Единый аналитический алгоритм идентификации компонентного состава винодельческой продукции

Современный рынок винодельческой продукции в Российской Федерации и едином таможенном пространстве ЕАЭС характеризуется динамичным развитием всех отраслевых звеньев - составляющих единой производственно-торговой цепи жизненного цикла продуктов - «От виноградника до потребителя». В настоящее время общая площадь виноградников в Российской Федерации составляет 96800 га. В течение 8 лет с 2013 по 2020 гг. виноград посажен на площади 41000 га. В соответствии с Федеральным проектом «Стимулирование виноградарства и виноделия» с 2022 по 2030 гг. предусмотрена ежегодная закладка 4850 га, всего за 9 лет – 44000 га. Основная доля собранного винограда используется в Российской Федерации для производства винодельческой продукции, включая вина всех категорий, коньяки, дистилляты и др. Доля столового винограда незначительна. В 2020 г. в Российской Федерации были собраны 580000 т винограда, что составило 44,6 % от валового сбора винограда в СССР в 1980 г.

При рассмотрении группы вин и схожих с ними продуктов переработки виногра-да российский рынок в настоящее время можно представить в виде системы сообщающихся сосудов, в которой присутствуют три доминанты: 1 - вина российского производства из отечественного винограда (вина ЗГУ и ЗНМП), 2 - столовые вина из импортных виноматериалов, розлив которых осуществляется в России, 3 - импортные вина для непосредственной продажи в розничной торговой сети. На структуру спроса оказывают влияние три основных фактора - экономическое положение населения, динамика курсов валют и розничная цена импортных вин. По данным, опубли -кованным в Национальном докладе о винном рынке России в 2019 г. соотношение производства вина внутри страны к импорту составило 60:40 % в пользу внутреннего производства. При этом в данной структуре

51 % приходились на российские столовые вина, изготовленные из импортных виноматериалов, 24 % - на импортные вина, 16 % - на импортные столовые вина, 9 % - на вина ЗГУ и ЗНМП, изготовленные из российского винограда. Виноматериалы для изготовления столовых вин поступают в Российскую Федерацию из 17 стран, в число которых входят Узбекистан, Молдавия, Аргентина, Южная Африка и Испания. В указанных структурных характеристиках современного российского рынка среднедушевое потребление вина составляет 4,08 л/год, что существенно ниже уровней потребления в других странах, например, во Франции - 30 л (южный тип потребления), Финляндия - 15 л (политика государства по переходу населения от крепких напитков к вину) и историческим уровнем потребления вина в СССР (до 1985 г. - более 20 л за счет поддержки государством производства и потребления вина). В последнее время на рынке наблюдается устойчивая тенденция к росту потребления винодельческой продукции (напр., вин, коньяков), которая с одной стороны определяется качественным выбором потребителей импортных и конкурентоспособных российских вин, с другой стороны переориентацией крупных розничных торговых сетей от стратегии «Минимальной цены» к стратегии «Максимальное качество за минимальную цену» [1]. В новой стратегии понятие «Качество» становится не только центральным элементом рыночных отношений виноградарского и винодельческого секторов АПК, но и главным объектом внимания всех участников рынка, включая предприятия, торговые организации, органы контроля (надзора) и отраслевые объединения, а также драйвером в конкурентной борьбе за потребителя как на внутреннем, так и на внешних рынках при поставках отечественной винодельческой продукции на экспорт. Законодательное обеспечение хозяйственной деятельности, следуя современным рыночным реалиям, закрепляя и опре- деляя направление развития на ближайшую и отдаленную перспективы, устанавливает задачи обеспечения качества и безопасности винодельческой продукции как на межгосударственном - Технический регламент ЕАЭС ТР 047/2018, так и на национальном уровнях -федеральные законы Российской Федерации, основным из которых является федеральный закон № 468-ФЗ «О виноградарстве и виноделии в Российской Федерации» [2-5]. Решение поставленных задач требует консолидированного взаимодействия всех участников рынка, в число которых входят промышленные предприятия, государственные ведомства контроля (надзора), отраслевые объединения, научные и экспертные организации.

