В том, чтобы этикетки на продовольственных товарах в полной мере отвечали содержимому упаковки, кровно заинтересованы и покупатели, и продавцы. Экологически чистые продукты питания из Баварии действительно должны быть экологически чистыми и действительно из Баварии, а марочное сухое вино с берегов Мозеля не должно на поверку оказаться бурдой неизвестного происхождения. Одна беда: ни вкус, ни цвет, ни запах не могут служить надежным свидетельством аутентичности продукта. Здесь не обойтись без специальных методов анализа. Многие из них были разработаны или усовершенствованы в Научно-исследовательском центре в Юлихе. Сегодня при этом центре работает фирма Agroisolab, на коммерческой основе анализирующая по заказам торговли те или иные продукты питания.

"У нас все всегда начинается с кухонной работы, будь то картофель, клубника или брокколи", - говорит Хильмар Фёрстель (Hilmar Förstel), мелко шинкуя продукт и закладывая ломтики в миксер. Приготовление мелкодисперсной гомогенизированной взвеси - это первая операция, заставляющая вспомнить скорее о молекулярной гастрономии и прочих новомодных веяниях в кулинарии, чем об аналитике. Но Хильмар Фёрстель - не повар-экспериментатор, а именно профессор химии. "Один из важнейших объектов наших исследований - конечно, вода, - поясняет ученый. - Вода позволяет с высокой точностью определить происхождение любого материала, включая и продукты питания".

Вода - всему голова

При этом профессор Фёрстель имеет в виду вовсе не какие-то микроэлементы, содержащиеся в воде, а ее собственные химические компоненты - водород и кислород. У обоих элементов существуют изотопы, то есть атомы с одним и тем же числом протонов, но разным числом нейтронов в ядре. Многие из изотопов обладают радиоактивностью и со временем распадаются, другие - стабильны, и их соотношение остается неизменным. Но на изотопный состав воды влияет уже такой элементарный физический процесс, как изменение агрегатного состояния, проще говоря - испарение. Переход воды из жидкого состояния в парообразное сопровождается разделением молекул с нормальным и с повышенным числом нейтронов. "Это связано с различием в атомной массе изотопов, - поясняет профессор Фёрстель. - Если, скажем, над Атлантическим океаном образуется облако, то доля более легких изотопов в нем выше, чем в океанской воде. По мере того как облако проливается дождем и снова пополняется испарениями с поверхности океана, смещение изотопного состава продолжается. Это смещение незначительно, но оно имеет место и вполне поддается измерению. В результате появляется возможность составить своего рода таблицы".

Изотопный состав воды, характерный для той или иной местности, известен практически для всего земного шара, причем с высоким пространственным разрешением: на одной только территории Германии имеется свыше 600 точек с фиксированными показателями. "Таким образом, я вижу, что в Европе по мере продвижения от Атлантического побережья вглубь континента, в сторону России, вода становится все легче, - говорит профессор Фёрстель. - Именно это позволяет мне однозначно отличить, скажем, российскую водку от немецкой.

Или подлинное итальянское монтепульчано он некоего сомнительного пойла, пусть даже и средиземноморского происхождения".

Изотопный отпечаток пальца

Для определения изотопного состава конкретного продукта юлихские ученые используют масс-спектрометрию. И анализируют они не только водород и кислород, но и ряд других элементов со стабильными изотопами, прежде всего, углерод, азот и серу. Ведь, во-первых, есть продукты, почти не содержащие воды, - например, табак или пряности. А во-вторых, это позволяет еще точнее определить географическое происхождение продукта, поскольку распределение изотопов азота и серы зависит от факторов, нередко поддающихся строгой локализации, - вплоть до истории внесения удобрений на каком-то конкретном поле. Если юлихские химики располагают результатами изотопного анализа продуктов с данного участка, они смогут и впредь безошибочно определять, является ли новый образец аутентичным продуктом с того же поля - или же подделкой.

"Мы часто используем выражение "изотопный отпечаток пальца", - говорит профессор Фёрстель. - На то есть две причины. Первая состоит в том, что изотопный состав единожды созданного продукта уже не изменяется - как не изменяются на протяжении всей жизни человека отпечатки его пальцев. А вторая причина заключается в том, что изотопный состав - это отпечаток, наложенный на продукт окружающей средой. Любой живой организм, будь то растение или животное, с точки зрения изотопного состава является отражением той местности, в которой он обитает. В том числе и человек".

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман