Методика определения состава вина

Как мы уже отмечали, в отличие от виноградного сусла в жидкую фазу вина входят не только спирты, альдегиды, ацетали, но и большой набор органических кислот, в том числе молочная, янтарная, уксусная, гликолевая, пировиноградная и другие, образующиеся в процессе алкогольного и яблочно-молочнокислого брожения. Необходимость в определении всех этих продуктов вызывается лишь особыми случаями. В обычных условиях лаборатории винзавода первичного виноделия проводить данные анализы часто затруднительно. Поэтому приводим описание только самых необходимых определений спирта, сахара, летучей кислотности, сернистой кислоты общей и свободной^*.

^* (Для производства углубленного анализа рекомендуется пользоваться следующими руководствами: А. М. Фролов-Багеев и Г. Г. Агабальянц. Химия вина. Пищепромиздат, 1951; Г. Г. Агабальянц. Химико-технологический контроль производства "Советского шампанского". Пищепромиздат, 1954; по хроматографическому анализу - Ю. К. Юрье в. Практические работы по органической химии. Изд-во МГУ, 1961.)

Что касается методики определения винной кислоты общей и связанной, а также титруемой кислотности, то методика, описанная для сусла, сохраняется и для вина.

В руководствах химии и технологии виноделия не отражаются роль коллоидов и методика их исследования. На наш взгляд, это крупный недостаток энологии, который затрудняет борьбу за повышение качества сока и вина.

Определение спирта в отгоне спиртометром. Исследуемое вине температурой 20 градусов помещают в мерную колбу на 250 миллилитров точно до метки и вслед переливают в перегонную колбу на 350-400 миллилитров. Измерительную колбу ополаскивают три раза небольшими количествами (10 мл) дистиллированной воды, сливая ее в ту же колбу. Соединив перегонную колбу с холодильником, отгоняют приблизительно ³/₄ объема вина, принимая отгон в ту же мерную колбу, которой отмеривалось вино. Для предупреждения вспенивания в вино прибавляют на кончике ножа танин^*.

^* (Вина с ненормально высоким содержанием летучих кислот - выше 1,2 г/л - требуют нейтрализации, так как уксусная кислота вступает в реакцию в последнюю очередь.)

По окончании перегонки холодильник промывают два раза дистиллированной водой порциями по 10 миллилитров, давая ей каждый раз стечь в приемник (эта операция особенно необходима при пользовании шариковыми холодильниками). В мерную колбу с отгоном добавляют почти до метки дистиллированную воду, доводят ее до температуры 20 градусов и затем уже опять добавляют воду точно до метки.

Спирт определяют в цилиндре емкостью 250-300 миллилитров, куда перелит энергично перемешанный в мерной колбе отгон. Определение проводят по той же методике, что и удельный вес с помощью ареометра.

Отметив показания спиртометра, определяют температуру отгона. При изменении ее для перевода показаний спиртометра пользуются специальными таблицами. Температурную поправку рассчитывают приближенно. При содержании спирта в вине до 9 объемных процентов поправка на каждый градус отклонения составляет 0,1; при содержании спирта от 9 до 12,5 объемных процента - 0,125 и при содержании от 12,5 до 15-0,15. Поправку отнимают, если температура измерения выше 20 градусов, и прибавляют, если она ниже.

Определение спирта эбулиометром. Эбулиометр собирают, ввинчивая обратный холодильник, наливают в резервуар 15 миллилитров дистиллированной воды, закрепляют термометр, подставляют спиртовку и кипятят, не заполняя обратный холодильник водой. Измерив температуру воды, устанавливают показания термометра по спиртовой шкале на нуль. Затем сливают воду из резервуара, двукратно ополаскивают его исследуемым вином и наливают туда 50 миллилитров вина. Установив термометр и заполнив холодильник водой, подогревают вино спиртовкой до кипения. Отсчет показаний термометра производят, когда столбик ртути держится на одной высоте в течение 1-2 минут. Для выполнения последующего определения горячее вино из аппарата сливают, повторно ополаскивают резервуар новой, подлежащей испытанию пробой вина, заменяют воду в холодильнике и определяют спирт, как описано выше.

