Оборудование: установка для атмосферной перегонки; мерная коническая колба на 300 см3 с широким горлом (приемник); круглодонная колба на 100 см3; мерный цилиндр объемом 25 см3; бюретка объемом 50 см3 с ценой деления 0,1 см3.
Реактивы. Раствор хромата калия: 67,445 г К2СrO4 растворяют в воде и доводят объем до 1 дм3; азотная кислота концентрированная; раствор йодида калия: 300 г KI растворяют в воде, добавляют 100 см3 0,1 М раствора NaOH, доводят объем до 1 дм3; раствор тиосульфата натрия: 86,194 г Na2S2O3 5H2O растворяют в воде, добавляют 100 см3 0,1 М раствора NaOH и доводят до 1 дм3; раствор крахмала: 10 г растворенного в небольшом количестве воды крахмала вводят порциями в 500 см3 воды и кипятят, пока раствор не станет прозрачным, после охлаждения добавляют 500 см3 воды, в которой предварительно растворили 20 г KI и 10 см3 0,I M раствора NaOH.
Ход анализа. Собирают установку для атмосферной перегонки. В коническую колбу-приемник помещают 10 см3 раствора хромата калия и 25 см3 концентрированной HNO3 (в кислой среде хромат калия количественно переходит в дихромат). В перегонную колбу наливают 12 см3 воды, 1 см3 исследуемого вина и бросают 1-2 кусочка пемзы или пористого стекла для равномерного кипения. При содержании спирта в пробе больше 14 % об. вместо 1 см3 вина берут 0,5 см3. Для определения небольших количеств спирта (меньше 1,2 % об.) вместо 1 см3 берут 10 см3 исследуемой жидкости и добавляют вместо 12 только 3 см3 воды.
При введении исследуемой жидкости в перегонную колбу пипетка должна быть погружена в воду. Конец аллонжа погружают в приемную жидкость. Жидкость в перегонной колбе должна через 30 сек. закипеть, а еще через 30 сек. должны появиться капли дистиллята. Через 3-4 мин вынимают аллонж из дистиллята, промывают его водой и дистиллят разбавляют водой (приблизительно 300 см3). К дистилляту добавляют 10 см3 раствора KI и титруют раствором тиосульфата натрия до изменения окраски от коричневой до желтоватой. Добавляют 10 см3 крахмала и титруют до появления светло-голубой окраски.
Расчет. Объемную долю спирта (С, % об.) определяют по уравнению
|
С= 15,21 – 0,507 V, |
где 15,21 –максимально определяемое количество спирта, соответствующее 0 см3 раствора Na2S2O3, % об.;
0,507 – изменение концентрации спирта, соответствующее 1 см3 раствора Na2S2O3 % об.;
V – количество раствора Na2S2O3 ·5H2O, пошедшее на титрование, см3.
Если для анализа вместо 1 см3 образца брали 0,5 см3, то результаты определения умножают на 2. Соответственно, если объем пробы увеличивали в 10 раз или меньше, результат делят на кратность увеличения. Рекомендуется работать в области концентраций спирта от 0 до 14% об., когда на титрование расходуется от 30 до 2,4 см3 Na2S2O3.
Контрольные вопросы:
1. Методы определения объемной доли этанола в спиртных напитках;
2. Спиртовое брожение виноградного сусла. Факторы, влияющие на выход спирта;
3. На чем основано определение объемной доли спирта в вине химическим методом?
4. Причины снижения содержания спирта при выдержке вина.
Лабораторная работа № 10
Определение массовой концентрации летучих кислот в вине
Летучие кислоты являются показателем качества вина, обусловленным содержанием в нем алифатических одноосновных кислот с числом углеродных атомов от 1 до 9. Основным представителем летучих кислот вина является уксусная, составляющая 90 % от их общего содержания. Она образуется как вторичный продукт спиртового брожения сусла. Содержание летучих кислот лимитируется, так как они придают винам неприятный вкус и запах, и в высоких концентрациях свидетельствуют о микробиальных заболеваниях. Вина с повышенным содержанием летучих кислот могут быть исправлены путем сбраживания на мезге и обработки осадочными дрожжами.
Концентрация летучих кислот не должна превышать в белых винах 1,2 г/дм3, в красных - 1,5 г/дм3.
Принцип метода заключается в отгонке летучих кислот паром и определении их содержания в дистилляте титрованием гидроксидом натрия в присутствии фенолфталеина.
Оборудование. Установка для дистилляции паром, состоящая из парообразователя, перегонной колбы, холодильника и приемника. Можно использовать аппараты разных конструкций, удовлетворяющие следующим требованиям: из пара или воды, поступающих в перегонную колбу, должна быть удалена углекислота в такой степени, чтобы при добавлении к 250 см3 конденсата 0,1 см3 0,1 М раствора NaOH в присутствии 2 капель 1% раствора фенолфталеина появлялась розовая окраска, не исчезающая в течение 10 с; при перегонке водного раствора уксусной кислоты в дистиллят должно переходить ее не менее 99,5%. При перегонке 1 М раствора молочной кислоты в дистилляте не должно обнаруживаться более 0,5% этой кислоты.
Реактивы. Гидроксид натрия или калия 0,1 М раствор; фенолфталеин, 1% в 60-80% этиловом спирте; йод 0,005 М (0,01 н) раствор; крахмал, 1% раствор; тетраборат натрия (бура), насыщенный раствор; кислота винная; кислота соляная; баритовая или известковая вода.
