Пользовательского поиска





предыдущая главасодержаниеследующая глава

Определение форм кислорода в сусле и вине

Из всех наиболее важных факторов, от которых зависит изменение продукта, на первое место нужно поставить кислород и связанные с ним окислительно-восстановительные процессы, протекающие в биологическом субстракте.

Применительно к винограду, суслу и вину, кислород влияет на следующие процессы: на накопление или разрушение в винограде эфирных масел; на энергию дыхания гроздей; на интенсивность растворения металлов при переработке винограда; размножение бродильной микрофлоры в сусле и вине; изменение сортового аромата и разрушение букета выдержки; накопление перекисных форм в сусле и вине, что обуславливает в дальнейшем последействие окислительного воздействия, выражающегося в аморфных помутнениях.

Не случайно, что научной классификацией, предложенной Г. Г. Агабальянцем, в основу деления на категории и типы вин положена степень их окисленности.

Для определения кислорода в сусле и вине вполне зарекомендовал себя прибор конструкции Кочерги и Кульневича (рис. 5). Он состоит из сосуда А для приготовления и хранения раствора гидросульфита; сосуда Б для титрования раствора индикатора и вина; сосуда В для удаления из вина растворенного в нем кислорода путем продувания углекислого газа; микробюретки Е емкостью 5 миллилитров с делениями по 0,05 миллилитра; пипетки Д для титрования раствора нейтрального красного; кранов, соединительных трубок и двух склянок Тищенко с водой Г и Г1 для наблюдения за током газа. Одновременно эти склянки служат гидравлическими затворами*.

* (В. К. Кульневич. Определение различных форм кислорода в вине. Журн. "Виноделие и виноградарство СССР", 1954, № 6.)

Рис. 5. Аппарат для определения форм кислорода
Рис. 5. Аппарат для определения форм кислорода

Прежде чем приступить к работе, аппарат необходимо промыть и удалить из него воздух. Для этого в сосуды А и В через отверстия К и М наливают дистиллированную воду, которую затем вытесняют углекислым газом в сосуд Б и далее, через кран 8, - в канализацию. Закрыв все краны и открыв кран 5, наливают в сосуд А 50 миллилитров буферного раствора и 70-80 миллилитров воды, включают газ и 10 минут продувают смесь, с тем чтобы удалить растворенный в ней кислород.

Затем через отверстие К в сосуд А вносят 0,3 грамма гидросульфита и наливают воду с таким расчетом, чтобы раствор дошел до деления 150 миллилитров. Закрыв отверстие К, током СО2 хорошо перемешивают раствор до тех пор, пока он не станет прозрачным. Тогда им несколько раз ополаскивают бюретку Е, наполняют ее, закрывают краны 4, 5, 10 и открывают краны 6, 7. Через сосуд В в сосуд Б наливают немного воды для ополаскивания. Закрыв отверстие М и краны 6, 7, сбрасывают воду в канализацию.

После того как закроют кран 8 и откроют краны 6, 7, можно начать определения.

Для работы нужны специальные растворы: 0,2М буферный раствор соды (56,0 г/л Na2Co3 · 10Н2О); раствор гидросульфита (2,5 г/л), приготовляемый непосредственно в сосуде А) раствор индигокармина (0,5 г/л); 0,03-0,04N раствор KMnO4 с точно установленным титром; 10-процентный раствор серной кислоты и 0,1-процентный раствор нейтрального красного в 60-процентном; спирте.

Кислородное число Ox определяют следующим образом. Через сосуд В при помощи пипеток последовательно вносят в сосуд Б 20 миллилитров раствора индигокармина и 15 миллилитров щелочного буфера.

Закрывают краны 3, 6 и отверстие М и включают ток СО2, регулируя его так, чтобы индикатор равномерно барботировался СО2. Через 15 минут индигокармин оттитровывают гидросульфитом и фиксируют полученный отсчет (n).

Затем бюретку Е вновь наполняют раствором восстановителя, открывают кран 6 и 1-1,5 минуты продувают СО2 сосуд В,

В бескислородных условиях в пипетку, воздух из которой предварительно вытеснен СО2, отбирают 50 миллилитров вина из пробоотборника (рис. 6). Потом вставляют пипетку с вином в отверстие М так, чтобы она коснулась крана 3 (рис. 5) и переливают из нее вино в сосуд Б, предварительно открыв кран 1 на атмосферу.