Универсальным и эффективным способом решения задач, который может быть использован как в целях формализованного контроля (надзора), так и в целях научного исследования и разработки новых методических подходов в оценке качества продуктов виноградарства и виноделия, является стандартизация методов анализа, имеющих широкую международную апробацию и признание. Способом решения задач является также применение для нормирования современных научных знаний о компонентном составе винограда, продуктов его переработки, включая виноградное сусло, вина, коньяки, бренди, дистилляты и др., а также знаний о природно-климатических, агротехнических и технологических факторах, способных оказывать влияние на состав и свойства компонентов. Особую актуальность в последнее время приобретает применение результатов научных изысканий, проведенных для оценки влияния климата на условия выращивания винограда в традиционных и новых географических зонах, а также на состав специфичных соединений компонентного состава винодельческой продукции. Практическая реализация работы по стандартизации в Российской Федерации современных методов исследования и способов интерпретации их результатов для обеспечения идентификации компонентного состава винодельческой продукции была осуществлена в рамках совместного проекта Некоммерческой организации «Союз производителей коньяка» (НКО «Союзконьяк») и Лаборатории фундаментальных и прикладных исследований качества и технологий пищевых продуктов (ПНИЛ) Центра коллек- тивного пользования (Научно-образовательного центра) Российского университета дружбы народов (РУДН). В результате совместной научно-методической работы, проведенной в период 2020-2021 гг., был разработан национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 589570-2021 «Продукция винодельческая. Идентификация компонентов в части определения природы этанола и других соединений физикохимического состава» (далее – ГОСТ Р 59570-2021). Проект стандарта в рамках установленной процедуры прошел публичное обсуждение и научно-техническую экспертизу в профильном Техническом комитете по стандартизации ТК 162 «Виноградарство и виноделие» Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Стандарт был утвержден приказом Росстандарта от 17.06.2021 г. № 567-ст с введением в действие с 01.05.2022 г. Согласно приказу введение стандарта ГОСТ Р 59570-2021 возложено на Технический комитет ТК 162.

Материалы и методы исследований

На предварительном этапе совместного проекта по разработке ГОСТ Р 595702021 была проведена оценка основных методов анализа, разработанных отечественными и зарубежными специалистами, и используемых в практике аналитических и экспертных исследований винодельческой продукции. Подробные обзоры имеющихся в настоящее время в распоряжении экспертов методических ресурсов приведены в отдельных публикациях [7-8]. По результатам проведенной оценки разработчиками ГОСТ Р 59570-2021 было принято решение о применении в качестве методической основы в стандарте официальных методов анализа Международной межправительственной организации по виноградарству и виноделию OIV (далее – OIV) как соответствующих задачам, уровню и потребностям аналитики и экспертизы в сфере виноградарства и виноделия, так и в наиболее полной мере отражающих состояние и перспективы современного рынка винодельческой продукции в Российской Федерации, ЕАЭС и мире. Для решения прикладных задач аналитики и экспертизы, которые востребованы в настоящее время не только в Российской Федерации, но и в государствах ЕАЭС и странах дальнего зарубежья ГОСТ Р 59570-

2021 предусматривает применение 13 официальных методов количественного анализа OIV и 1 официальный метод качественного анализа Международной ассоциации офи- циального сотрудничества в области аналитики AOAC International (далее – AOAC).

Перечень методов представлен в таблице 1.