Установку нулевой точки (определение температуры кипения воды) нужно проводить при всякой перемене атмосферного давления, а при отсутствии барометра - два раза в день.

Расчет. По шкале (линейке, диску), установленной на нулевую точку при температуре кипения воды, находят отвечающее точке кипения вина содержание спирта в нем, выраженное в объемных процентах.

Определение летучих кислот. Летучие кислоты определяют в специально собранном приборе, состоящем из широкогорлой конической колбы емкостью 500-600 миллилитров, служащей одновременно парообразователем и водяной баней, специального перегонного сосуда для исследуемого вина с впаянной внутрь трубкой, через которую пар из колбы-парообразователя попадает в сосуд и, барботируя (продувая) вино, увлекает в холодильник летучие кислоты, и вертикально установленного шарикового холодильника.

Техника определения такова. В перегонный сосуд отмеряют 10 миллилитров вина, куда прибавляют для предупреждения вспенивания каплю рафинированного растительного масла. Затем сосуд при помощи резиновой пробки устанавливают в коническую колбу-парообразователь, в которую предварительно налито такое количество дистиллированной воды, что ее уровень выше уровня вина в перегонном сосуде, после установки последнего в колбу, и ниже выходного отверстия трубки для барботирования. Чтобы обеспечить равномерность кипения воды в колбе-парообразователе, в нее бросают несколько кусочков пемзы.

Собранный перегонный сосуд соединяют при помощи изогнутой стеклянной трубки с шариковым холодильником. Для приема дистиллята служит коническая колбочка на 200 миллилитров.

После сбора установки в холодильник пускают воду и зажигают горелку под колбой парообразователя. До начала кипения открывают предохранительную трубку, установленную в пробке колбы-парообразователя для выпуска воздуха. Затем зажим предохранительной трубки закрывают и ведут перегонку до тех пор, пока в приемной колбе не наберется 100 миллилитров дистиллята. В процессе перегонки давление пара в колбе-парообразователе регулируют нагревом различной интенсивности, обеспечивая равномерное барботирование пара через вино. В случае необходимости ослабляют зажим предохранительной трубки и частично выпускают пар.

Полученный дистиллят нагревают до 60-70 градусов и титруют 0,1N раствором едкого натрия с фенолфталеином. Для предупреждения возможного влияния углекислоты на результаты определения используют дистиллированную воду, предварительно освобожденную от углекислоты. Испытуемое вино также следует предварительно освободить от углекислоты, что достигается нагреванием его до начала кипения.

Расчет. Так как миллилитр раствора щелочи отвечает 0,006 грамма уксусной кислоты, то содержание летучих кислот определяется по формуле

где X -; летучие кислоты, г/л;

а - количество миллилитров 0,1N раствора щелочи, израсходованного на нейтрализацию дистиллята от 10 мл вина.

Определение сахаров методом прямого титрования сахаросодержащей жидкостью. Метод особенно интересен для жидкостей, содержащих высокий процент сахара^*, так как при определении его требуется в 3-4 и даже в 5 раз меньшее разбавление (Гернет, 1915), чем при определении по методу Бертрана. В то же время он применим для анализа вин, содержащих не менее 0,2 процента сахара.

^* (Если присутствует сахароза нужна инверсия.)

Если белое вино содержит меньше 10 процентов сахара, а красное - меньше 20, его нужно освободить от красящих и дубильных веществ. Если вино содержит свыше одного процента сахара, то его нужно разбавить.

Для проведения анализа необходимы следующие реактивы:

1. Жидкость Фелинга. Сохраняется в виде двух растворов, смешиваемых в точно одинаковых объемах непосредственно перед определением: а) раствор медного купороса, содержащий в литре 69,26 грамма кристаллического медного купороса (CuSO₄5H₂O); б) щелочный раствор сегнетовой соли (виннокислого калия-натрия), содержащей в литре 346 граммов ее и 103 грамма едкого натрия.

