Effect of ozonated water treatment on inorganic components of Saperavi vines from the Bolnisi region of Georgia

في عالم صناعة النبيذ، تُعد الرحلة من بذرة عنب صغيرة إلى زجاجة من النبيذ الأحمر عملية بيولوجية معقدة تحكمها التربة تحت الكروم والهواء فوقها. فالكروم كائنات حية تستمد العناصر الغذائية من الأرض، حيث تمتص كلاً من المعادن الأساسية التي تحتاجها للنمو والمعادن الثقيلة غير المرغوب فيها التي قد تكمن أحياناً في التربة. وتنتقل هذه العناصر غير المرئية عبر الجذع، إلى الأوراق، وأخيراً إلى الثمار، مما يشكل الكيمياء النهائية للمشروب. ولعدة قرون، استخدم المزارعون الرشاشات الكيميائية لحماية هذه النباتات الرقيقة من الآفات والأمراض، لكن هذه الأساليب تحمل مخاطر على البيئة والمستهلك. وفي السنوات الأخيرة، ظهر بديل أنظف: الأوزون. وهذا شكل من أشكال الأكسجين يعمل كمطهر قوي، قادر على قتل البكتيريا والفطريات الضارة دون ترك رواسب سامة. وبينما كان العلماء يعرفون منذ فترة طويلة أن الأوزون يمكنه تنظيف سطح العنب، ظل هناك سؤال جوهري بلا إجابة: هل يغير هذا العلاج التركيبة المعدنية غير المرئية للكرمة نفسها، أم المعادن الثقيلة التي قد تنتهي في النبيذ؟

وضع فريق من الباحثين في جورجيا نصب أعينهم الإجابة على هذا السؤال من خلال دراسة عنب "سابيريفي" (Saperavi)، وهو صنف مشهور في منطقة بولنيسي. أرادوا معرفة ما يحدث عندما يتم رش كروم العنب بالماء المشبع بالأوزون بدلاً من مبيدات الآفات التقليدية. وعلى مدار موسمين زراعيين، قام الفريق بمعالجة قسم من كرم العنب بهذا الماء المشبع بالأوزون، سبع مرات من الربيع إلى الخريف، بينما ترك قسماً مجاوراً دون معالجة. ثم قاموا بجمع عينات بعناية في كل مرحلة من مراحل حياة النبات: التربة، الجذع، الأوراق، قشور العنب، البذور، والعصير، ليقوموا في النهاية بتحليل النبيذ النهائي. كان هدفهم هو تتبع مسار العناصر غير العضوية — مثل البوتاسيوم والكالسيوم والحديد، وكذلك المعادن الثقيلة مثل الرصاص والنحاس — وهي تنتقل من الأرض صعوداً عبر النبات وصولاً إلى الكأس.

كشف الاستقصاء عن نمط واضح في كيفية تغيير علاج الأوزون لكيمياء الكرمة. ففي التربة حيث تم تطبيق الأوزون، بدا أن المعالجة تعمل على تفكيك المركبات العضوية، مما يجعل عناصر مثل الفوسفور والنيتروجون أكثر توافراً للنبات. ومع ذلك، بينما كان الباحثون يتتبعون العناصر صعوداً في الكرمة، وجدوا اتجاهاً عاماً نحو الانخفاض. فقد تناقص إجمالي المكونات غير العضوية مع انتقالها من التربة إلى العناقيد، ثم إلى الأوراق، القشور، البذور، وأخيراً إلى العصير والنبيذ. لم يكن هذا التراجع موحداً لجميع العناصر؛ فبينما تغيرت مستويات المعادن المفيدة مثل البوتاسيوم والمغنيسيوم، حدث التغيير الأكثر أهمية مع المعادن الثقيلة. بدا أن علاج الأوزون يحول الأشكال الذائبة من معادن مثل الحديد والنحاس إلى مواد صلبة غير ذائبة، والتي يمكن بعد ذلك تصفيتها. ونتيجة لذلك، احتوى العنب والنبيذ الناتج من الكروم المعالجة على مستويات أقل ملحوظة من هذه المعادن الثقيلة مقارنة بالمجموعة الضابطة غير المعالجة. فعلى سبيل المثال، انخفض تركيز النحاس في النبيذ الناتج من الكروم المعالجة بالأوزون بشكل كبير، مما قلل من خطر تعكر النبيذ أو عدم استقراره لاحقاً.

وعلى الرغم من هذه التحولات الكيميائية، وجد الباحثون أن جودة النبيذ ظلت دون مساس. فلم تغير التغيرات في المحتوى المعدني طعم أو لون أو رائحة عنب "سابيريفي". لقد تم الحفاظ على الخصائص الحسية (organoleptic properties) — أي التجربة الحسية لتناول النبيذ — مما أثبت أن هذا العلاج يمكنه تنظيف النبات دون تجريده من طابعه. كما لاحظت الدراسة أن علاج الأوزون ساعد في تقليل الحاجة إلى الكبريتات، وهو مادة حافظة شائعة في صناعة النبيذ، من خلال قتل البكتيريا والفيروسات غير المرغوب فيها بشكل أكثر فعالية. وقد عملت العملية من خلال إحداث إجهاد طفيف لخلايا قشرة النبات، مما حفز استجابة طبيعية ساعدت النبات على إدارة كيميائه الداخلية، ولكن ليس بما يكفي لإيذاء الثمرة.

تشير النتائج إلى أن رش الكروم بالماء المشبع بالأوزون يقدم فائدة مزدوجة: فهو يعمل كدرع قوي ضد الأمراض بينما يقوم في الوقت نفسه بتنظيف النبات من المعادن الثقيلة غير المرغوب فيها. إن هذا العلاج لا يمنع الكرمة من امتصاص العناصر الغذائية التي تحتاجها للازدهار، ولكنه يبدو أنه يفلتر العناصر السامة التي قد تنتقل من التربة إلى المنتج النهائي. وبحلول الوقت الذي يتم فيه عصر العنب وتخميره، يكون النبيذ الناتج من الكروم المعالجة أنظف كيميائياً، مع مستويات أقل من المعادن الثقيلة وخطر أقل للفساد، ومع ذلك يحتفظ بالملف الغني والكامل الذي يميز صنف "سابيريفي". يوفر هذا النهج طريقة للمنتجين لحماية محاصيلهم وتحسين استقرار نبيذهم دون الاعتماد على المواد الكيميائية القاسية، مما يضمن أن يكون المنتج النهائي نقياً بقدر ما هو لذيذ.