Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

"МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРОДОВОЛЬСТВИЯ"

Кафедра технологии пищевых производств

виноградный спирт ректификат сахар оклейка вино

Технология виноделия

Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 1 - 49 01 01 "Технология переработки пищевого растительного сырья" специализации 1 - 49 01 01 04

"Технология бродильных производств и виноделия" дневного и заочного обучения

Могилев 2008



Учебное издание

Технология виноделия

Методические указания

Составители: Лариса Павловна Яромич, Елена Алексеевна Цед, Наталья Анатольевна Шелегова

Редактор Т.Л. Бажанова

Технический редактор А.А. Щербакова

Подписано в печать Формат 60х84 1/16

Бумага офсетная. Гарнитура Таймс.

Усл.печ.л 2,8. Уч.-изд.л. 3

Тираж 65 экз. Заказ

Учреждение образования "Могилевский государственный университет продовольствия" 212027, Могилев, пр-т Шмидта, 3

Отпечатано на ризографе редакционно-издательского отдела

УДК 663.41/86

Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры "Технология пищевых производств"

Протокол № 3 от "02" 11 2006 г.

Составители: Л.П. Яромич, Е.А. Цед, Н.А. Шелегова

Рецензент к.т.н., доцент Тимофеева В.Н.

Методические указания разработаны как руководство к выполнению лабораторных работ по курсу "Технология виноделия" в соответствии с требованиями высшей школы. Лабораторный практикум включает 7 лабораторных работ, которые охватывают материал основных разделов курса. В каждой работе четко указывается цель работы, задание, описана теоретическая часть, дана схема установки, изложена методика проведения эксперимента и обработки результатов испытаний. Методические указания содержат список литературы, рекомендуемой студентам для самостоятельной работы.

© УО "Могилевский государственный университет продовольствия", 2007

Рецензия

на методические указания к лабораторным работам по курсу "Технология виноделия" специализации 49 - 01 01 04 " Технология бродильных производств и виноделия"

Данные методические указания разработаны для студентов специализации 49 - 01 01 04 как руководство к выполнению лабораторных работ по курсу "Технология виноделия" в соответствии с требованиями высшей школы. Лабораторный практикум включает 7 лабораторных работ, которые охватывают материал основных разделов курса. В каждой работе четко указывается цель работы, задание, описана теоретическая часть, дана схема установки, изложена методика проведения эксперимента и обработки результатов испытаний. Все работы носят исследовательский характер.

При выполнении лабораторных работ студенты изучают технологические показатели основного сырья, используемого в виноделии (различного плодово-ягодного сырья, винограда, спирта ректификованного, сахара рафинированного), а также определяют соответствие его требованиям действующего стандарта; проводят пробную оклейку виноматериалов; исследуют качество плодово-ягодных вин и коньяков. Методические указания изложены ясно, доступным языком и содержат в достаточном объеме сведений для выполнения лабораторной работы. Методические указания содержат список литературы, рекомендуемой студентам для самостоятельной работы. Данные методические указания направлены для совершенствования учебного процесса, обеспечения подготовки студентов к лабораторным занятиям, повышения их практических навыков в процессе производства вина и контролю их качества.

Данные методические указания могут быть рекомендованы к внутривузовскому изданию.

Рецензент, к.т.н., доцент В.Н. Тимофеева

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа № 1. Исследование качества плодово-ягодного сырья

Лабораторная работа № 2. Исследование качества винограда

Лабораторная работа № 3. Установление соответствия спирта-ректификата действующему стандарту

Лабораторная работа № 4. Установление соответствия рафинированного сахара-песка действующему стандарту

Лабораторная работа № 5. Пробная оклейка вин

Приложения

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПЛОДОВО-ЯГОДНОГО СЫРЬЯ

Основным сырьем для производства плодово-ягодных вин служат различные плоды и ягоды как культивируемые, так и дикорастущие. Качество плодов и ягод, а также вин, приготовленных из них, зависит от степени зрелости и состояния плодов и ягод ко времени сбора.

