Nr albumu : 74509 07.03.06 r.

Ćwiczenie 14

Oznaczanie zawartości estrów i dwutlenku siarki w winie.

Na początku pozwolę napisać sobie ogólny skład chemiczny wina.

Skład chemiczny wina.

Alkohol etylowy (jest to nazwa czystego spirytusu) znajduje się w winach w ilości od 9 do 18 % objętościowych, co oznacza , że w 100 litrach wina znajduje się od 9 do 18 litrów alkoholu. Wina zawierające powyżej 18 % objętości alkoholu (do 25 %) są to tzw. wina wzmocnione, a więc sporządzone z dodatkiem spirytusu.

Ekstrakt ogólny jest to suma wszystkich nielotnych składników wina, wyrażona w gramach na 1 litr wina; ilość ekstraktu ogólnego waha się przeciętnie od 15 do 175 gram na 1 litr wina. Ekstrakt ogólny składa się z cukrów w ilości od 0 do 150 gram/litr (czyli około 15 %) oraz tzw. ekstraktu bez cukrowego w ilości od 15 do 25 gram/litr. Ekstrakt bez cukrowy jest sumą nielotnych składników wina (głownie nielotnych kwasów organicznych) po odliczeniu zawartości cukru, decyduje więc o właściwym smaku wina. Wina z owoców bardzo kwaśnych zbytnio rozcieńczone wodą wykazują wskutek tego małą zawartość ekstraktu bez cukrowego i są w smaku „puste”.

Kwasy organiczne nielotne występują w winie głównie jako kwas jabłkowy (w winach owocowych) lub cytrynowy (w winach jagodowych) w ilości od 5 do 10 gram/litr.

Kwasy organiczne lotne (nazwane tak , gdyż ulatniają się z parą wodną) występują w winie jako kwas octowy w ilości do 1,8 gram/litr. Kwas octowy w większych ilościach powoduje ostry, nieprzyjemny zapach i smak octowy, czyli tzw. sztych octowy.

Składniki mineralne występują w winie w ilości około 2 gram/litr (co znajduje wyraz w odpowiedniej zawartości popiołu w winie).

Substancje białkowe, barwnikowe, aromatyczne (estry), garbniki, gliceryna i inne są również stałymi składnikami wina.

Witaminy zawarte w winie pochodzą z owoców; głównie występuje witamina C (szczególnie w winach z czarnej porzeczki, głogu i dzikiej róży), a ponadto karoten, witaminy z grupy B m. in. witamina PP (w bardzo małych ilościach).

Woda jest ilościowa największym składnikiem wina , zawartość jej waha się od 90 % (wina wytrawne) do 60 % (ciężkie wina likierowe o dużej zawartości cukru).

Wszystkie drożdże piwowarskie i winne przekształcają aminokwasy i lotne związki w reakcjach transaminacji i dekarboksylacji . W wyniku tego powstają głównie zredukowane pochodne alkoholu oraz estry , aldehydy i kwasy. Aromat winna i piwa wytwarzający się w

procesie fermentacji zawiera mieszaninę tych związków oraz octan etylu i acetyle.

Opisze teraz pokrótce dwa związki których badam zawartość w winie , czyli estry i dwutlenek siarki.

Dwutlenek siarki, bezwodnik kwasu siarkawego, SO2. Dodawany w ogromnych ilościach (na przykład 0,5g/l) do czerwonego wina, a w Polsce do konserwowania naturalnych soków owocowych i ich koncentratów. Używany jako konserwant wina od tysięcy lat, na szczególnie dużą skalę rozpoczęcia eksploatacji siarki w kopalniach na Sycylii, jeszcze przed Chrystusem. Stosowany w winie ulatnia się po otwarciu butelki i podczas rozlewania. Stabilizuje barwę wina, zapobiega rozwojowi dzikich drożdży, neutralizuje smak ubocznych produktów fermentacji. Podobnie jak z wina, dwutlenek siarki ulatnia się również z niektórych przetworów, na przykład z chrzanu. Dlatego też zaleca się po otwarciu słoika nieco "przewietrzyć produkt", podobnie jak wino.

Zbyt duże dawki dwutlenku siarki na pewno nie są zdrowe i dlatego ADI ogranicza dzienne spożycie do 0,7 mg na kilogram wagi ciała. Załącznik do Zarządzenia MZiOS zalicza SO2 do E numerowanych aż do 227 .Stosowanie dwutlenku siarki z pewnością będzie się zmniejszać wraz z rozpowszechnianiem się nowszych konserwantów. Pojawiają się już głosy, że być może niewielkie ilości reaktywnego tlenku siarki (siarczyny są bardziej reaktywne od raczej niereaktywnych siarczanów) potrzebne są naszemu organizmowi. Trudno to będzie udowodnić, ale możemy oczekiwać niespodzianek.

Dz.U.2001.128

USTAWA

z dnia 25 lipca 2001 r.

O wyrobie i rozlewie wyrobów winiarskich oraz obrocie tymi wyrobami

Art. 20.

Łączna zawartość dwutlenku siarki w winach gronowych innych niż wina gronowe

musujące i wina gronowe likierowe, z zastrzeżeniem art. 28 ust. 2, po

zakończeniu produkcji nie może przekroczyć:

1) 160 miligramów na litr dla win gronowych czerwonych,

2) 210 miligramów na litr dla win gronowych białych i różowych.

Art. 6. 1.

1. Zawartość estrów nie może przekroczyć - 1,3 grama, wyrażony jako octan etylowy na hektolitr 100% objętościowych alkoholu.

Wykonanie ćwiczenia :

Do kolby destylacyjnej o pojemności 250 cm3 odmierzyłem pipetą 50 cm3 wina i 25 cm3 (cylinder miarowy) wody destylowanej. Po wrzuceniu kamyczków wrzennych kolbę umieściłem w płaszczu grzejnym i prowadziłem destylacje zbierając destylat do odbieralnika.

Destylację zakończyłem po upływie 1,5 godziny od momentu rozpoczęcia wrzenia .

Destylat przeniosłem ilościowo do kolby miarowej o pojemności 50 cm3, uzupełniłem do kreski wodą i dokładnie wymieszałem.

Do zobojętnienia lotnych kwasów w destylacie pobrałem się 25 cm3 przygotowanego roztworu, przeniosłem do kolby okrągłodennej i zneutralizowałem 0,1-molowym roztworem NaOH wobec fenoloftaleiny.

Do zneutralizowanego roztworu dodałem pipetą 25 cm3 0,1 -molowego NaOH i przeprowadziłem hydrolizę ogrzewając roztwór pod chłodnicą zwrotną przez 0,5 godziny.

Do ciepłego jeszcze roztworu dodałem 25 cm3 0,1 -molowego HCl i po oziębieniu miareczkowałem 0,1-molowym NaOH wobec fenoftalainy.

Z ilości zużytego do miareczkowania NaOH obliczyłem zawartość estrów .

Obliczenia do części pierwszej: Oznaczanie zawartości estrów.

Ilość NaOH zużytego do miareczkowania wina czerwonego: V₁= 1,6 cm³

Ilość NaOH zużytego do miareczkowania wina białego: V₂= 1,2 cm³

Cm NaOH: Cm= 0,1 mol/dm³

Masa molowa NaOH: M=40 mol/g

Masa molowa octanu etylu: M=88 mol/g

Ilość r-ru miareczkowanego: V₁= 40 cm³

Ilość r-ru miareczkowanego: V₂= 40 cm³

1 mol octanu etylu = 1 mol NaOH

n = C_m* V

n₁=0,1 * 1,6*10^-4 dm³= 1,6*10^-4 mol

1,6*10^-4 mol - 40g

x₁ - 88g

x₁ = 3,52*10^-4 mol

3,52*10^-4 mol - 40*10^-3 dm³

x - 1 dm³

x=8,8*10^-3 g/ dm³

n₂=0,1 * 1,2*10^-4 dm³= 1,2*10^-4 mol

1,2*10^-4 mol- 40g

x₁ - 88g

x₂ =2,64*10^-4 mol

2,64*10^-4 mol - 40*10^-3 dm³

x - 1 dm³

x=6,6*10^-3 g/ dm³

Oznaczenie zawartości dwutlenku siarki

Wina oraz przetwory owocowe zawierają używany do konserwacji dwutlenek siarki. Znajduje się on tam zarówno w postaci wolnej jak i związanej.

