FERMENTACJA ALKOHOLOWA

Zadania kolokwialne:

1. Procesy fermentacyjne oraz ich wykorzystanie w technologii żywności

2. Drobnoustroje fermentacji alkoholowej oraz ich podział

3. Fermentacja alkoholowa w winiarstwie

4. Etapy fermentacji alkoholowej

5. Surowce i materiały pomocnicze do wytwarzania wina

6. Wady i choroby wina oraz sposoby ich usuwania

7. Środki klarujące wino i ich działanie

8. Zlewanie młodego wina

9. Oznaczenie kwasowości ogólnej wina/moszczu + wzór

10. Oznaczanie zawartości alkoholu w nastawie + wzór

Część I

Pracujemy w 2 podgrupach. Każda ma 1 gąsiorek 5L, 1 rurkę fermentacyjną, 1 korek, 1 wężyk gumowy. Część 1 podgrupy sporządza moszcz (zaczyna od oczyszczania jabłek/winogron), a część myje gąsiorki i szkło, oraz nastawia wodę żeby się przestudziła.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z procesem technologicznym produkcji win o postulowanej zawartości alkoholu

Zadania:

1. Przygotować drożdże do fermentacji alkoholowej

1-2 dni wcześniej sporządzić matki drożdżowe. Na 2 gąsiorki - 150 ml soku jabłkowego (Tarczyn) + 150 ml wody przegotowanej + 1 łyżeczka cukru + 1 drożdże płynne = 300 ml (na grupę, 150 ml na 1 gąsiorek).

2. Sporządzić moszcz owocowy z otrzymanego do ćwiczeń surowca

Na 1 grupę przypada 10 kg jabłek (5 kg na podgrupę) lub 20 kg winogron (10 kg na podgrupę).

Jabłka umyć jeśli są b. brudne, przebrać, nie brać zgniłych, pozbywamy się ogonków i gniazd. Jabłka dzielimy na 4 części i wkładamy do sokowirówki.

Winogrona przecieramy ściereczką, usuwamy ogonki i wyciskamy przez gazę. Do gąsiorka oprócz soku dodajemy też skórki.

Należy wycisnąć do miski 2,5 L soku (do gąsiorka wlejemy 1,6 L), bez zanieczyszczeń i miąższu. Zbieramy łyżkami pianę z powierzchni wyciśniętego soku!!!

3. Oznaczyć ilość cukru

Ilość cukru w moszczu - 100 ml soku do cylindra, zmierzyć temp. (powinna być 20-25°C), pomiar balingomierzem (aerometr Brixa), odczytujemy menisk górny. Od wyniku z pomiaru (procenty wagowe) odejmujemy 4% - niecukry. Otrzymujemy ilość cukru w soku g/L.

Areometr wyskalowany w skali Ballinga informuje o zawartości sacharozy w roztworze. Woda w temperaturze 20 °C wykazuje na areometrze 0 °Blg, roztwór zawierający n % cukru - n °Blg.

4. Oznaczyć kwasowość moszczu (wg załącznika 1)

5. Skorygować kwasowość i dosłodzić moszcz do postulowanej zawartości cukru i alkoholu w produkcie

Optymalna kwasowość moszczu 0,7 - 0,8 %, czyli 7 - 8 g

Dosładzanie moszczu. Robimy wino stołowe (zawartość cukru decyduje o mocy wina, czyli w zależności od tego ile wsypiemy cukru taki % wina otrzymamy).

Jeżeli 9% alkoholu (jabłka) - 90 x 1,7 kg = 153g/L cukru, czyli w naszym przypadku 153 x 4 (4L nastawu) = 612 g/4L

Jeżeli 13% alkoholu (winogrona) - 130 x 1,7 kg = 221g/L cukru, czyli w naszym przypadku 221 x 4 (4L nastawu) = 884 g/4L

6. Dodać pożywkę mineralną od 0,2 do 0,4 g na litr (0,02 - 0,04%) nastawu.

Nastawu będzie 4L więc dodajemy 0,8 g pożywki mineralnej (0,08%). Pożywka - najczęściej fosforan amonowy.

7. Rozpocząć fermentację zastawu

Po przygotowaniu i umyciu naczynia tj. balonu fermentacyjnego, wlewa się do niego moszcz, doprawia się go wodą (przegotowaną, letnią) i rozpuszczonym cukrem, dodaje pożywkę dla drożdży i wlewa matkę drożdżową. Zawartość balonu dobrze zmieszać, otwór balonu dokładnie wytrzeć i zamknąć korkiem z rurką fermentacyjną, po czym wlać do rurki wodę destylowaną. Balon ustawia się w ciepłym miejscu o temp. ok. 20°C.