Таблица 1 – Методы анализа компонентов винодельческой продукции

№ пп	Номер метода в    сборнике OIV/AOAC [9-11]	Номер раздела с методом анализа в ГОСТ Р 595702021	Название метода	Принцип анализа, использованный     в методе
1	2	3	4	5
1	OIV-MA-AS312-06:R2009	5.1.4	Масс-спектрометрический    метод IRMS/SIRA	Масс-спектрометрия IRMS/SIRA
			углерода 13С/12С в этаноле вина или этаноле, полученном брожением виноградного сусла, концентрированного виноградного сусла или виноградного сахара	отношений стабильных изотопов
2	OIV-MA-BS-22:R2009	5.1.5	Масс-спектрометрический метод IRMS/SIRA определения отношений изотопов углерода 13С/12С в этаноле спиртных напитков виноградного происхождения	Масс-спектрометрия IRMS/SIRA отношений стабильных изотопов
3	OIV-MA-AS311-09:R2017	5.1.4, 5.1.6	Метод HPLC-IRMS/SIRA определения отношений изотопов углерода 13С/12С в глюкозе, фруктозе, глицерине и этаноле продукции виноградного происхождения с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии в комбинации с масс-спектрометрией	Масс-спектрометрия IRMS/SIRA отношений стабильных изотопов
4	OIV-MA-AS312-07:R2009	5.1.7	Метод GC-IRMS/SIRA, HPLC-IRMS/SIRA определения отношений изотопов углерода 13С/12С в глицерине вина с помощью газовой хроматографии или высокоэффективной жидкостной хроматографии в комбинации с масс-спектрометрией	Масс-спектрометрия IRMS/SIRA отношений стабильных изотопов
5	OIV-MA-AS2-12	5.1.8	Масс-спектрометрический метод IRMS/SIRA определения отношений изотопов кислорода 18О/16О в воде вина и сусла	Масс-спектрометрия IRMS/SIRA отношений стабильных изотопов
6	OIV-MA-AS314-03:R2009	5.1.9	Масс-спектрометрический метод IRMS/SIRA определения отношений изотопов углерода 13С/12С в углекислом газе СО 2 , растворенном в игристых винах	Масс-спектрометрия IRMS/SIRA отношений стабильных изотопов
7	OIV-MA-BS-16:R2009	5.1.10	Метод определения основных соединений, экстрагируемых из древесины во время созревания алкогольных напитков виноградного происхождения	Высокоэффективная жидкостная хроматография (HPLC)
8	AOAC 948.07	5.1.11	Качественный тест для определения карамельного колера в винах и других спиртных напитках	Визуальная колориметрия

9	OIV-MA-BS-19:R2013	5.1.12	Метод общего определения фенольных соединений в алкогольных напитках виноградного происхождения, не содержащих добавок карамельного колера	Спектрофотометрия
10	OIV-MA-BS-17:R2009	5.1.13	Метод анализа α-дикарбонильных соединений в алкогольных напитках виноградного происхождения с помощью газовой хроматографии с дериватизацией с 1,2-диаминбензолом	Газовая хроматография (GC)
11	OIV-MA-BS-18:R2013	5.1.14	Метод анализа α-дикарбонильных соединений в алкогольных напитках виноградного происхождения с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии с дериватизацией с 1,2-диаминбензолом	Высокоэффективная жидкостная хроматография (HPLC)
12	OIV-MA-AS311-05:R2011	5.1.15	Метод SNIF-NMR/RMN-FINS определения распределения изотопов водорода – дейтерия в этаноле, полученном брожением виноградного сусла, концентрированного виноградного сусла, виноградного сахара, ректификованного виноградного сусла, и этаноле вина с помощью ядерного магнитного резонанса	Спектроскопия NMR ядерного магнитного резонанса
13	OIV-MA-BS-23:R2009	5.1.16	Метод SNIF-NMR/RMN-FINS определения распределения изотопа водорода – дейтерия в этаноле спиртных напитков виноградного происхождения с помощью ядерного магнитного резонанса	Спектроскопия NMR ядерного магнитного резонанса
14	OIV-MA-BS-24:R2009	5.1.17	Метод прямого определения содержания нестабильного изотопа углерода 14С в этаноле с помощью жидкого сцинтилляционного детектора LSC	Сцинтилляция с применением жидкого детектора (LSC)

Кроме методов, перечисленных в табл. 1, ГОСТ Р 59570-2021 допускает применение методических документов, которые являются документами по стандартизации и содержат методы анализа (исследования, определения, испытания, измерения), основанные на иных аналитических принципах при условии соблюдения сопоставимости результатов исследования показателей, приведенных в разделах 5.1.4-5.1.17 стандарта. Область применения ГОСТ Р 59570-2021 распространяется на все виды и категории винодельческой продукции, предусмотренные техническим регламентом [2] и федеральными законами [3-4]. При этом для исследования установлены 8 целевых групп показателей – компонентов винодельческой продукции, анализ которых с целью идентификации востребован в настоящее время как на производственном уровне, так и в текущем контроле (надзоре) качества продуктов, выпускаемых в торговый оборот в Российской Федерации. Перечень целевых групп показателей приведен в таблице

Таблица 2 – Целевые группы показателей для исследования компонентного состава винодельческой продукции согласно ГОСТ Р 59570-2021