Для приготовления первого раствора могут быть пригодны только свежеперекристаллизованные реактивы купороса с фабричной маркировкой "чистый для анализа" или еще лучше "химически чистый". Навеска точно взвешивается на аналитических весах.

Едкий натрий растворяют вначале отдельно в 200 миллилитрах воды, а затем добавляют к раствору сегнетовой соли.

2. Однопроцентный раствор метиленовой сини.

3. Соляная кислота, химически чистая, удельного веса 1,19.

4. Раствор свинцового уксуса.

5. Насыщенный раствор сернокислого натрия.

Перед началом анализа необходимо установить титр фелинговой жидкости. Для этого на аналитических весах отвешивают примерно 0,5 грамма химически чистой сахарозы, высушенной предварительно не менее чем в течение двух дней. Затем навеску осторожно, без потерь, переносят в мерную колбу емкостью 100 миллилитров и растворяют приблизительно в 50 миллилитрах дистиллированной воды. Сюда же добавляют 5 миллилитров концентрированной соляной кислоты и помещают на 5 минут на водяную баню при температуре 68-70 градусов для инверсии сахарозы. По охлаждении и нейтрализации раствора колбу доводят точно до метки дистиллированной водой. Для установления концентрации полученного раствора инвертного сахара исходят из взятой навески сахарозы и вносят поправку на присоединяемую при гидролизе воду. Если а - навеска сахарозы, то полученный раствор (X) содержит инвертного сахара а/0,95 г/100 мл.

Титр фелинговой жидкости сахарным раствором устанавливают, точно соблюдая условия определения сахара в испытуемой жидкости, описанные ниже. 10 миллилитров фелинговой жидкости (смесь 5 мл раствора сернокислой окиси меди указанной концентрации и 5 мл раствора сегнетовой соли) в условиях определения соответствуют 49,4 миллиграмма инвертного сахара. Это соотношение уточняют при установлении титра фелинговой жидкости по сахарозе.

Подготовка пробы для определения. Сухие и малосахаристые вина обязательно освобождают от дубильных и красящих веществ. Если они содержат меньше одного процента сахара, то разбавлять их не следует.

Техника удаления дубильных и красящих веществ свинцовым уксусом сводится к следующему. Точно измеренный объем исследуемой жидкости (10, 15, 20 или 100 мл, в зависимости от требуемого разбавления) помещают в фарфоровую чашку, нейтрализуют раствором едкой щелочи до слабокислой реакции (щелочная, даже слабощелочная, реакция недопустима) и выпаривают для удаления спирта до половины объема. Остаток жидкости из фарфоровой чашки переносят с ополосками в мерную колбу на 100 миллилитров и туда же прибавляют по каплям в некотором избытке раствор свинцового уксуса (обычно из расчета: на 10 мл взятого вина 1 мл раствора свинцового уксуса). После этого содержимое колбы доводят до метки водой и взбалтывают. Образуется творожистый осадок свинцовых солей дубильных и красящих веществ, от которого освобождаются фильтрованием через сухой фильтр (можно центрифугировать).

Далее, в случае сухих вин 50 миллилитров фильтрата (центрифугата) отмеряют в мерную колбу с двумя метками: 50 и 55 миллилитров и туда же добавляют (небольшими порциями) для связывания избытка свинца насыщенный на холоду раствор сернокислого натрия до прекращения дальнейшего образования осадка. Через некоторое время в колбу прибавляют дистиллированной воды до второй метки (55 мл), взбалтывают и вновь фильтруют (центрифугируют). Этот фильтрат служит для определения. В последующих расчетах учитывают произведенное разбавление. При соблюдении данной прописи, если вначале было взято 100 миллилитров вина, разбавление будет в 1,1 раза.

В случае исследования сладких вин 50 миллилитров фильтрата, освобожденного от свинцовых солей, красящих и дубильных веществ, отмеряют в мерную колбу на 100 миллилитров, прибавляя туда же, как описано выше, насыщенный раствор сернокислого натрия для связывания избытка свинца. Добавив в колбу дистиллированной воды до метки, ее взбалтывают и жидкость фильтруют (центрифугируют). В этом случае будет разбавление в 20, 13,3 или в 10 раз, в зависимости от количества взятого исходного материала - 10, 15 или 20 миллилитров (10×2, 6,66×2, 5×2).

При необходимости более сильного разбавления отпадает, как отмечалось, потребность в удалении красящих и дубильных веществ.

Техника определения. Испытуемый раствор, предварительно подготовленный, как описано выше, наливают в бюретку. В коническую колбочку емкостью 100-150 миллилитров отмеряют точно 5 миллилитров первого раствора Фелинга (сернокислой окиси меди) и 5 миллилитров второго раствора Фелинга (сегнетовой соли) и в нее же приливают 6-8 миллилитров исследуемого раствора из бюретки.

Колбочку с жидкостью доводят за две минуты до кипения, что обеспечивается соответствующей интенсивностью нагрева. Затем огонь уменьшают и кипячение продолжают при умеренном нагревании, приливая из бюретки испытуемый раствор почти до исчезновения синей окраски, на что следует затрачивать не более двух минут. После этого в колбочку добавляют пять капель 1-процентного раствора метиленовой сини и продолжают, не прерывая умеренного кипения, прибавлять из бюретки небольшими порциями испытуемый раствор, пока не исчезнет синяя окраска и взмучиваемый осадок закиси меди не окрасит всю смесь в красный цвет. На все титрование должно уходить не более четырех минут. Количество испытуемого раствора, израсходованного на титрование, записывают. Это титрование считается ориентировочным.

Для получения более точных результатов определение повторяют, причем в колбочку с 10 миллилитрами фелинговой жидкости приливают испытуемого раствора на миллилитр меньше, чем при первом опыте. Для расчета принимают данные повторного определения как более достоверные.

Для удобства титрования, а также предупреждения нагрева жидкости в бюретке, последнюю снабжают изогнутой стеклянной трубкой.

Расчет титра (T) производят по формуле

где C - количество раствора сахара, пошедшего на титрование 10 миллилитров раствора Фелинга, мл;

A - навеска сахарозы, г;

V - емкость мерной колбы, мл;

1,0526 - коэффициент для перевода сахарозы в инвертный сахар.

Содержание сахара (X) в 100 миллилитрах вина (сока) вычисляют по формуле

где T - титр смеси растворов Фелинга;

B - разбавление;

C - количество испытуемого раствора, пошедшее на титрование, мл.

Определение свободной сернистой кислоты. В 100-миллиметровую колбочку, из которой предварительно воздух вытеснен углекислотой, отмеряют 50 миллилитров вина (сусла) из только что открытой бутылки, затем прибавляют 10 миллилитров разбавленной серной кислоты удельного веса 1,11 и титруют 0,02N раствором йода, прибавляя к концу титрования в качестве индикатора миллилитр 1-процентного раствора крахмала. Титрование считается законченным, если от прибавления одной капли раствора йода появившаяся голубая окраска не исчезает после 3-4-кратного взбалтывания. Последующее исчезновение окраски во внимание не принимается, так как оно объясняется частичным переходом связанной сернистой кислоты в свободную.

Определение общего количества сернистой кислоты. В колбу на 200 миллилитров вливают 25 миллилитров приблизительно нормального раствора едкого калия и приливают 50 миллилитров вина (сусла), держа конец пипетки погруженным в раствор щелочи. После взбалтывания смесь оставляют на 15 минут, затем приливают 15 миллилитров разбавленной серной кислоты удельного веса 1,11 и тотчас же титруют 0,02N раствором йода, прибавляя в конце титрования в качестве индикатора раствор крахмала. Голубая окраска, указывающая на конец титрования, должна сохраняться не менее полминуты.

Расчет. Миллилитр 0.02N раствора йода, окисляет 0,64 миллиграмма SO₂. Так как для определения и свободной и общего количества сернистой кислоты берется 50 миллилитров вина (сусла), то, если на титрование свободной SO₂ израсходовано а миллилитров, а на титрование общего количества в миллилитров 0,02N раствора йода, содержание свободной SO₂ в вине (A) будет:

Общее количество SO₂ в вине (B) соответственно будет: