Химический анализ раскрывает влияние дыма лесных пожаров на виноград и вина

Сезон лесных пожаров на западе США становится длиннее и суровее, что наносит ущерб винодельческой промышленности из-за влияния дыма на качество винного винограда. Летучие соединения в дыме от пожаров могут поглощаться виноградом и придавать вину из пораженных ягод неприятный привкус, известный как «дымная тональность» (smoke taint).

Новое исследование под руководством ученых из UC Santa Cruz предоставляет ценные данные и рекомендации по использованию аналитической химии для выявления винограда и вин, пораженных дымной тональностью. Опубликованное 3 марта в Journal of Natural Products, исследование основано на анализе более 200 образцов винограда и вина из 21 винодельческого региона Калифорнии и Орегона.

Ведущий автор Фил Крюс, профессор химии в UC Santa Cruz, также является виноделом и владельцем небольшой винодельни (Pelican Ranch Winery). Он заявил, что масштаб проблемы стал ему очевиден после пожара Мендосино Комплекс в 2018 году, когда крупные винодельни начали отказываться от винограда из пострадавшего региона, а Крюса привлекли в качестве консультанта юридические фирмы, представляющие интересы профессионалов отрасли.

«Я обнаружил, что не было предоставлено должных аналитических данных, чтобы выяснить, поражены ли виноград или вино дымом», — сказал он.

Крюс выяснил, что лучшие исследования по этой проблеме были проведены в Австралийском институте виноделия (AWRI), где ученые идентифицировали ряд соединений, которые можно обнаружить в пораженном винограде и вине и использовать в качестве «биомаркеров» дымной тональности. Он также обнаружил, что большинство лабораторий в США, используемых винодельческой отраслью, не проводят адекватных измерений. Он разработал новое исследование, чтобы применить австралийские методы к винограду и вину из Калифорнии и Орегона.

«Это исследование чрезвычайно ценно, имеет потенциал сэкономить бесчисленные доллары и становится все более актуальным в нашем мире засухи и изменения климата», — сказала Элени Пападакис, консультант по виноделию из Портленда, штат Орегон, которая не принимала прямого участия в исследовании, но помогла связать Крюса с виноделами Орегона. «Я верю, что говорю от имени всего винодельческого сообщества, выражая восхищение и признательность за надежные данные и основанные на доказательствах рекомендации, которые профессор Крюс и его команда предоставили в этой новаторской работе», — добавила она.

Подход Крюса делает акцент на прямом измерении соединений, производных от дыма, в той форме, в которой они накапливаются в винограде. Предыдущие исследования связывали дымную тональность с летучими фенолами, присутствующими в дыме горящей растительности. Эти соединения поглощаются через кожицу созревающих ягод и накапливаются в винограде, где связываются с сахарами, образуя нелетучие соединения, называемые фенольными дигликозидами.

В связанной форме фенольные соединения не имеют запаха или вкуса, но дурно пахнущие свободные фенолы могут высвобождаться под действием ферментов — либо во время брожения вина, либо непосредственно во рту под действием ферментов или бактерий, присутствующих в слюне.

«Мы обнаружили, что фенольные дигликозиды стабильны в каберне совиньон во время выдержки в бутылке, но затем во время дегустации мономеры, которые плохо пахнут, высвобождаются во рту», — пояснил Крюс.

По словам Крюса, важно напрямую измерять связанные фенольные дигликозиды. Эти крупные соединения плохо обнаруживаются стандартными методами анализа ароматических и вкусовых соединений в вине (газовая хроматография/масс-спектрометрия, или ГХ/МС), но их можно измерить с помощью более сложных методов (сверхвысокоэффективная жидкостная хроматография, или UHPLC, и количественная масс-спектрометрия).

Новое исследование предоставляет одни из первых количественных измерений фенольных дигликозидов в премиальном винограде и вине Калифорнии и Орегона, включая восемь различных сортов, собранных с 2017 по 2021 год. Результаты включают базовые данные для нормального винограда, а также для винограда, подвергшегося шести различным уровням воздействия естественного дыма лесных пожаров.

Анализ был сосредоточен на шести биомаркерах, рекомендованных AWRI как репрезентативных для соединений, связанных с дымной тональностью. Репрезентативные биомаркеры необходимы для практичности тестирования, поскольку древесный дым содержит сотни летучих соединений. Новые результаты показали, однако, что два биомаркера AWRI оказались бесполезными, и Крюс рекомендует заменить их другими.

«В нашем понимании этих соединений все еще существуют серьезные пробелы, поэтому необходимо больше исследований, — сказал Крюс. — Но люди уже сейчас могут использовать эти процедуры, чтобы изучить бутылку вина или партию винограда и определить, вероятно ли поражение дымной тональностью».