8. Sporządzić metrykę wytwarzanego wina, która powinna zawierać następujące dane:

-imię i nazwisko, nr grupy ćw.

-data nastawienia

-rodzaj surowca - mieszanka jabłek / winogrona ciemne

-kwasowość moszczu pierwotnego (g/L),

-postulowana zawartość alkoholu (%),

-rodzaj drożdży

-ilość dodanego cukru (+daty)

9. Prowadzić fermentację nastawu

Dodać 2 x cukier ( wg. wyliczeń). Należy kontrolować poziom wody w rurce fermentacyjnej.

10. Przeprowadzić obróbkę młodego wina

Po zakończeniu fermentacji cichej (po 4 tygodniach) ściągnąć młode wino znad osadu - zlać do butelek np. plastikowych lub szklanych, podpisanych. (nie naruszyć osadu, na dnie są obumarłe drożdże) i zostawić je w laboratorium do dojrzewania. Po zlaniu z 4L nastawu powinno zostać 3L.

11. Pozostawić zlane wino do dojrzewania.

Część II

Zadania:

1. Przeprowadzić analizę sensoryczną wina oceniając w skali 10-punktowej:

- klarowność

- barwę

- zapach (bukiet)

- smak

- ogólną pożądalność

2. Oznaczyć moc wina (zawartość alkoholu etylowego) metodą techniczną z areometrycznym pomiarem mocy destylatu

Oznaczenie polega na oddestylowaniu alkoholu ze zobojętnionego wina i odczytaniu mocy destylatu ze wskazań winomierza kapilarnego.

Pobrać dokładnie 100 ml wina i doprowadzić do pH 7,0 2M roztworem NaOH. Następnie oddestylować 75 ml cieczy (porcelanka) i uzupełnić do 100 ml wodą destylowaną. Po dokładnym wymieszaniu zmierzyć moc destylatu winomierzem kapilarnym.

UWAGA!!! Do doświadczenia używamy to co po destylacji mamy w odbieralniku.

3. Oznaczyć kwasowość ogólną wina przez miareczkowanie wobec błękitu bromotymolowego (zał. 1)

4. Oznaczyć ekstrakt całkowity metodą pomiaru areometrycznego

Oznaczenie polega na areometrycznym pomiarze ekstraktu jako sacharozy w winie pozbawionym alkoholu.

100 ml wina odmierzonego w kolbie miarowej przenieść ilościowo do kolby destylacyjnej (okrągłodennej) i oddestylować ok. 75 ml destylatu (porcelanka). Pozostałość w kolbie po oddestylowaniu alkoholu przenieść ilościowo do kolby pomiarowej na 100 ml popłukując kilkakrotnie wodą destylowaną, doprowadzić do temp. 20ºC i uzupełnić do kreski. Po wymieszaniu przelać ciecz do suchego cylindra plastikowego, zanurzyć w niej suchy areometr Brixa (Ballinga) i odczytać na jego skali zawartość ekstraktu w procentach wagowych. Ekstrakt odczytany w stopniach Brixa (Ballinga) wyrazić w g/l posługując się tabelą 1.

UWAGA!!! Do doświadczenia używamy to co po destylacji zostało w kolbie okrągłodennej.

Tabela 1. Zawartość ekstraktu w g/l wina w areometru Brixa (Ballinga) w temp. 20 ºC w winie pozbawionym alkoholu i uzupełnionym do objętości wyjściowej wodą

