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

와인 제조의 세계에서, 작은 포도 씨앗에서 레드 와인 한 병에 이르는 여정은 덩굴 아래의 토양과 그 위의 공기에 의해 지배되는 복잡한 생물학적 과정입니다. 덩굴은 땅으로부터 영양분을 흡수하며, 성장에 필요한 필수 미네랄뿐만 아니라 때때로 흙 속에 숨어 있는 원치 않는 중금속까지도 흡수하는 살아있는 생명체입니다. 이 보이지 않는 요소들은 줄기를 타고 올라가 잎으로, 그리고 마침내 열매로 이동하며 최종 음료의 화학적 성질을 형성합니다. 수 세기 동안 농부들은 해충과 질병으로부터 이 섬세한 식물들을 보호하기 위해 화학 살포제를 사용해 왔지만, 이러한 방식은 환경과 소비자에게 위험을 초래할 수 있습니다. 최근 몇 년 사이, 더 깨끗한 대안이 등장했습니다: 바로 오존입니다. 이것은 산소의 한 형태로, 독성 잔류물을 남기지 않으면서 유해한 박테리아와 곰팡이를 죽일 수 있는 강력한 소독제 역할을 합니다. 과학자들은 오존이 포도의 표면을 세척할 수 있다는 사실을 오래전부터 알고 있었지만, 한 가지 중요한 질문이 해결되지 않은 채 남아 있었습니다: 이 처리가 덩굴 자체의 보이지 않는 미네랄 구성, 즉 와인에 들어갈 수 있는 중금속에 변화를 주는가 하는 점이었습니다.

조지아의 한 연구팀은 볼니시 지역에서 유명한 품종인 사페라비(Saperavi) 포도를 연구함으로써 이 질문에 답하고자 했습니다. 그들은 포도 덩굴에 전통적인 농약 대신 오존이 주입된 물을 뿌렸을 때 어떤 일이 일어나는지 알아보고 싶었습니다. 두 번의 생육 시즌 동안, 연구팀은 봄부터 가을까지 일곱 차례에 걸쳐 한 구역의 포도밭에는 이 오존수를 처리하고, 인접한 다른 구역은 처리하지 않은 상태로 두었습니다. 그런 다음 그들은 식물의 모든 생애 단계마다 토양, 줄기, 잎, 포도 껍질, 씨앗, 즙을 정밀하게 채취하였고, 최종적으로 완성된 와인까지 분석했습니다. 그들의 목표는 칼륨, 칼슘, 철분과 같은 무기 원소뿐만 아니라 납, 구리와 같은 중금속이 땅에서부터 식물을 거쳐 유리잔 속으로 이동하는 경로를 추적하는 것이었습니다.

조사 결과, 오존 처리가 덩굴의 화학적 성질을 어떻게 변화시키는지에 대한 명확한 패턴이 드러났습니다. 오존이 적용된 토양에서는, 이 처리가 유기 복합체를 분해하여 인이나 질소와 같은 영양분이 식물에 더 잘 이용될 수 있도록 만드는 것으로 나타났습니다. 그러나 연구진이 식물 위로 올라가는 원소들을 추적했을 때, 전반적인 감소 추세를 발견했습니다. 무기 성분의 총량은 토양에서 포도 송이로, 그다음에는 잎, 껍질, 씨앗으로, 마지막으로 즙과 와인으로 이동함에 따라 감소했습니다. 이러한 감소는 모든 원소에 걸쳐 균일하게 나타나지는 않았습니다. 칼륨이나 마그네슘과 같은 유익한 미네랄의 수치는 변화했지만, 가장 유의미한 변화는 중금속에서 나타났습니다. 오존 처리는 철이나 구리와 같은 금속의 가용성 형태를 불용성 고체로 전환하여 이를 걸러낼 수 있게 하는 것으로 보였습니다. 결과적으로, 오존 처리된 덩굴에서 자란 포도와 그 결과물인 와인은 처리되지 않은 대조군에 비해 중금속 함량이 눈에 띄게 낮았습니다. 예를 들어, 오존 처리된 덩굴에서 나온 와인의 구리 농도는 현저히 떨어졌으며, 이는 나중에 와인이 탁해지거나 불안정해질 위험을 줄여주었습니다.

이러한 화학적 변화에도 불구하고, 연구진은 와인의 품질은 손상되지 않았음을 발견했습니다. 미네랄 함량의 변화는 사페라비의 맛, 색, 향을 변화시키지 않았습니다. 즉, 음료를 마시는 감각적 경험인 관능적 특성은 그대로 유지되었으며, 이는 이 처리가 식물의 개성을 앗아가지 않으면서도 식물을 깨끗하게 할 수 있음을 입증했습니다. 또한 연구팀은 오존 처리가 유해한 박테리아와 바이러스를 더 효과적으로 제거함으로써 와인 제조 시 흔히 쓰이는 보존제인 아황산염의 필요성을 줄이는 데 도움이 되었다는 점에 주목했습니다. 이 과정은 식물의 세포벽에 약간의 스트레스를 주어 식물이 내부 화학 작용을 조절하도록 돕는 자연스러운 반응을 유도했는데, 이는 과실에 해를 끼치지 않을 정도의 수준이었습니다.

이러한 결과는 덩굴에 오존수를 뿌리는 것이 이중의 이점을 제공한다는 것을 시사합니다: 질병에 대한 강력한 방패 역할을 하는 동시에, 식물에서 원치 않는 중금속을 제거하는 역할을 한다는 것입니다. 이 처리는 덩굴이 번성하는 데 필요한 영양분을 흡수하는 것을 막지는 않지만, 토양에서 최종 제품으로 이동할 수 있는 독성 요소들을 걸러내는 역할을 하는 것으로 보입니다. 포도가 압착되고 발효될 때쯤이면, 처리된 덩굴에서 나온 와인은 화학적으로 더 깨끗하고 중금속이 적으며 변질 위험이 낮으면서도, 사페라비 품종을 정의하는 풍부하고 진한 프로필을 그대로 간직하고 있습니다. 이 방식은 와인 메이커들이 가혹한 화학 물질에 의존하지 않고도 작물을 보호하고 와인의 안정성을 높일 수 있는 방법을 제공하며, 최종 제품이 풍미만큼이나 순수하도록 보장합니다.