№ пп	Группа показателей (задача исследования)	Метод анализа (№ раздела ГОСТ Р 59570-2021)
1	2	3
1	Ботаническое          (виноградное) происхождение этанола	Масс-спектрометрия IRMS/SIRA, спектроскопия NMR и сцинтилляция с применением жидкого детектора LSC (5.1.4, 5.1.15-5.1.17)
2	Ботаническое          (виноградное) происхождение углеводов (сахаров)	Масс-спектрометрия  IRMS/SIRA  и спектроскопия NMR (5.1.4, 5.1.6, 5.1.15)
3	Происхождение              воды (биологическая/геологическая вода)	Масс-спектрометрия  IRMS/SIRA  и спектроскопия NMR (5.1.8, 5.1.15)
4	Ботаническое          (виноградное) происхождение продуктов брожения – глицерина, 2,3-бутандиола	Масс-спектрометрия IRMS/SIRA (5.1.6, 5.1.7)
5	Происхождение растворенного диоксида углерода (подтверждение вторичного брожения)	Масс-спектрометрия IRMS/SIRA (5.1.9)
6	Определение выдержки (созревания) в контакте с древесиной дуба	HPLC (5.1.10)
7	Присутствие карамельного колера8	Колориметрия,    спектрофотометрия (5.1.11, 5.1.12)
8	Состав α-дикарбонильных соединений (общая оценка подлинности и безопасности продукции с высоким содержанием спирта)8	GC, HPLC (5.1.13, 5.1.14)

Для проведения идентификации компонентного состава винодельческой продукции в ГОСТ Р 59570-2021 предложен комплексный многоэтапный подход – единый алгоритм, пример которого представлен на рисунке 1 (исследование коньячного дистиллята). В научно-исследовательской лаборатории фундаментальных и прикладных исследований качества и технологий пищевых продуктов (ПНИЛ) Центра коллективного пользования (Научно-образовательного центра) Российского университета дружбы народов (РУДН) методы анализа, соответствующие единому аналитическому алгоритму ГОСТ Р 59570-2021, используются в фундаментальных, прикладных и поисковых исследовательских проектах в сотрудничестве с национальными и зарубежными научными партнерами, а также в текущих проектах по оказанию научно-технической и экспертной поддержки государственным, промышленным и торговым участникам российского рынка винодельческой продукции. В настоящей статье представлены примеры применения методов масс- спектрометрии IRMS/SIRA отношений стабильных углерода 13С/12С и спектроскопии NMR ядерного магнитного резонанса для исследования ботанического происхождения этанола, содержащегося в винодельческой продукции – коньячных дистиллятах, а также результаты применения метода HPLC для исследования специфичных соединений – фурановых альдегидов (фурфурола и гидроксиметилфурфурола) для установления факта добавления простого карамельного колера (Caramel I-Plain, E-150a) в коньячные дистилляты. Исследованные показатели и соответствующие им методы анализа используются в едином алгоритме идентификации компонентов винодельческой продукции, установленном в ГОСТ Р 59570-2021. Для проведения работ были использованы аналитические комплексы для масс-спектрометрии IRMS/SIRA на основе масс-спектрометра Delta V Advantage (ThermoFisher Scientific, США), спектроскопии NMR Ascend NEO 700 (Bruker, Германия) и HPLC LC-20 (Shimadzu, Япония) – рисунки 2-4.

Рисунок 1 – Единый алгоритм идентификации компонента – этанола на примере исследования продукта с

заявленным наименованием

«Дистиллят коньячный»

Рисунок 2 – Аналитический комплекс для исследования состава стабильных изотопов легких элементов на базе IRMS/SIRA масс-спектрометра ThermoFisher Scientific Delta V Advantage (ЦКП (НОЦ) РУДН)

Рисунок 3 – Аналитический комплекс спектроскопии NMR ядерного магнитного резонанса Bruker Ascend NEO 700 с операционной частотой по протонам 1Н 700 МГц, дейтерию 2Н 107 МГц, криодатчиком и автосамплером (ЦКП (НОЦ) РУДН)

Рисунок 4 – Комплекс высокоэффективной жидкостной хроматографии HPLC Shimadzu LC-20 с автосамплером Sil-20A, спектрофотометрическим детектором SPD-20A, термостатируемой аналитической колонкой PerfectSil Target ODS-3HD длиной 250 мм, внутренним диаметром 4,6 мм и размером частиц сорбента 5 мкм (ЦКП (НОЦ) РУДН)

Результаты и их обсуждение

Исследования с применением методов масс-спектрометрии IRMS/SIRA, спектроскопии NMR и HPLC проводили на образцах промышленной винодельческой продукции, производимой в Российской Федерации или поставляемой по импорту. В общей сложности было исследовано 66 образцов коньячных и винных дистиллятов с разным географическим происхождением и сроками выдержки в контакте с древесиной дуба. Результаты исследования приведены в таблицах 3 и 4. Типичные примеры регистрации результатов измерений методами IRMS/SIRA и NMR представлены на рисунках 5-6. Отдельные примеры результатов хроматографического анализа состава фурановых альдегидов представлены на рисунках 7-9.

Таблица 3 – Результаты исследования изотопного состава углерода и водорода в этаноле коньячных дистиллятов методами IRMS/SIRA и NMR

№ пп	Образец	Метод IRMS/SIRA — изотопный состав углерода, δ13С VPDB , ‰	Метод NMR - изотопный состав водорода (содержание дейтерия в молекуле этанола)
			метильная группа (D/H) I ,ppm	метиленовая группа (D/H) II , ppm	отношение R
1	Дистиллят-сырец (урожай 2020 г., Россия)	-28,42	99,54	132,66	2,67
2	Дистиллят коньячный молодой без выдержки (урожай 2020 г., Россия)	-27,58	96,44	128,02	2,65
3	Дистиллят коньячный, выдержка 3 года в эмалированных емкостях на дубовой клепке (урожай 2017 г., Россия)	-26,08	98,47	128,61	2,61
4	Дистиллят коньячный, выдержка 3 года в дубовых бочках (урожай 2017 г., Россия)	-25,64	96,68	130,28	2,70
5	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет в эмалированных емкостях на дубовой клепке (урожай 2015 г., Россия)	-24,10	103,54	135,96	2,63
6	Дистиллят коньячный, выдержка 6 лет в дубовых бочках (урожай 2013 г., Россия)	-26,81	99,33	126,87	2,55
7	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Франция)	-26,51	100,45	129,32	2,57

8	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Франция)	-26,39	102,08	130,93	2,57
9	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	-25,57	104,34	132,07	2,53
10	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	-26,28	105,15	134,76	2,56
11	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	-26,34	104,22	131,15	2,52
12	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	-25,85	100,57	123,63	2,46
13	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	-26,02	99,98	124,5	2,49
14	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	-25,39	98,72	123,47	2,50
15	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	-26,43	102,76	131,25	2,55
16	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	-26,24	103,17	131,58	2,55
17	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	-25,25	96,93	123,88	2,56
18	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	-26,38	96,52	124,56	2,58
19	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	-26,53	98,70	124,92	2,53
20	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	-26,34	97,44	124,26	2,55
Примечания к таблице 3: 1.    Погрешность серии измерений показателя δ13С VPDB не превышает 0,2 ‰, показателей (D/H) I и (D/H) II – 1,5 ppm. 2.    Сведения об условиях выдержки образцов №№ 7-20 в контакте с древесиной дуба отсутствуют.

Таблица 4 - Результаты исследования состава фурановых альдегидов в коньячных и винных дистиллятах методом HPLC

№ пп	Образец	Концентрация, мг/л		Отношение концентраций R
		фурфурол	гидроксиметил-фурфурол
1	2	3	4	5
1	Дистиллят-сырец без выдержки (Россия)	1,2	не обнаружен	более 1,0
2	Дистиллят молодой без выдержки (Россия)	10,2	не обнаружен	более 1,0
3	Дистиллят коньячный, выдержка 3 года в эмалированной емкости на дубовой клепке (Россия)	5,3	0,1	53,0
4	Дистиллят коньячный, выдержка 3 года в дубовой бочке (Россия)	9,4	0,2	47,0
5	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет в эмалированной емкости на дубовой клепке (Россия)	13,9	1,9	7,32
6	Дистиллят коньячный, выдержка 6 лет в дубовой бочке (Россия)	6,4	0,3	21,33
7	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Франция)	2,4	2,6	0,92
8	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Франция)	2,3	2,5	0,90
9	Дистиллят коньячный, выдержка 8 лет (Армения)	10,1	6,9	1,46

10	Дистиллят коньячный, выдержка 8 лет (Армения)	11,0	7,5	1,47
11	Дистиллят коньячный, выдержка 8 лет (Армения)	3,9	2,3	1,69
12	Дистиллят коньячный, выдержка 8 лет (Армения)	6,0	3,9	1,54
13	Дистиллят коньячный, выдержка 8 лет (Армения)	10,8	7,2	1,50
14	Дистиллят коньячный, выдержка 8 лет (Армения)	10,5	7,2	1,46
15	Дистиллят коньячный, выдержка 8 лет (Армения)	9,9	7,5	1,32
16	Дистиллят коньячный, выдержка 8 лет (Армения)	5,7	3,9	1,46
17	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	4,6	9,8	0,47
18	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	4,8	9,7	0,49
19	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	5,1	9,5	0,54
20	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	5,2	9,8	0,53
21	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	5,5	9,9	0,56
22	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	5,6	10,5	0,53
23	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	5,2	9,5	0,55
24	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	4,9	9,8	0,50
25	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	3,5	5,7	0,61
26	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	4,8	9,5	0,49
27	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	5,6	10,5	0,53
28	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	5,5	10,3	0,53
29	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	5,3	10,2	0,52
30	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Армения)	3,9	5,8	0,67
31	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	2,2	3,1	0,71
32	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	1,3	2,9	0,45
33	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	1,3	2,9	0,45
34	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	1,4	3,0	0,47
35	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	1,6	3,9	0,41
36	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	1,3	2,9	0,45
37	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	3,1	4,3	0,72
38	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	3,2	4,4	0,73

39	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	3,1	3,9	0,79
40	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	2,6	3,3	0,79
41	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	2,7	3,3	0,82
42	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	3,0	4,3	0,69
43	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	3,0	4,3	0,69
44	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	3,1	4,1	0,76
45	Дистиллят коньячный, выдержка 6 лет (Казахстан)	3,5	5,9	0,59
46	Дистиллят коньячный, выдержка 6 лет (Казахстан)	3,3	5,7	0,58
47	Дистиллят коньячный, выдержка 6 лет (Казахстан)	3,2	5,6	0,57
48	Дистиллят коньячный, выдержка 5 лет (Казахстан)	2,1	5,1	0,41
49	Дистиллят коньячный, выдержка 6 лет (Казахстан)	1,9	4,7	0,40
50	Дистиллят коньячный, выдержка 6 лет (Казахстан)	3,5	5,9	0,59
51	Дистиллят винный без выдержки (Армения)	3,4	не обнаружен	более 1,0
52	Дистиллят винный без выдержки (Армения)	3,5	не обнаружен	более 1,0

Рисунок 5 – Типичный графический и цифровой модуль регистрации сигналов молекул изотопомеров диоксида углерода ([CO 2 ]⁺ m/z = 44, 45, 46), образовавшегося в ходе окислительно-восстановительного преобразования этанола, выделенного из коньячного дистиллята, в методе IRMS/SIRA (аппаратная модификация GC-IRMS/SIRA – газохроматографическое выделение этанола из образца без предварительной пробоподготовки путем дистилляции [12])

Рисунок 6 – Типичный спектр сигналов дейтерия в структурных группах молекулы этанола, выделенного из коньячного дистиллята, в методе NMR [13]

Рисунок 7 - Хроматограмма модельных растворов 5-гидроксиметилфурфурола и фурфурола, использованных для градуировки HPLC хроматографа для исследования состава фурановых альдегидов в винодельческой продукции

Рисунок 8 – Хроматограмма коньячного дистиллята молодого, без выдержки в контакте с древесиной дуба

Рисунок 9 – Хроматограмма коньячного дистиллята, выдержка 6 лет в дубовой бочке

Заключение, выводы

Результаты проведенных исследований, представленные таблицах 3-4, в части данных о распределении дейтерия (2Н) в структурных группах молекулы этанола и составе фурановых альдегидов получены впервые на образцах промышленных продук-тов виноделия, которые изготавливаются и выпускаются в коммерческий оборот в условиях современного рынка винодельческой продукции Российской Федерации и стран ЕАЭС. Новый стандарт ГОСТ Р 59570-2021 в рамках нормативного документа по стандартизации впервые предоставляет возможность для интерпретации (оценки) результатов исследования, что в свою очередь обеспечивает высокий уровень объективности и достоверности общего результата идентификации компонентного состава винодельческой продукции в соответствии с задачей, постановленной перед экспертами (табл. 2).