°Bx	g/l	°Bx	g/l	°Bx	g/l	°Bx	g/l	°Bx	g/l	°Bx	g/l	°Bx	g/l
0,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	0,00 0,99 1,99 2,99 3,99 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00	4,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	40,55 41,58 42,61 43,61 44,68 45,71 46,74 47,78 48,81 49,85	8,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	82,39 83,45 84,52 85,53 86,65 87,71 88,78 89,85 90,95 91,99	12,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	125,58 126,67 127,77 128,87 129,96 131,06 132,17 133,27 134,37 135,48	16,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	170,16 171,29 172,42 173,56 174,69 175,83 176,96 178,10 179,24 180,38	20,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	216,19 217,36 218,53 219,70 221,08 222,05 223,23 224,30 225,58 226,76	24,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	236,75 264,96 266,17 267,38 268,50 269,81 271,02 272,24 273,45 274,67
1,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	10,00 11,02 12,03 13,04 14,05 15,06 16,07 17,08 18,09 19,10	5,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	50,89 51,93 52,96 54,00 55,05 56,09 57,13 58,17 59,22 60,26	9,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	93,06 94,13 95,20 96,27 97,35 98,32 99,50 100,57 101,65 102,73	13,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	136,58 137,69 138,79 139,91 141,02 142,13 143,24 144,35 145,46 146,57	17,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	181,52 182,67 183,81 184,95 186,10 187,24 188,39 189,54 190,69 191,84	21,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	227,94 229,12 230,29 231,48 232,66 233,85 235,03 236,23 237,40 238,59	25,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	275,89 277,11 278,33 279,55 280,77 281,99 283,22 284,44 285,67 286,89
2,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	20,12 21,13 22,14 23,16 21,18 25,19 26,21 27,23 28,25 29,27	6,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	61,31 62,35 63,40 64,45 65,50 66,55 67,60 68,65 69,70 70,75	10,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	103,81 104,89 105,97 107,05 108,12 109,22 110,30 111,39 112,47 113,56	14,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	147,69 148,80 149,92 151,03 152,07 153,27 154,39 155,51 156,63 157,75	18,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	192,99 194,43 195,29 196,44 197,59 198,75 199,00 201,06 202,22 203,38	22,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	239,78 240,87 242,16 243,35 244,54 245,74 246,93 248,12 249,31 250,52	26,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	288,13 289,35 290,58 291,82 293,05 294,28 295,52 296,75 297,98 299,23
3,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	30,28 31,32 32,34 33,36 34,39 35,41 36,44 37,69 38,49 39,52	7,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	71,80 72,86 73,92 74,97 76,03 77,09 78,15 79,21 80,27 81,33	11,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	114,65 115,74 116,83 117,92 119,01 120,10 121,20 122,29 123,38 124,48	15,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	158,87 159,99 161,12 162,25 163,38 164,49 165,63 166,76 167,89 169,02	19,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	204,55 205,70 206,86 208,02 209,19 210,35 211,52 212,68 213,85 215,02	23,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	251,72 252,92 254,12 255,32 256,50 257,72 258,93 260,13 261,34 262,54	27,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	300,16 301,70 302,97 304,18 305,43 306,67 307,92 309,16 310,41 311,65

Załącznik 1

OZNACZANIE KWASOWOŚCI OGÓLNEJ PRZEZ MIARECZKOWANIE WOBEC BŁĘKITU BROMOTYMOLOWEGO

Oznaczanie polega na miareczkowaniu próby mianowanym roztworem wodorotlenku sodu wobec błękitu bromotymolowego.

Odczynniki:

-wodorotlenek sodu, roztwór wodny 0,05 N

-błękit bromotymolowy, roztwór wodno-alkoholowy (4g/l)

-roztwór buforowy pH 7,0

Wykonanie oznaczenia

Przed miareczkowaniem kwasowości ogólnej usunąć z próby dwutlenek węgla: 50 ml próby należy wytrząsając w ciągu 5 min (ew. mieszadło magnetyczne). Dotyczy ćwiczenia nr II.

Próba wstępna w celu nastawienia barwy porównawczej (1 raz)

Do krystalizatora o średnicy 12 cm wprowadzić 25 ml wody destylowanej i 1 ml roztwory błękitu bromotymolowego i 5 ml próby pozbawionej dwutlenku węgla. Próbę zobojętnić 0,05 N roztworem NaOH do zmiany barwy na niebiesko-zieloną i dodać 5 ml roztworu buforowego (pH 7,0).

Oznaczenie właściwe (wykonujemy 3 razy)

Do krystalizatora o średnicy 12 cm wprowadzić 30 ml wody destylowanej, 1 ml roztworu błękitu brmotoymolowego oraz 5 ml próby pozbawionej dwutlenku węgla. Miareczkować 0,05 N roztworem wodorotlenku sodowego do uzyskania barwy identycznej z uzyskaną w próbie wstępnej.

Obliczenia

Kwasowość ogólną (K_o) w gramach odpowiedniego kwasu na litr wina obliczyć wg wzoru:

K_o = 0,01 x R x f x a (g/L - g kwasu w litrze moszczu)

gdzie:

R- równoważnik odpowiedniego kwasu np. jabłkowego 67, winowego75

f- współczynnik dla NaOH, równy 10 m (m-miano NaOH) tj. 10 x 0,05N

a- liczba ml NaOH zużyta podczas miareczkowania

Podstawy Biotechnologii

Ćwiczenie 1 i 3

Opracowała Elżbieta Żelechowska i Kinga Boruszewska

5

---