Обзор предупреждает: показания кислорода в вине нельзя напрямую сравнивать между разными винами и приборами

Научный обзор, опубликованный в среду, 4 ноября, предупреждает: значения содержания растворённого кислорода, которые регулярно приводят для вина, не так прямолинейны, как может показаться, и их не всегда можно безопасно сравнивать между разными винами и измерительными приборами.

В обзоре, опубликованном IVES Technical Reviews, Ignacio Nevares и Maria del Alamo-Sanza из группы UVaMOX Университета Вальядолида в Испании утверждают, что измерители кислорода не измеряют его содержание напрямую в миллиграммах на литр. Датчик регистрирует парциальное давление кислорода, обозначаемое pO2, или поток кислорода, после чего прибор пересчитывает сигнал в мг/л с помощью модели растворимости. По словам исследователей, на результат в вине могут влиять как сама жидкость, так и тип датчика.

Это различие важно, поскольку винодельни внимательно следят за растворённым кислородом, стремясь контролировать окисление и срок хранения вина, а также дозировки диоксида серы. Если считать показания в мг/л универсально сопоставимыми, хотя они зависят от состава вина и модели, используемой прибором, винодельня может неверно оценить воздействие кислорода или принимать решения о корректировке дозы диоксида серы на недостаточно надёжной основе. Эта проблема может иметь более широкое значение и для производства других напитков, где контроль кислорода служит инструментом управления процессом.

Как отмечают авторы, типичное измерение кажется простым: специалист вводит зонд, дожидается стабилизации показаний и записывает значение, например 0,42 мг/л. Однако отображаемое на экране число — результат пересчёта, а не прямое измерение массы кислорода в литре вина. В электроде Кларка сила тока зависит от того, как кислород проходит через мембрану. В оптическом датчике кислород влияет на люминесценцию индикатора. В обоих случаях первичный отклик отражает доступность кислорода на границе раздела с датчиком, а не его массовую концентрацию.

Согласно обзору, проблема не в том, что современные приборы обязательно неточны. Значение показания на экране зависит от соотношения растворимости, которое используют для пересчёта сигнала датчика в мг/л. Прибор может быть точным и обеспечивать воспроизводимые результаты, отмечают авторы, но при этом давать лишь приблизительную концентрацию, если заложенная в пересчёт модель не соответствует исследуемому вину.

Исследователи подчёркивают, что в этом отношении вино нельзя приравнивать к воде. Многие измерители кислорода калибруют в насыщенной воздухом воде или используют основанные на воде зависимости растворимости. Такие эталоны могут быть полезны для проверки датчика, пишут авторы, но не дают оснований считать, что соотношение между pO2 и мг/л в вине такое же. Вино — это водно-спиртовая и химически активная среда, в которой этанол, сахара и экстрактивные вещества могут изменять растворимость кислорода. На его растворимость и перенос также влияют температура и давление. Дополнительные переменные — условия в газовом пространстве и углекислый газ.

В результате, говорится в обзоре, два вина могут иметь одинаковое значение pO2, но содержать разное количество физически растворённого кислорода. Универсальный пересчёт в мг/л может скрыть это различие, а не прояснить его.

Авторы также разграничивают два источника искажений. Первый — физико-химический: состав вина меняет растворимость кислорода, а значит, и соотношение между pO2 и мг/л. Второй — инструментальный: винная матрица может сама влиять на отклик датчика. В оптических системах это может быть связано с люминофором и его носителем, а в полярографических — с диффузией через мембрану.

В обзоре приводится более раннее исследование del Alamo-Sanza и коллег, опубликованное в 2014 году. Оно показало, что отклонения были заметны уже при выражении показаний в гектопаскалях и различались в зависимости от прибора. В испытаниях на восьми настоящих винах исходные погрешности в 11–19% после компенсации с учётом содержания этанола и сахара для конкретного прибора снизились до 0–5%, а в одной оптической системе — до менее чем 0,5%. Однако, подчёркивают авторы, эта коррекция касалась отклика датчика, а не фактической растворимости кислорода в вине.

В статье также вновь рассматриваются малоизвестные исследования, проводившиеся в Советском Союзе в 1970–1979 годах. Авторы отмечают, что языковые барьеры и ограниченный доступ к работам помешали широко цитировать их, но считают их выводы актуальными и сегодня. В тех исследованиях сообщалось, что с повышением температуры растворимость кислорода снижалась, тогда как отклик полярографического датчика усиливался; мембранные датчики реагировали на pO2, а не непосредственно на массу кислорода; экстракт и другие компоненты вина настолько влияли на растворимость, что требовались уравнения с учётом состава.

В обзоре говорится, что новые оптические датчики стали стабильнее и требуют меньше обслуживания. Кроме того, они не расходуют кислород во время измерения и позволяют получать показания с меньшим вмешательством в процесс. Однако, по мнению авторов, более совершенная конструкция датчика не устраняет проблему модели. Более стабильное показание, отмечают они, не становится автоматически более универсальным.

Исследователи не призывают винодельни отказываться от показателей в мг/л. По их словам, такие значения остаются полезными, если отслеживать одно и то же вино при неизменных условиях или фиксировать относительные изменения в рамках стабильного протокола. Осторожнее следует подходить к сравнению разных вин, приборов или лабораторий, использованию показателей в стехиометрических расчётах или при оценке потребности в диоксиде серы, а также к трактовке единичного измерения как отражающего равновесное состояние.

Вместо этого авторы предлагают винодельням и лабораториям, когда приборы это позволяют, указывать рядом со значением в мг/л дополнительные данные. К ним относятся исходный сигнал — например, pO2, гектопаскали или насыщение; фактические температура и абсолютное давление; калибровка и модель пересчёта pO2 в мг/л; а также сведения о матрице, в том числе содержание алкоголя, сахаров и экстракта. Они также рекомендуют фиксировать условия измерения: где и когда оно проводилось, сколько времени вину дали для стабилизации, перемешивали ли его, каков был объём газового пространства и поглощало ли вино кислород или расходовало его в этот момент.

Если прибор показывает только мг/л, такое измерение всё равно может быть полезным для внутреннего контроля процесса, говорится в обзоре, при условии что используют один и тот же прибор и неизменный протокол. Авторы предостерегают от сравнения результата на универсальной основе за пределами этих условий.

Авторы также считают, что единичное измерение кислорода может сказать меньше, чем динамика его изменения в вине. В исследованиях технологических процессов, пишут они, более полезную информацию, чем отдельное значение концентрации, может дать изменение pO2 во времени, включая наклон кривой, время истощения или площадь под кривой.

Обзор связан со статьёй тех же исследователей, опубликованной в 2026 году в журнале Food Chemistry: в ней авторы заново оценили методы измерения растворённого кислорода в вине и ограничения показателей, основанных на массе. Вместе эти работы ставят под сомнение распространённое в винодельческой практике предположение, что значение растворённого кислорода в мг/л означает одно и то же для разных вин, приборов и лабораторий. Для производителей это может стать основанием осторожнее использовать данные о кислороде при текущем контроле, принятии решений о розливе и управлении антиоксидантной защитой.