В основе экспертной оценки (интерпретации) результатов анализа в ГОСТ Р 59570-2021 лежат обоснованные в рамках базы научных знаний, сформированной по библиографическим источникам, данные (нормы) о количественных интервалах изменения значений показателей изотопного состава легких элементов в целевых (специфичных) компонентах винодельческой продукции, определяемых указанными выше методами анализа -этаноле, сахарах, глицерине, воде, углекислом газе и др. (напр., δ13С, δ18О, δ2Н(D), (D/H)I, (D/H)II, R и др.). Результаты ряда исследований, вошедших в базу научных знаний и определивших в т.ч. основы для установления количественных критериев идентификации в ГОСТ Р 59570-2021, содержатся в открытых публикациях, отдельные примеры которых приведены ниже в списке использованной литературы [8, 12-22].

С учетом важности обеспечения высокой степени объективности и достоверности результата экспертной оценки (интерпретации результатов) количественные интервалы в ГОСТ Р 59570-2021 дополнены комментариями, обязательными для принятия во внимание для учета природных (напр., климат характеристики географического объекта выращивания и переработки винограда) и техногенных (напр., агротехнологии выращивания винограда, в том числе интенсивность орошения, технологии вина, коньяка, коньячных дистиллятов, производственное оборудование и т.д.) факторов, оказывающих влияние на характеристики винодельческой продукции.

Для интерпретации результатов исследований, представленных в настоящей статье, используются сведения - количественные критерии для оценки исследованных показателей, которые содержатся в разделе 5.2.2 (табл.53) ГОСТ Р 59570-2021.

• 1.    Применение масс-спектрометрического метода IRMS/SIRA и метода спектроскопии ядерного магнитного резонанса NMR

Количественные результаты исследований стабильных изотопов углерода (13C/12C) и водорода 2H(D) масс-спектрометрическим методом IRMS/SIRA и методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса NMR подтверждают виноградное происхождение всех образцов дистиллятов (№№ 1-20, табл. 3), изготовленных в разных географических регионах. Полученные количественные значения показателя изотопного состава углерода δ13СVPDB всех образцов полностью соответствуют общему интервалу изменения данной величины для этанола виноградного происхождения, установленному в ГОСТ Р 59570-2021 – от -30,70 до -20,93 ‰ (раздел 5.2.2, табл. 53 стандарта). Для интерпретации результатов исследования методом NMR изотопного состава водорода в метильной и метиленовой группах молекул этанола в ГОСТ Р 59570-2021 для спирта виноградного происхождения установлены соответствующие интервалы – (D/H)I = 97,0-106,0 ppm, (D/H)II = 121,0-136,0 ppm, R = 2,28-2,78 ppm.

По результатам исследований изотопного состава легких элементов в дистиллятах в рамках существующей матрицы образцов можно сделать два дополнительных вывода:

• -    результаты, полученные методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса NMR, не подтверждают обоснованность применения таких количественных диапазонов изменения значений показателя δ¹³С VPDB как диапазоны «от -29 до -26 ‰» или «от -29 до -25,5 ‰», которые ранее предлагались в отдельных документах для подтверждения виноградного происхождения спирта, содержащегося в винодельческой продукции;

• -    научные данные, полученные методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса NMR при исследовании ограниченного количества образцов (№№ 1-20, табл. 3), позволяют сделать предварительный вывод о возможности применения данной аналитической методологии для установления географического происхождения винодельческой продукции.

• 2.    Применение метода HPLC

Так, например, последний вывод может быть обоснован количественными данными изменения показателя R (табл. 3), которые для дистиллятов из России лежат в диапазоне от 2,55 до 2,70, дистиллятов из Армении – от 2,50 до 2,56, из Казахстана – от 2,55 до 2,58. Несомненно, этот вывод из-за ограниченного количества исследованных образцов необходимо считать предварительным.

В качестве дополнительного вывода можно также отметить преимущества метода спектроскопии ядерного магнитного резонанса NMR перед масс-спектрометрическим методом IRMS/SIRA. В отличие от последнего метода спектроскопия ядерного магнитного резонанса NMR по причине существенно более высокой селективности определения, основанной на прямом измерении целе- вых изотопов (напр., 2Н, 13С, 31P и др.) в структурных группах молекул веществ, позволяет устанавливать различия, например, между спиртами, полученными брожением углеводов растений, относящихся к одной и той же группе фотосинтеза (напр., виноград и сахарная свекла входят в группу растений С3-пути фотосинтеза). Таким образом, метод NMR в мировой экспертной практике является основной (арбитражной) методологией для решения задачи определения ботанического происхождения этанола, входящего в состав винодельческой продукции.

Результаты применения метода HPLC для анализа фурановых альдегидов говорят о доминирующем накоплении фурфурола в дистиллятах в процессе их созревания в контакте с древесиной дуба. Гидроксиметил-фурфурол синтезируется в меньших количествах или практически отсутствует в дистилляте-сырце и молодом дистилляте без выдержки в контакте с древесиной дуба. Внесение в дистилляты простого карамельного колера, в котором содержание гидрок-симетилфурфурола достигает 12-13 г/кг, а фурфурол представлен в значительно меньших количествах (0,15-17 г/кг), приводит к увеличению количества гидрокси-метилфур-фурола и изменению показателя R до границы ниже 1,0.

С учетом запрета для добавления в коньячные дистилляты пищевого красителя – простого карамельного колера (Caramel I-Plain, E-150a) применение метода высокоэффективной жидкостной хроматографии для исследования состава фурановых альдегидов и критериев интерпретации результатов анализа, например, показателя R, установленных в ГОСТ Р 59570-2021, позволяет с высокой степенью достоверности выявить недопустимую манипуляцию состава винодельческой продукции.

В заключение необходимо отметить, что исследования с использованием как приведенных в настоящей статье методов, так и других методов, установленных в ГОСТ Р 59570-2021, должны быть продолжены не только в сторону увеличения количества образцов, но и в сторону расширения программы, в которую наряду с изучением состава готовой продукции целесообразно включить работы по исследованию исходного сырья – винограда, а также исследо- ванию природно-климатических и агротехнических условий районов (терруаров) его произрастания. Подобная исследовательская программа может быть эффективно реализована в рамках совместных проектов с заинтересованными научными партнерами, промышленными объединениями и/или государственными организациями стран ЕАЭС, ближнего и дальнего зарубежья, в которых виноградарство и виноделие являются одним из приоритетных секторов экономики. В свою очередь совместные проекты обеспечивали бы более эффективное и активное межгосударственное взаимодействие в рамках деятельности Международной межправительственной организации по виноградарству и виноделию OIV, в которой в соответствии с решением 19-й Генеральной ассамблеи OIV, прошедшей 12.07.2021 г. в г. Париже (Франция), русский язык наряду с английским, французским, немецким, испанским и итальянским получил статус официального языка этой авторитетной организации мирового виноградарства и виноделия. Результаты совместных исследований вне всякого сомнения способствовали бы повышению конкурентоспособности и экспортного потенциала винодельческой продукции стран-участников научных проектов. Центр коллективного пользования (Научно-образовательный центр) Российского университета дружбы народов (РУДН) располагает необходимой научноисследовательской инфраструктурой, квалификацией и знаниями, готов к осуществлению совместных научных проектов с заинтересованными партнерами на национальном, межгосударственном и международном уровнях.

Исследования выполнены в научноисследовательской лаборатории фундаментальных и прикладных исследований качества и технологий пищевых продуктов (ПНИЛ) и исследовательских лабораториях Научно-образовательного ресурсного центра «Фармация»/Центра коллективного пользования (научно-образовательного центра) РУДН в рамках текущих фундаментальных и прикладных проектов по изучению сельскохозяйственного растительного сырья и изготовленных из него пищевых продуктов, проводимых в Российском университете дружбы народов (РУДН) в сотрудничестве с отраслевыми объединениями НО «Союз виногра- дарей и виноделов России» (СВВР) и НКО «Союз     производителей     коньяка»

(«Союзконьяк»), предприятиями, государственными ведомствами, национальными и зарубежными научными партнерами.