Study of the isotope composition of sparkling winess

   The article presents the results of a study of the isotopic composition of 24 samples of sparkling wines from various manufacturers.

   The aim of the research was to study the polycomponent isotopic composition of sparkling wines and to establish the relationship between the isotopic composition of hydrogen, oxygen and carbon of individual components isolated from wine and the total parameters of the isotopic composition for possible use as quality criteria. Isotope ratios were measured by isotope mass spectrometry with a ConFlo IV continuous flow system, GasBench II isotopic equilibration method; elemental analyzer with high temperature conversion and oxidation reactor.

   Along with the determination of the isotopic composition of individual wine components ((δ¹³С_CO2, δ¹³С_ethanol, δ¹⁸С_water, δ¹⁸С_ethanol)), the total parameters of the isotopic composition were estimated: δ¹³С_total, δ¹⁸С_total и δ²H_total. In the studied samples, good correlations were obtained between the isotopic compositions of individual components. In one sample, a difference was found between the data of δ¹³С_CO2 (-10,04 %о), δ¹³С_ethanol (-25,8 %) и δ¹³С_total (-25,86 %), it is possible that the wine contains carbon dioxide formed from the sugar of C4 type plants. These studies have shown that isotope mass spectrometry is an effective way to control the quality of grape wines. A comprehensive study of the components of sparkling wine makes it possible to identify the relationship between different isotope indicators and apply them to assess the geographical and biological origin of the product.

1. Контроль подлинности и качества винодельческой продукции. Методические аспекты исследования общих и специфичных показателей винограда Крыма / Н. С. Аникина [и др.] // Контроль качества продукции. — 2018. — № 2. — С. 51—58.

2. Оганесянц, Л. А. Фальсификаты винодельческой продукции: методы выявления / Л. А. Оганесянц // Контроль качества продукции. — 2017. — № 7. — С. 8—11.

3. Сравнительный анализ красного сухого вина методами высокоэффективной жидкостной хроматографии и атомно-эмиссионной спектроскопии / А. Захарова [и др.] // Аналити­ка. - 2017. - № 2 (33). - С. 86-96. DOI: DOI: 10.22184/2227-572X.2017.33.2.86.96.

4. Методология идентификации подлинности вин / Н. С. Аникина [и др.]; под ред. Н. С. Аникиной. — Симферополь: Диайпи, 2017. — 152 с.

5. Установление сортовой и региональной принадлежности белых вин с использованием нейросетевых технологий / А. А. Халафян [и др.] // Журнал аналитической химии. — 2019. — Том 74, № 6. — С. 464—471. doi: 10.1134/s0044450219060057.

6. Семипятный, В. К. Идентификация виноматериалов с защищенным наименованием места происхождения с применением кластерного анализа / В. К. Семипятный, С. А. Хуршудян, А. Г. Галстян // Вопросы питания. — 2020. — Т. 89, № 5. — С. 119—126. DOI: 10.24411/0042-8833-2020-10072.

7. Перспективные расы дрожжей для молодых игристых вин с мускатным ароматом / И. П. Лутков [и др.] // Техника и технология пищевых производств. — 2021. —Т. 51, № 2. - С. 312-322. doi: 10.21603/2074-9414-2021-2-312-322.

8. Жеди, А. О технологии приготовления экспедиционных ликеров. Точка зрения французского энолога. / А. Жеди // Индустрия напитков. — 2014. — № 2. — С. 32—36.

9. Pepi, S. Geochemical fingerprints of «Prosecco» wine based on major and trace elements / S. Pepi, C. Vaccaro // Environmental Geochemistry and Health. — 2018. — Vol. 40. — P. 833-847. DOI: 10.1007/s10653-017-0029-0.

10. Использование современных инструментальных методов анализа с целью установления географического места происхождения винодельческой продукции / Л. А. Оганесянц [и др.] // Пиво и напитки. —2019. — № 4. — С. 59—64. DOI: 10.24411/2072-9650-2019-10002.

11. Панасюк, А. Л. Исследование изотопных характеристик кислорода водной компоненты винодельческой продукции / А. Л. Панасюк, Л. А. Оганесянц, Е. И. Кузьмина // Виноделие и виноградарство. — 2016. — № 6. — С. 4—6.

12. Вариации отношений изотопов углерода этанола вин в зависимости от географического положения виноградников / Л. А. Оганесянц [и др.] // Магарач. Виноделие и виноградарство. — 2017. — № 4. — С. 38—40.

13. Elemental profile and oxygen isotope ratio (8¹⁸0) for verifying the geographical origin of Chinese wines / S. Fan, Q. Zhong, H. Gao, [et al.] // Journal of Food and Drug Analysis. — 2018. — Vol. 26, Iss. 3. - P. 1033-1044.

14. A. W. Hilkert, H. Avak. Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany. ¹⁸0-Equilibration on Water, Fruit Juice and Wine Using Thermo Scientific GasBench II. AppUcation note 30048.

15. O. Kracht, A. Hilkert, T. Racz-Fazakas. EA-IRMS: 13C and Simultaneous ¹⁸0 and 2H Isotope Analysis in Ethanol with Thermo Scientific Delta V Isotope Ratio Mass Spectrometers. Application note 30147.

16. Иванищев, В. В. Эволюционные аспекты с4-фотосинтеза / В. В. Иванищев // Известия ТулГУ. Естественные науки. — 2017. — Вып. 3 — С. 64-77.

17. Масс-спектрометрия GC-IRMS/SIRA стабильных изотопов углерода в летучих органических соединениях/ А. Колеснов [и др.] // Аналитика. — 2018. — № 3 (40). — С. 264—272.

18. Cabanero, А. I., San-Hipolito, М. Ruperez. Rapid Commun. MassSpectrom. 21, 3323—3328 (2007).

19. Колеснов, А. Ю. Хромато-масс-спектрометрия стабильных изотопов кислорода ¹⁸0 /^1бО в винограде и винодельческой продукции Крыма / А. Ю. Колеснов, Н. К. Агафонова, М. А. Зенина // Аналитика. — 2016. — № 3 (28). — С. 72—82.

20. Продукция алкогольная и сырье для ее производства. Идентификация. Метод определе­ния отношения изотопов спиртов и сахаров в винах и суслах : ГОСТ 32710-2014. — Введ. 01. 01. 2015. — М.: Стандартинформ, 2015. — 11 с.