Ионный состав образцов определяли методом ионной хроматографии на переносном портативном одноколоночном ионном хроматографе PIA-1000 (Shimadzu Corporation, Япония, 2007), снабженном кондуктометрическим детектором и разделяющей колонкой Shim-pack IC-AIS (4.6×100 мм). В качестве элюента для анализа неорганических анионов применяли раствор 2,5 ммоль/дм3 С6H4(COOH)2, (pH = 4,0). Скорость потока элюента составляла 1,5 см3/мин.
Для изучения спектральных характеристик винной продукции использовали спектрофотометр Lambda 950 (Perkin Elmer); люминесцентный спектрометр LS 55 (Perkin Elmer); спектрометр комбинационного рассеяния Nicolet Almega XR с приставкой многократного нарушенного полного внутреннего отражения Smart Multi-Bounce HATR (Thermo Fisher Scientific); ИК-Фурье спектрометр Nicolet 380 FT-IR (Thermo Fisher Scientific). Работа выполнена в Центре коллективного пользования СФУ.
Результаты исследования и их обсуждение. Методом одноколоночной ионной хроматографии в образцах белых сухих вин определено содержание хлорид-, сульфат- и нитрат-ионов (табл.). Суммарное содержание неорганических анионов в исследуемых образцах варьируется в диапазоне от 29 до 42 мг/дм3. Наибольшее различие наблюдается в концентрациях нитрат- и сульфат-ионов. Концентрация NO3- находится в диапазоне от 27 до 39 мг/дм3, SO42- – от 0,2 до 2 мг/дм3. Так, в образце вина «Шардоне Марипоса» производства ООО «Виньедос Пие де Пало» суммарное содержание неорганических анионов на 25 % выше, чем в других винах, в этом же образце наблюдается самое высокое из исследуемых образцов содержание нитрат- и сульфат-ионов.
Методами ИК-, КР-, УФ-спектроскопии и флуоресценции получили спектральные профили образцов белых сухих вин (рис. 1–4).
Результаты ионохроматографического анализа белых сухих вин
|
Образец |
С±DС, мг/дм3 |
Суммарное содержание анионов, мг/дм3 |
||
|
Cl - |
NO3- |
SO42- |
||
|
Шардоне |
1,45±0,03 |
32,37±0,22 |
0,33±0,01 |
34 |
|
Шардоне Вилла Крым |
1,38±0,27 |
27,3±0,6 |
0,67±0,05 |
29 |
|
Шардоне Марипоса |
1,41±0,11 |
38,80±0,30 |
2,19±0,17 |
42 |
|
Шардоне Виконт |
1,62±0,06 |
31,4±0,7 |
0,19±0,04 |
33 |
Рис.1. УФ-спектры образцов вин: 1 – Шардоне; 2 – Шардоне Вилла Крым;
3 – Шардоне Марипоса; 4 – Шардоне Виконт
В УФ-спектрах всех исследуемых образцов белого вина марки «Шардоне» наблюдается широкая бесструктурная полоса с максимумами поглощения в диапазоне длин волн 263–277 нм, которая, по литературным данным, может соответствовать полиоксифенолам (танинам), в значительных количествах содержащихся в винах [2]. Наиболее выражена данная полоса поглощения в спектре вина «Шардоне Виконт».
Максимум в диапазоне 320–340 нм можно отнести к оксикоричным и оксибензойным кислотам [2–4].
В спектрах флуоресценции всех образцов (рис. 2) наблюдаются пики в области 340–380 нм, соответствующие ароматическим карбоновым кислотам [5] и в области 420–450 нм, характерные для полифенолов (танины, катехины) [5, 6].
Рис. 2. Спектры флуоресценции образцов вин: 1 – Шардоне Марипоса;
2 – Шардоне Вилла Крым; 3 – Шардоне Виконт; 4 – Шардоне
Наиболее отчетливо максимум полифенолов проявляется в спектрах вин (Шардоне и Шардоне Виконт), относящихся к наиболее низкой ценовой категории.
Профили ИК-спектров всех исследуемых вин практически совпадают по положению максимумов поглощения (рис. 3).
Рис. 3. Область валентных колебаний С-H в ароматических соединениях (Шардоне Виконт)
Наблюдаются пики в области частот 1000–1100 см-1, соответствующие валентным колебаниям связей С-Н в ароматических соединениях [7], и 1100–1200 см-1 – характерные для сахаров [8], наибольшая интенсивность поглощения в максимумах наблюдается в спектре образца вина «Шардоне Виконт».
Спектральные профили КР-спектров большинства исследуемых вин практически идентичны.
Рис. 4. Спектры комбинационного рассеяния образцов вин
Можно выделить полосы в области частот 500–700 см-1, соответствующие соединениям, содержащим серу, 1450–1600 см-1 – аминам (пищевые добавки), 1320–1420 см-1 – ароматическим соединениям [9, 10].
Таким образом, наибольшие различия наблюдаются в спектрах УФ-спектроскопии и флуоресценции сухих белых вин различных производителей, что позволяет рекомендовать эти методы для идентификации образцов.
Выводы. В качестве маркеров, позволяющих отнести образец к определенной партии и производителю, можно предложить следующие:
- содержание сульфат- и нитрат-ионов;
- величина максимума поглощения в УФ-спектре в диапазоне 263–277 нм;
- интенсивность флуоресценции в диапазонах 340–380 и 420–450 нм.
Применение комбинации ионной хроматографии и спектроскопических методов в экспертизе винной продукции повысит обоснованность и достоверность принимаемых выводов о качестве продукта, снизит влияние особенностей отдельных методов на получаемый результат.
1. Алексеев А.Л. Новые физико-химические и биотехнологические методы обработки пищевого сырья и продуктов. Персиановский: Донской ГАУ, 2019. 183 с.
2. Ульянова Е.В., Ларионова О.Г., Ревина А.А. Высокоэффективная жидкостная хроматография в исследовании антиоксидантных свойств вин // Сорбционные и хроматографические процессы. 2010. Т. 10. № 4. С. 522–532.
3. Тимофеев Р.Г., Фоменко Н.А. Изучение спектров поглощения вин различных типов и возраста в УФ-диапазоне длин волн // Магарач. Виноградарство и виноделие. 2019. Т. 21. № 2. С. 158–161.
4. Jianping S., Liang F., Bin Y. Screening non-colored phenolics in red wines using liquid chromatography/ultraviolet and mass spectrometry, mass spectrometry Libraries // MDPI Open Access Journals. 2007. 12(3). Р. 679–693.
5. Suciu R., Zarbo L. Application of fluorescence spectroscopy using classical right angle technique in white wines classification // Scientific reports. 2019. 9(1). Р. 1–10.
6. Sadecka J., Majek P. Fluorescence spectroscopy for discrimination of botrytized wines // Food control. 2018. № 88. Р. 75–84.
7. Bauer R., Kossman J. FTIR Spectroscopy for grape and wine analysis // Analytical Chemistry. 2008. № 5. Р. 1372–1379.
8. Basalekou M., Pappas C. Wine authenticity and traceability with the Use of FT-IR // ResearchGate. 2020. 6(2). Р. 30–36.
9. Lin-Vien D., Colthup N.B. The handbook of infrared and raman characters frequencies of organic molecules. Boston : Academic Press, 1991. 503 р.
10. Martin C., Medina B. Raman spectroscopy of white wines // Food chemistry. 2020. № 181. Р. 235–240.