Suma S02 wolnego i związanego określana jest jako ogólna zawartość dwutlenku siarki.

Podstawą jodometrycznego oznaczenia dwutlenku siarki jest następująca reakcja:

S0₂ + H₂O + I₂ = H₂SO₄ + HI

Oznaczenie S02 wolnego

Do kolby stożkowej z doszlifowanym korkiem o pojemności 250 cm3 odmierzyłem pipetą 50 cm3 wina, dodałem 2 cm3 0,5% roztworu skrobi i szybko miareczkowałem 0,01- molowym roztworem jodu do chwili osiągnięcia szarego zabarwienia utrzymującego się przez około 30 sekund.

Oznaczanie S02 związanego

Do zmiareczkowanej próbki dodałem 30 cm3 l-molowego roztworu NaOH, zamknąłem korkiem i po wymieszaniu pozostawiłem na 15 minut.

Następnie roztwór zakwasiłem dodając 10 cm3 1 -molowego roztworu kwasu siarkowego(VI), ponownie dodałem 2 cm3 roztworu skrobi i szybko miareczkowałem 0,01-molowym roztworem do chwili osiągnięcia szarego zabarwienia utrzymującego się co najmniej 30 sekund.

Obliczenie wyniku

Zawartość S02 w formie wolnej lub związanej w μg na 1 cm3 oblicza się według wzoru

x = a*0,64*1000/c

a-ilość 0,0 l-molowego roztworu jodu (1/2 h) zużyta do zmiareczkowania (w cm3)

c-objętość wziętej do zmiareczkowania próbki

0,64 -masaS02 odpowiadająca 1 cm3 0,01-molowego roztworu jodu(1/2 h)(w mg)

Ogólną (całkowitą) zawartość S02 w badanej próbie oblicza się przez zsumowanie zawartości dwutlenku siarki w formie wolnej i związanej.

Obliczenia do części drugiej: Oznaczanie zawartości dwutlenku siarki.

1. wino białe: a=3,4 cm³ i a=70,5

c= 50 cm³

SO₂ wolny x=3,4 * 0,64 * 1000 / 50 = 43,52 μg/ cm³

SO₂ związany x=70,5 * 0,64 * 1000 / 50 = 902,4 μg/ cm³

Całkowia zawartość: 43,52 μg/ cm³ + 902,4 μg/ cm³ = 945.92 μg/ cm³

b) wino czerwone: a=3,6 cm³ i a=74,5

c= 50 cm³

SO₂ wolny x=3,6 * 0,64 * 1000 / 50 = 46,08 μg/ cm³

SO₂ związany x=74,5 * 0,64 * 1000 / 50 = 953,6 μg/ cm³

Całkowia zawartość: 46,08 μg/ cm³ + 953,6 μg/ cm³ = 999.68μg/ cm³

Wnioski:

W pierwszej części oznaczania zawartości estrów w winie otrzymany przez nas wynik jest prawdopodobnie właściwy, gdyż mieści się w normach podanych powyżej. Natomiast w drugiej części podczas oznaczania zawartości dwutlenku siarki : wynik znacznie odbiega od normy , tzn. według norm zawartość ta niemoce przekraczać 210 mg na litr , a my otrzymaliśmy wynik ok. 950 mg/litr . Ta rozbieżność może być spowodowana tym, iż prze miareczkowaliśmy znacznie badaną próbkę . W instrukcji napisane jest, że należy miareczkować do szarej barwy, a tak naprawdę należy miareczkować do barwy fioletowej którą otrzymaliśmy znacznie wcześniej.

Moje osobiste sugestie odnośnie tego ćwiczenia:

Ćwiczenie owe uważam za całkiem przyjemne do wykonania! Jedyną trudnością byłą ustawienie aparatury do destylacji z płaszczem wodnym z powodu braku różnego rodzaju podstawek.

Bibliografia:

http://www.swiatsnow.piwko.pl/wega.htm

http://www.freeride.aplus.pl/mambo/index.php?option=com_content&task=view&id=42&Itemid=40

---