Остаточные количества добавленных к суслу фунгицидов в 10-дневном вине

УДК 634.8
ОСТАТОЧНЫЕ КОЛИЧЕСТВА ДОБАВЛЕННЫХ К СУСЛУ ФУНГИЦИДОВ В 10-ДНЕВНОМ ВИНЕ - ЛАБОРАТОРНЫЕ ОПЫТЫ
Л.С. Катерова
Институт виноградарства и виноделия, г. Плевен, ул. Кала тепе № 1, Болгария; e-mail: katerova lili@abv.bg
Исследованы остаточные количества (OK) добавленных к суслу фунгицидов с активными веществами хлорталонил, фолпет, пропиконазол, пенконазол и миклобутанил в 10-дневном вине, после завершения бурного брожения - спонтанного и направляемого 1 % бродильных винных дрожжей. Во всех винах, полученных спонтанным брожением, ОК, добавленных к суслу, фунгицидов меньше чем в тех, полученных направляющим брожением. Из исследуемых фунгицидов больше уменьшается хлорталонил - до 0,2 и 0,5 %, а наименее фолпет - до 36,7-43,3 и 40,0-46,7 % с первоначально добавленного, соответственно при спонтанном и направляемом брожениях.

Фунгициды - самые применяемые в виноградарстве пестициды. При сборе винограда часто устанавливаются ОК (остаточные количества) хлорталонила [1], а фолпет, пенконазол и миклобутанил среди фунгицидов, чьи О К превышают максимально допустимые для винограда в Италии [2]. Комитетом по пестицидным остаткам в Великобритании установлены в винограде ОК пропиконазола, пенконазола и миклобутанила [3]. Хлорталонил, фолпет и миклобутанил находили и в винах [4].
Остаточные количества фунгицидов в винограде, кроме токсикологических эффектов на здоровье производителей и потребителей, могут оказать неблагоприятное влияние на нормальный ход алкогольного брожения и на качество полученного вина.
Цель исследования - установить ОК добавленных к суслу фунгицидов с активными веществами (а.в.) хлорталонил, фолпет, пропиконазол, пенконазол и миклобутанил в молодых 10-дневных винах, после завершения бурного брожения - спонтанного и направляемого.
Материалы. Фунгицидные продукты: Хлорталонил 500 СЦ (Chelm) и Браво 500 (ISK Biotech) с а.в. хлорталонил; Фолпан 50 ВП и Фолпан 80 ВДГ (Makhteshim Agan) с а.в. фолпет; Бампер 25 ЕК (Makhteshim Agan) и Тилт 250 ЕК (Ciba) с а.в. пропиконазол; Топаз 100 ЕК (Агрия АД) с а.в. пенконазол; Систан 12 Е (Rohm & Haas) и Систан супер 24 ЕК (Агрия АД) с а.в. миклобутанил.
Винные дрожжи: сухие селекционированные винные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Stamm D576 (SIHA-Riesling-Yeast 7, Begerow Germany), активированные согласно указаниям производителя.
Методы для определения ОК: газовой хроматографией с электрон хватающим детектором [5, 6].
Лабораторные опыты для установления ОК а.в. фунгицидов, добавленных в сусло из необработанного винограда, после протекания бурного брожения. В 2001-2003 гг. исследовано влияние добавки фунгицидов на два варианта брожения несульфитированного сусла из сорта Рислинг итальянский:
1. Нестерильное и незаквашенное,
2. Стерилизиранное, заквашенное 1 % бурно брожащих винных дрожжей, отвечающих 6 g/hL сусла неактивированных сухих дрожжей. Количества добавленного фунгицидного продукта (соответствующее ему а.в.) соображены с нормативами для винного винограда и с максимально установленными остаточными количествами в польских пробах винограда во время его сбора [7]. После завершения бурного брожения (10 дней) определены ОК а.в. фунгицидов в прозрачной части молодого вина (3 повторения).
Статистический анализ: t - тест типа 2 (Analysis Toolpak: Excel).
Во всех винах, полученных спонтанным брожением, ОК а.в. добавленных к суслу фунгицидов меньше чем тех, полученных направляющим брожением (табл. 1 и 2).
Остаточные количества а.в. фунгицидов в 10-дневном вине, полученном спонтанным и направляемым 1 % дрожжей брожениями

Таблица 1

Замечание: Концентрации в данной строчке (среднее трех определений) обозначены различными буквами и значительно отличаются (Р<0,05) при сравнении с ,,t" - тестом; * - % добавленного а. в.