Закрывают отверстие М и краны 3, 6 и, открыв кран 2, приливают струей восстановитель из бюретки Е. Кран 1 поворачивают в прежнее положение и, обеспечивая равномерное, но не сильное перемешивание смеси током СО2, быстро титруют ее до тех пор, пока не станет грязно-зеленоватого цвета, а затем постепенно дотитровывают, пока смесь не перестанет светлеть от капли раствора гидросульфита. Полученный отсчет (m) записывают.

Рис. 6. Пробоотборник исследуемого материала
Рис. 6. Пробоотборник исследуемого материала

Сразу после приливания вина в сосуд Б перемешивать смесь СО2 не следует, так как углекислый газ может захватить часть молекулярно растворенного в вине кислорода. В том случае, когда в вине мало растворенного кислорода, что хорошо видно по окраске индикатора, ток СО2 можно включать сразу.

Расчет кислородного числа Ox исследуемого вина производится по формуле

Ox = Ou m , (1)
n

где Ox - количество кислорода, содержащегося в литре вина, мг;

Ou - количество кислорода, необходимое для перевода литра раствора индигокармина из лейкоформы в окрашенную (титр эталонного раствора по кислороду), мг;

n - количество восстановителя, необходимое для перевода взятого объема раствора индигокармина в лейкоформу, мл;

m - количество гидросульфита, потраченное на восстановление индигокармина, окисленного за счет кислорода, содержащегося в пробе вина, мл.

Ou определяют титрованием 50 миллилитров рабочего раствора индигокармина 0,03-0,04N раствором KMnO4 в кислой среде и рассчитывается в мг/л по уравнению

Ou = 16 · к · а, (2)

где а - количество раствора KMnO4, мл;

к - поправочный коэффициент к 0,1N раствору KMnO4.

Расчет перекисного числа Оп производят также по формуле (1), причем в нее подставляют значения n1, m1 или m2.

Перекисное число Оп определяют следующим образом. Через сосуд В при помощи пипеток последовательно вносят в сосуд Б 20 миллилитров раствора индигокармина и 15 миллилитров щелочного буфера.

Закрыв кран 5, наливают в сосуд В 50 миллилитров исследуемого вина, не остерегаясь соприкосновения его с кислородом воздуха. Закрывают пробкой отверстие М и включают углекислый газ, ток которого регулируют кранами 6 и 7, так, чтобы и индикатор и вино равномерно барботировались. Через 15 минут закрывают кран 6 и титруют раствор индигокармина восстановителем. Полученный отсчет (n1) записывают.

Затем бюретку Е вновь заполняют раствором гидросульфита и, открыв краны 6 и 3, перепускают в сосуд Б вино, лишенное молекулярного растворенного кислорода. Смесь хорошо перемешивают углекислым газом и снова титруют.

Полученный отсчет (m1) записывают. После этого жидкость сбрасывают в канализацию или, если необходимо определить содержание трудно восстанавливаемых перекисей, открыв кран 6 и отверстие М, наливают в сосуд В 8-10 миллилитров воды и миллилитр раствора нейтрального красного. Через отверстие М вводят в сосуд В конец пипетки Д и оттитровывают индикатор гидросульфитом до исчезновения красной окраски (количество израсходованного гидросульфита не учитывают). Затем вынимают конец пипетки Д, закрывают отверстие М и переводят индикатор в сосуд Б.

Закрыв краны 3 и 6, смесь перемешивают и оттитровывают до исчезновения красноватого оттенка и пока от прилипания 2-3 капель гидросульфита вино не перестанет светлеть. Отсчет, полученный в результате титрования при обоих индикаторах (m2), фиксируют. После этого сбрасывают жидкость из сосуда Б и ополаскивают аппарат.

Содержание молекулярно растворенного в вине кислорода (в мг/л) определяют по формуле

Op = Ox-On (3)

Для качественного анализа газа в баллоне на отсутствие кислорода используется небольшой переносный аппарат (рис. 7).

Рис. 7. Прибор для определения форм кислорода
Рис. 7. Прибор для определения форм кислорода

В сосуд А наливают 30-40 миллилитров 0,2 М раствора Na2CO3 и вносят 0,3 грамма гидросульфита. Закрыв сосуд пробкой а, хорошо встряхивают смесь. В сосуд Б наливают 25-30 миллилитров раствора соды и на кончике ножа вносят немножко индигокармина. После этого, закрыв отверстие пробкой б, вставляют в нее сосуд А и подключают аппарат к баллону. Затем включают ток СО2 или азота и оттитровывают раствор индигокармина гидросульфитом до появления устойчивой желтой окраски (не перетитровывать!). Если в течение 10-15 минут продувания раствор не изменит свою окраску, то газ может быть использован для проведения анализов, так как метод обладает большой чувствительностью.

Для отбора пробы вина в бескислородных условиях и сохранения ее до проведения анализа использовался пробоотборник.

При помощи трубки 1 пробоотборник присоединяют к баллону с СО2, 5-10 минут продувают углекислым газом, закрывают трубки 1 и 2 стеклянными пробками и переносят к месту отбора пробы.

Способность того или иного вещества захватывать электроны, т. е. окислять, можно непосредственно измерить, вводя в раствор индифферентный металлический электрод (платиновый). Причем для установления на электроде характерного и постоянного потенциала нужно время и тем большее, чем больше различия в потенциалах.

По нашим опытам, для устранения возможной ошибки электроды должны быть заранее (за 2 часа) погружены в аналогичное, а еще лучше в определяемое вино, так как окисленные электроды будут показывать потенциал на 20-30 процентов больше, а восстановленные - на 25-40 процентов меньше.

Для измерения Eh, rh, pH нами использовался ламповый потенциометр ЛП-59.

Анализ содержания кислорода в сусле и корости его потребления помогает осветить ряд важных биологических и химических процессов в первичном и вторичном виноделии. Однако для потребления молекулярного кислорода нужен активированный катализатор, принимающий на себя водород или электроны окисляемого органического вещества.

По Манской (1947), окислительные процессы в вине и коньяке протекают по следующей схеме. Вначале происходит автоксидация фенолов и красящих веществ (пирокатехин, танин антоциан) за счет кислорода воздуха с образованием перекисей. В дальнейшем процесс окисления активизируется пероксидазой или металлическими катализаторами, действующими по типу пероксидазы за счет этих перекисей.

Хотя эта простая схема Манской экспериментально подтверждена, но действительность, по-видимому, богаче, а процессы в биологическом субстрате проходят значительно быстрее, чем в очищенных растворах гидрохинона.

В настоящее время известно не менее 400 ферментов, из которых около половины участвует в окислительно-восстановительных реакциях (Михлин, 1956).

Значительную работу по идентифицированию и дифференциации различных ферментативных систем виноградного сусла и вина провел А. К. Родопуло. С этой целью им были применены специфические субстраты и ингибиторы. Нами была использована эта методика.

В качестве субстрата для изучения активности полифенолоксидазы служил пирокатехин, для аскорбиноксидазы - аскорбиновая кислота, для каталазы - перекись водорода и для цитохромоксидазы - цитохром С и гидрохинон.

В качестве ингибитора для полифенолоксидазы был взят диэтилдитиокарбамат. Этот реактив является специфичным для ферментов, содержащих медь, и в то же время не мешает действию железосодержащих ферментов - пероксидазы, цитохромоксидазы и каталазы.

Активность полифенолоксидазы устанавливается по поглощению кислорода в респирометрах Варбурга, а пероксидазы - по Прокошеву.

Подготовка вытяжки. 50 граммов свежего винограда растирают в фарфоровой ступке с 20 миллилитрами ацетатного буфера (рН 4,7). Смесь оставляют на полчаса для экстракции, затем жидкость сливают в мерную колбу на 100 миллилитров, а оставшуюся рыхлую массу промывают (экстрагируют) 3 раза ацетатным буфером с декантацией. Декантируемую жидкость сливают в ту же колбу на 100 миллилитров и доводят дистиллированной водой до метки

Затем часть вытяжки центрифугируют 15 минут при 3000 оборотов в минуту для определения в ней активности фермента.

В респирометр Варбурга вносят смесь, состоящую из 3 миллилитров вытяжки из винограда (фермент), 1,5 миллилитра фосфатного буфера рН 5,3 (готовится путем смешения ортофосфорной кислоты с ее натриевой солью), 1,0 миллилитра 1-процентного раствора пирокатехина. Во внутренний стаканчик помещают фильтровальную бумагу с 0,3 миллилитра 20-процентного раствора КОН. Параллельно ставят сосуд с той же смесью, но без пирокатехина Сосуды соединяют с манометрами и помещают в ванну аппарата Варбурга. Опыты проводятся при температуре 30 градусов.

предыдущая главасодержаниеследующая глава



© Злыгостев Алексей Сергеевич - дизайн, подборка материалов 2001–2017
При копировании материалов обязательно указывать источник:
http://wine.historic.ru "Виноделие как искусство"