биомолекула.ру. Взгляд изнутри.
 

Логин:
Пароль:


Всё дело в волшебных пузырьках… в шампанском

[2 октября, 2009 г.]

Важнейшее и наиболее знаменитое качество шампанских вин — это пузырьки, которые, лопаясь, образуют над бокалом маленький ароматный фейерверк. Исследователи с родины шампанского — из Университета Реймса (Шампань, Франция) — провели точнейший масс-спектрометрический анализ веществ, входящих в аэрозоль, возникающий над поверхностью игристого напитка. Согласно результатам анализа, этот аэрозоль многократно обогащён (по сравнению с жидкой фазой) сотнями определяющих запах вина ароматических веществ, во многом благодаря которым шампанское завоевало свою славу благородного напитка.

Ананасы в шампанском! Ананасы в шампанском!
Удивительно вкусно, искристо и остро!
Весь я в чем-то норвежском! Весь я в чем-то испанском!
Вдохновляюсь порывно! И берусь за перо!

Стрекот аэропланов! Беги автомобилей!
Ветропросвист экспрессов! Крылолет буеров!
Кто-то здесь зацелован! Там кого-то побили!
Ананасы в шампанском — это пульс вечеров!

В группе девушек нервных, в остром обществе дамском
Я трагедию жизни претворю в грезофарс...
Ананасы в шампанском! Ананасы в шампанском!
Из Москвы — в Нагасаки! Из Нью-Йорка — на Марс!

Игорь Северянин, январь 1915. Петроград.

Хотя на территории России и сопредельных государств зарегистрированная торговая марка «Советское шампанское» неизгладимо запечатлелась в культуре и традициях, согласно международным конвенциям, шампанскими могут называться только (!) те вина, которые произведены в провинции Шампань во Франции. Являясь предметом национальной гордости и международного престижа, шампанские вина на весь мир славятся своим ароматом и веселыми пузырьками. И если природа образования пузырьков более-менее понятна, то определяющие параметры «фирменного» аромата с трудом поддаются расшифровке в первую очередь из-за сложнейшего состава того «букета» органических молекул, который в процессе приготовления накапливается в этом вине.

Исследователи из самого сердца родины шампанского — Университета Реймса (регион Шампань–Арденны, Франция) — задались целью установить, что же именно определяет столь любимый всеми французами (и не только ;-) аромат. Применение масс-спектрометрии сверхвысокого разрешения позволило им идентифицировать сотни поверхностно-активных веществ, содержание которых в аэрозоле, образующемся над поверхностью играющего вина, во много раз превышает таковое в самой жидкости. Учитывая, что большинство из них обладает сильным ароматом или является предшественниками ароматных веществ, можно с уверенностью сказать, что учёным удалось запечатлеть «химический отпечаток» этого баснословного аромата [1].

Надо сказать, что концептуальным предшественником этого исследования стали тоже работы по брызгам, но только не шампанского, а морской воды. Уже довольно давно установлено, что морской воздух (по сравнению с толщей вод) многократно обогащён органическими молекулами морского происхождения. Механизм этого явления достаточно прост: все эти соединения являются сурфактантами, — то есть, веществами, обладающими поверхностной активностью, — и в силу своей амфифильной химической природы адсорбируются на поверхности зарождающихся в морских волнах пузырьков. Всплывая на поверхность, пузырьки лопаются, и, распадаясь на мириады микроскопических капель, образуют аэрозоль, обогащённый этими органическими молекулами [2].

С шампанским ситуация обстоит приблизительно таким же образом. Если десакрализовать этот напиток и руководствоваться лишь принципами научного познания, это вино (и другие шипучие вина) можно представить многокомпонентным водно-спиртовым раствором, перенасыщенным углекислым газом (CO2), образующимся параллельно с алкоголем в процессе ферментации. Однако самым главным здесь является не это, а содержание сотен поверхностно-активных соединений, «достающихся в наследство» от виноградного сырья или микроорганизмов, осуществляющих весь процесс. (Кстати, в обычной бутылке шампанского (0.75 л) содержится около 5 л CO2, что, с учётом типичного размера пузырька (0.5 мм), в сумме составляет поверхность площадью около 80 м2.)

Каждую секунду играющее вино разбрызгивает целые облачка микроскопических капелек, возникающих после того, как очередной всплывший пузырёк газа в бокале лопается. Чтобы не полагаться исключительно на собственные органы зрения, этот увлекательный процесс достаточно детально изучен при помощи скоростной макрофотографии и лазерной томографии (см. рисунок).

Процесс образования аэрозоля над поверхностью бокала с шампанским. А. Серия фотоснимков интервалом времени ≈1 мс, иллюстрирующая заключительную стадию существования отдельного пузырька (риска: 1 мм) [3]. Б. Сливаясь с другом и лопаясь, пузырьки шампанского фактически поднимают в воздух (в форме аэрозоля) верхний слой жидкости. Мириады микроскопических капель, разбрызгиваемых во множестве каждую секунду, разлетаются на несколько сантиметров над поверхностью. В. Аэрозоль из шампанского над поверхностью бокала, как он выглядит с помощью методик лазерной томографии [4].

Для изучения состава аэрозоля на бокал с шампанским на 10 минут клали предметное стекло, образцы осевшей жидкости с которого подвергали масс-спектрометрическому анализу. Сравнение масс-спектров аэрозоля и жидкой фазы в диапазоне отношения массы к заряду (m/z) 150−1000 выявило тысячи «общих» соединений, а также более сотни молекул, содержание которых в аэрозоле оказалось на несколько порядков выше, чем в жидкости.

Для идентификации этих молекул учёные проводили поиск по метаболическим базам данных с интерфейсом для масс-спектрометрических данных, в качестве потенциальных «кандидатов» указывая метаболиты винограда (Vitis vinifera) и дрожжей (Saccharomyces cerevisiae), имеющих самое прямое отношение к биохимии вина. Среди 163 соединений, обогащающих аэрозоль, 32 предположительно относятся к винограду, а 13 — к дрожжам.

Среди «распознанных» молекул в брызгах шампанского — насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты с длинами цепи C13–C24, группа норизопреноидов (терпенов), определяющих как общие «очертания» запаха вина, так и ароматы, специфические для сортов винограда шираз, шардоне, мелон, мускат, рислинг, и другие вещества, как правило, обладающие характерным запахом.

Жерар Лиже-Белар, возглавлявший команду французских и немецких ученых, проделавших эту работу, таким образом прокомментировал свой повышенный интерес к происходящему в бокале с шампанским: «Благодаря этим удивительным процессам, один бокал содержит одновременно и пищу для ума, и удовольствие для органов чувств».

Литература

  1. Liger-Belair G., Cilindrea C., Gougeonb R.G., Lucioc M., Gebefügic I., Jeandeta P., Schmitt-Kopplinc P. (2009). Unraveling different chemical fingerprints between a champagne wine and its aerosols. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 16545–16549;
  2. O’Dowd C., De Leeuw G. (2007). Marine aerosol production: A review of the current knowledge. Phil. Trans. R. Soc. A. 365, 1753–1774;
  3. Liger-Belair G., Lemaresquier H., Robillard B., Duteurtre B., Jeandet P. (2001). The secrets of fizz in champagne wines: A phenomenological study. Am. J. Enol. Vitic. 52, 88–92;
  4. Liger-Belair G., Polidori G., Jeandet P. (2008). Recent advances in the science of champagne bubbles. Chem. Soc. Rev. 37, 2490–2511.

Автор: Чугунов Антон.

Число просмотров: 496.

Вернуться в раздел «Новости»

Комментарии

(Оставить комментарий) (показывать сначала старые комментарии)

Яндекс.Метрика

© 2007–2015 «биомолекула.ру»
Электропочта: info@biomolecula.ru
О проекте · RSS · Сослаться на нас

Дизайн и программирование —
Batch2k15.

Сопровождение сайта — НТК «Биотекст».

Условия использования сайта
Об ошибках сообщайте вебмастеру.