Ход анализа. Из анализируемого вина удаляют углекислоту путем перемешивания в течение 2-3 мин в колбе, подключенной к водоструйному насосу. Парообразователь заполняют на 3/4 объема прозрачной баритовой или известковой водой. В перегонную колбу отмеряют пипеткой 10 см3 вина, добавляют около 0,25 г винной кислоты, закрывают колбу переходником, в который вмонтирована отводная трубка, соединяющая перегонную колбу с холодильником, включают нагревательный прибор и ведут перегонку до тех пор, пока в приемной колбе не соберется 100 см3 отгона. По окончании перегонки к дистилляту добавляют несколько капель фенолфталеина и титруют 0,1 М раствором щелочи.
Расчет. 1 см3 0,1 М раствора щелочи нейтрализует 0,006 г уксусной кислоты. Концентрация летучих кислот (С, г/дм3) определяется по формуле:
|
|
где V – количество щелочи, пошедшее на титрование, см3.
Для вин с содержанием сернистой кислоты выше 50 мг/дм3 в результат определения вносят поправку на перешедшую в дистиллят сернистую кислоту, свободную и связанную. Для этого по окончании ацидиметрического титрования производят йодометрическое определение содержания SO2 в дистилляте. Оттитрованный раствор подкисляют каплей концентрированной соляной кислоты, прибавляют 5 см3 1% раствора крахмала и около 0,3 г йодида калия (на кончике шпателя) и титруют 0,005 М раствором йода до появления синей окраски (свободная сернистая кислота).
Для разрушения альдегидсернистого соединения в оттитрованный раствор прибавляют 20 см3 насыщенного раствора буры Na2B4O7. Если в течение 5 мин синяя окраска исчезает, то вносят 2-3 капли НС1 и вновь титруют 0,005 М раствором йода до ее повторного появления (связанная сернистая кислота).
Полный расчет содержания летучих кислот (С, г/дм3) в винах с учетом сернистой кислоты (в пересчете на уксусную кислоту) проводят по формуле:
где 0,006 – количество уксусной кислоты, соответствующее 1 см3 0,1 М раствора NaOH, г;
V – количество 0,1 М раствора NaOH, израсходованное на титрование дистиллята, см3;
Vl – количество 0,005 М раствора йода, израсходованное на титрование свободной сернистой кислоты, см3;
V2 – количество 0,005 М раствора йода, израсходованное на титрование связанной сернистой кислоты, см3;
0,1 – коэффициент перевода 0,005 М раствора йода в 0,05 М раствор;
1000 – коэффициент пересчета на 1 дм3;
10 – количество вина, взятое для анализа, см3.
Контрольные вопросы:
1. Состав летучих кислот вина. Перечислите источники их образования;
2. Нормируемое содержание летучих кислот в белых и красных винах;
3. На чем основан метод определения содержания летучих кислот в вине?
4. В каких случаях и почему необходимо делать поправку на содержание сернистой кислоты?
Лабораторная работа № 11
Весовой метод определения содержания винной кислоты
в вине и виноматериалах
Винная кислота является двухосновной органической кислотой с двумя асимметрическими атомами углерода в молекуле, ее формула НООС–СН(ОН)–СН(ОН)–СООН. Винная кислота – кристаллы, хорошо растворимые в воде и спирте, плохо растворимые в эфире.
Известны 4 изомера винной кислоты; D–винная (виннокаменная) кислота, L–винная, D– и L–винные кислоты (виноградная) и оптически недеятельная мезовинная кислота.
Наибольшее значение имеет D–винная кислота, в основном содержащаяся в виноградной лозе. Это единственный источник получения винной кислоты в промышленном масштабе. В виноградных ягодах D–винная кислота накапливается в результате неполного окисления сахаров и составляет 0,2–1,0%.
Винная кислота и ее соли (кислый виннокислый калий, виннокислый кальций, виннокислый калий и др.) являются главными компонентами сусла и вина. Содержание винной кислоты в сусле 2,0–7 г/дм3, в вине – 2–5 г/дм3. В процессе приготовления и хранения вина ее содержание уменьшается вследствие выпадения в осадок в виде кислого виннокислого калия.
В сочетании с сахаром винная кислота и ее кислая калийная соль создают определенную вкусовую гармонию вина. Винная кислота и ее соли препятствуют развитию микроорганизмов. В то же время винная кислота и ее соли являются питательным субстратом для развития различных микроорганизмов, которые в процессе жизнедеятельности ее разлагают. Винная кислота образует комплексную железовинную соль, являющуюся катализатором окислительных процессов, необходимых при созревании вин. Содержание винной кислоты определялось до последнего времени колориметрическим методом, основанным на реакции винной кислоты с метаванадиевокислым аммонием.
В современной практике винная кислота определяется весовым методом при осаждении ее в виде рацемата кальция. Это определение может быть дополнено сравнительным объемным определением. Условия осаждения: рН, общий объем взятой пробы, концентрация ионов осадителя таковы, что осаждение рацемата кальция будет полным, тогда как D(–) тартрат кальция остается в растворе.
Если в вино была добавлена метавинная кислота, которая делает осаждение рацемата кальция неполным, необходимо подвергать ее предварительному гидролизу.
Метавинная кислота – смесь продуктов превращения D–винной кислоты при нагревании ее до температуры 170оС при пониженном давлении, среди которых преобладают моно– и диэфиры D–винной кислоты. Представляет собой твердый стекловидный продукт от бледно–желтого до темно–желтого цвета. В измельченном состоянии это белый или желтый кристаллический порошок. Очень гигроскопична, хорошо растворима в воде и этаноле. Используется для стабилизации вина от кристаллических помутнений, вызываемых калиевыми и кальциевыми солями винной кислоты.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