Таблица 2
Сравнение с ,,t" - тестом ОК в 10-дневном вине, после: а) спонтанного и б) направляемого 1 % дрожжей бурного алкогольного брожения

Самая значительная разница установлена при вариантах с прибавкой продуктов Систан 12 Е и Систан супер 24 ЕК (а.в. миклобутанил), хотя они не влияют на ход брожения [7]. Из исследуемых фунгицидов наиболее уменьшается хлорталонил - до 0,2 и 0,5 %, а наименее фолпет - до 36,7-43,3 и 40,0-46,7 % первоначально добавленного соответственно при спонтанном и направляемом брожениях (табл. 1).
Литературные данные о разложении фолпета в стерильном и нестерильном сусле и в вине противоречивы. Многие авторы [8, 9, 10 и др.] устанавливают почти полное разложение фолпета в сусле до фталимида, объясняя его гидролизом. Кроме того, что гидролизирует- ся, фолпет адсорбируется и биотрансформируется дрожжами [11]. С другой стороны, есть сообщения о наличии довольно высоких ОК фолпета (0,1 - >15 mg/L) в 219 из 1827 исследованных проб из преимущественно импортного виноградного сока, предназначенного для производства вина [4]. Следовательно, сильно сульфитицирован - обычно 0,8-1,5 g S02/L [12]. Наличие этих очень высоких ОК в суль- фитицированном виноградном соке показывает, что причины разложения фолпета - вероятно не только гидролиз и биотрансформация. Серный диоксид своим редукционным действием создает бескислородную среду, мешает дрожжам начать алкогольное брожение. Он действует бактериостатично и бактерицидно, инактивирует некоторые энзимы, но нельзя ожидать, что он остановит гидролиз.
В попытках объяснить это противоречие, в настоящем исследовании, при добавке 0,8 и 1,2 g/L серного диоксида, установилось обратно-пропорциональное концентрации снижение рН сусла от 2,90, до 2,36 и 2,07, что апроксимируется уравнением:
рН = - 0,6893 (концентрация SO2) + 2,9029 (R2=0,9997).
Деградация фолпета в стерилизированном фильтрованием виноградном соке значительно ускоряется при повышении рН от 3,2 до 3,8 [9]. Вызванные добавлением серного диоксида низкие стоимости рН (2,36-2,07), ввиду установленной Hatzidimitriou и др. [9] зависимости, предполагают очень медленный гидролиз фолпета, которым можно отчасти объяснить высокие стоимости фолпета в виноградном соке, найдены Soleas и Goldberg [4].
В настоящем исследовании рН сусла тоже довольно низкое пе- ред спонтанным и направляемым брожениями (табл. 3), и может являться причиной более медленного гидролиза фолпета (нормальное рН сусла 2,9-3,5). Другие возможные причины высоких стоимостей ОК фолпета, установленные в 10-дневном вине,- это анализированная мутная (самоосажденная) супернатанта, возможно содержащая фолпет, адсорбированный по дрожжам [13] и стабилизирующее фолпет влияние других элементов добавленных фунгицидов [8]. Вопрос нуждается в дополнительном исследовании.
В поддержке полученных в настоящем исследовании результатов и вышеупомянутого тезиса о влиянии рН, установленные ОК фолпета в двухмесячном вине - 0,003-0, 008 mg/L, в 6 из 6 вин [14], и в вине для купажирования, перешедшее все виды обработки, вкл. очистку - в 5 из 1537 исследованных проб, в 2 из них» превышающие 0,1 mg/L [4].

Таблица 3
Показатели виноградного сусла (контроль) перед брожением

На 10-й день в молодом вине рН повышается соответственно до 3,06-3,23, и 3,26-3,73 (табл. 4).

Таблица 4
Показатели 10- дневного вина, броженного добавленным фолпетом

Причиной более больших концентраций уделенного углеродного диоксида по сравнению с контролем при спонтанном брожении (табл. 4) может быть образование меньше страничных продуктов (больше сахара ферментировало до алкоголя и диоксида углерода) и образование меньше дрожжевых клеток (использовано меньше сахара доя их роста).

Меньшие стоимости ОК при спонтанном брожении можно объяснить отсуствующими в стерилизированном сусле частицами винограда и плохо устойчивыми повышенному алкогольному содержанию дикими дрожжами, которые отстаиваясь, устраняют часть ОК. Подобный эффект имеют некоторые нерастворимые полисахариды, вкл. клеточные мембраны дрожжей, целлюлозу и др., использованные для стимуляции алкогольного брожения в присутствии фунгицидов [15].
В спонтанном брожении участвуют значительные по виду и числу количества нативных дрожжей. Большая часть из них с повышением алкогольного содержания быстро вымирают и устраняют от брожевого сусла накопленные в их клеточных мембранах ОК фунгицидов. Этого эффекта нельзя достичь в той же самой степени селекционированными дрожжами, даже если они чувствительны к соответствующим а.в.
На основе проведенного исследования, можно сделать следующие предварительные выводы:

1. Во всех винах, полученных спонтанным брожением, ОК а.в. добавленных к суслу фунгицидов меньше, чем в тех, полученных направляемым брожением.
2. Самая значительная разница между ОК в винах, полученных спонтанным и направляемым брожениями, установлена при вариантах с добавкой Систана 12 Е и Систана супер 24 ЕК (а.в. миклобутанил).
3. Из исследуемых фунгицидов наибольше уменьшается а.в. хлорталонил - до 0,2 и 0,5 %, а наименее а.в. фолпета - до 36,7-43,3 и 40,0-46,7 % от первоначально добавленного, соответственно при спонтанном и направляемом брожениях.

Литература

1. Chlorothalonil. In: JMPR Pesticide residues in food - 1997 evaluations. Part I - Residues. FAO Plant Production and Protection Paper 142,- 1998.- C. - 251-287.
2. Cabras, P. Pesticide residues in grapes and wine in Italy / P. Cabras, E. Conte // Food Addit Contam,- v.18 - № 10.-2001. C. 880-885.
3. PRC. Pesticides Residues Monitoring: Second Quarter Results April - June 2000: Summary Tables,- 2000. C. 11-18. Avialable at www.pesticides.gov.uk/committees/PRC/
4. Soleas, G.J. Pesticide Residues in Unfennented Grape Juices and Raw Wines: A 5-year Survey of More than 3000 Products / G.J. Soleas, D.M. Goldberg // J. Wine Res- v. ll.-№3.-2000,-C. 197-207.
5. Катерова, Л. Газовохроматографско определяне на фунгишщи в лозови листа, грозде, мъст и вино. I. Хлорталонил и фолпет / Л. Катерова // Сборник от научна конференция с международно участие, Плевен, 29-30 август 2007,- С. 242-248.
6. Катерова, Л. Газовохроматографско определяне на фунгициди в лозови листа, грозде, мъст и вино II. Пропиконазол, пенконазол и миклобутанил / Л. Катерова // Сборник от научна конференция с международно участие, Плевен, 29-30 август 2007. С. 249-255.
7. Катерова, Л. Остатьчни количества от хлорталонил, фолпет, пропиконазол, пенконазол и миклобутанил в грозде и лозови листа след последно третиране и при гроздобер / Л. Катерова // Лозарство и винарство. - Т. 56,- № 2,- 2007.- С. 20-27.
8. Cabras, P. Persistence and metabolism of folpet in grapes and wine / P. Cabras, A. Angioni, V. Garau, M. Melis, F. Pirisi, G. Farris, C. Sotgiu, E. Minelli // J. Agric Food Chem. v.45.- №2,- 1997,-C. 476-479.
9. Hatzidimitriou E. Hydrolyse du Folpel - Incidence sur le Declenchement de la Fermentation Alcoolique / E. Hatzidimitriou, Ph. Darriet, A. Bertrand, D. Dubourdieu // J. Int. Sci. Vigne Vin.- v. 31,- №1,- 1997. C. 51-55.
10. Folpet (41). In: JMPR, Pesticide residues in food - 1998 evaluations. Part I - Residues. FAO Plant Production and Protection Paper, 152/1 and 152/2 1999 - C.639-693.
11. Viviani-Nauer A. In vitro detection of folpet and its degradation to phthalimide in aqueous solutions and in yeast suspensions / A. Viviani-Nauer, P. Hoffmann-Boiler, J. Gafner // Am. J. Enol. Viticult. -v.48.- №1,- 1997,- C. 63-66.
12. Иванов, Т. Практикум по винарска технология / Т. Иванов, С. Геров, А. Ян- ков, Г. Бамбалов, Т. Тончев, Д. Начков и М. Маринов - Пловдив: "Христо Г. Данов", 1979 - С. 51-53; 446-448 и 472.
13. Viviani-Nauer A. In vivo detection of folpet and its metabolite phthalimide in grape, must and wine./ A. Viviani-Nauer, P. Hoffmann-Boiler, J. Gafner // Am. J. Enol. Viticult.- v.48.- №1,- 1997,- C. 67-70.
14. Bugaret I. Des Precisions sur le Folpel /1. Bugaret // Phytoma def. veg. 446. - 1993 -C. 41-46.
15. Larue F. Incidence de certains polysaccharides insolubles sur la fermentation alcoolique / F. Larue, C. Geneix, M-K. Park, Y. Murakami, S. Lafon-Lafourcade, P. Ribereau- Gayon // Connaiss. Vigne Vin.- v.19.- №1,- 1985,- C. 41-52.

По материалам Международной научно-практической конференции "Научно-прикладные аспекты развития виноградарства и виноделия на современном этапе" - Новочеркасск, ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко, 2009