Метод количественной спектроскопии ядерного магнитного резонанса qNMR для исследования воды винограда и винодельческой продукции

Вода имеет исключительное значение в физиологии и биохимии винограда. Одновременно вода участвует в формировании качества винограда и винодельческой продукции. В этой связи особое значение приобретают современные методы исследования специфичных свойств воды, которые характеризуют ее состояние в растениях, а также позволяют оценить качество продуктов. В статье рассмотрен новый метод ЯМР-спектроскопии (²H(D)-qNMR) для исследования изотопного состава водорода в структурных элементах воды винограда (сусел) и виноматериалов. Исследования проведены на 12 аутентичных образцах сусла и виноматериалов, изготовленных из красных и белых сортов винограда, отобранных в сентябре-октябре 2021 г. в трех районах Крыма. Результаты исследования показывают, что содержание дейтерия во внутриклеточной воде винограда, находящегося в фазе технической зрелости, лежит в интервале от 149,74 до 152,48 ppm. При изготовлении в контролируемых условиях виноматериалов вода в готовой продукции обогащается дейтерием, уровень которого повышается до значений 158,67-162,22 ppm. Количественный уровень дейтерия в образцах геологической воды - воды из московской городской водопроводной сети, воды поверхностных и подземных источников Крыма и Краснодарского края, не превышает значения 148 ppm. Разработанный метод ЯМР-спектроскопии (²H(D)-qNMR) обеспечивает высокоселективное исследование изотопного состава водорода в воде без ее предварительного выделения из матрицы пробы, что в прикладной части позволяет решать такие задачи, как оценка винодельческой продукции по ее подлинности, происхождению и применению сторонних компонентов, в т.ч. геологической воды.

Water is of exceptional importance in physiology and biochemistry of grapes. At the same time, water is involved in forming the quality of grapes and wine products. In this regard, modern methods for studying the specific properties of water, which characterize its state in plants, and also allow assessing the quality of products, are of special importance. The article considers a new NMR spectroscopy method (²H(D)-qNMR) for evaluation of hydrogen isotopes (deuterium) in structural elements of grape water (must) and wines. The studies were carried out on 12 authentic samples of must and wines made from red and white grape varieties selected in September-October 2021 in three regions of Crimea. The results of the study show that the content of deuterium in the intracellular water of grapes in the phase of technical maturity ranges from 149.74 to 152.48 ppm. During wine production under controlled conditions, the water in finished products is enriched with deuterium, the level of which rises to 158.67-162.22 ppm. The quantitative level of deuterium in samples of geological water from the Moscow tap, from surface and underground sources of the Crimea and Krasnodar region, does not exceed 148 ppm. The developed method of NMR spectroscopy (²H(D)-qNMR) provides a highly selective analysis of hydrogen isotopes in water without its preliminary separation from the sample matrix, which in the applied part allows solving such problems as evaluating wine products by their authenticity, origin and use of third-party components, incl. extension with geological water.