Таблица 1- Рекомендуемые нормы по физико-химическому составу плодов и ягод

Плоды и ягоды	Содержание, % не менее	Титруемая кислотность соков, г/л
	сухих веществ	сахаров
Абрикосы	10,0	7.0	Не менее 5,5
Айва	9.0	6,0	Не менее 5,0
Алыча мелкоплодная (ткемали) крупноплодная	10,0 11,0	4,0 5,5	Не более 25 Не более 20
Вишня	11,0	7,0	Не более 15
Груша культурных сортов	10,0	7,0	Не менее 3,5
Земляника	7,0	4,5	Не более 12
Крыжовник	10,0	7,0	Не более 20
Малина	7,0	4,5	Не более 18
Облепиха	8,0	4.0	Не более 30
Рябина обыкновенная	11,0	4,0	Не более 25
Слива	10.0	6,5	Не менее 5,5
Смородина черная красная и белая	10,0 7,5	5,5 4,5	Не более 30 Не более 25
Черешня	9,0	6,5	Не менее 4,5
Черноплодная рябина	12,0	7,0	Не менее 7,0
Яблоки культурных сортов дикорастущие	9,5 7,5	7,0 4,5	Не менее 5,5 Не менее 6-20

Определение сухих веществ

Метод основан на экстракции сухих веществ из плодовой ткани.

Аппаратура

Водяная баня, мерная колба, химический стакан на 500 см³, рефрактометр.

Проведение анализа

Яблоки, груши, айву измельчают на терке; вишню, абрикосы - в фарфоровой ступке после удаления косточек; малину, клубнику, клюкву, ежевику - в ступке; сухие плоды измельчают ножницами и просеивают через сито с диаметром отверстий 3 мм.

50 г измельченного сырья переносят с ополосками в стакан на 500 см³ и помещают на водяную баню. Экстрагируют при температуре 80С^о и частом перемешивании, затем охлаждают до 20С^о, содержимое с ополосками переносят в мерную колбу на 500 см³ и объем доводят до метки, перемешивают, фильтруют. В фильтрате содержание сухих веществ определяют рефрактометром при 20С^о.

Расчет

Количество сухих веществ (Х) определяют по формуле, %:

Х = Пр · ( Y - ?Y ) / а,

где Пр - показания рефрактометра, %;

Y - поправка на объем сухого нерастворимого вещества, 3 см³;

а - навеска сырья, г

Х = Пр · ( 500 - 3 ) / 50 = 9,94 Пр

Для косточковых плодов

Х = 9,94 · [Пр ± ?t] · (50 - Вк) / 50,

где Вк - масса косточек, г

?t - поправка на температуру к показанию рефрактометра.

Примечание: При расчете вносят поправку на объем нерастворимых сухих веществ (0,06 см³ на 1 г плодов) и на содержание косточек. При экстракции 50 г сырья в колбе на 500 см³ поправка на объем сухого нерастворимого вещества составляет 0,06 · 50 = 3 см³. Объем раствора в колбе равен (500 - 3) = 497 см³.

Определение содержания сахаров методом Лейне -Эйнона

В плодово-ягодном сырье могут содержаться глюкоза, фруктоза и сахароза.

Сахаристость принято выражать в инвертном сахаре (сумма равных количеств глюкозы и фруктозы).

Так как сахароза не содержит свободной карбонильной группы, то ее предварительно подвергают гидролизу нагреванием с разведенными кислотами (инвертируют) для перевода в инвертный сахар.

Подготовка плодов и ягод к анализу

Приборы и материалы

Аналитические весы ВЛР-200, водяная баня, термометр на 100^оС, индикаторная бумага, стеклянные бюксы, колбы конические на 250 см³ , мерные колбы на 200 см³;

HCI х. ч. (уд. вес 1,19), KOH 1 моль/дм³, уксус свинцовый.

Мезгу тщательно перемешивают и быстро во избежание отстаивания сока отвешивают на аналитических весах в бюксе с расчетом, чтобы в испытуемом растворе было около 1 % сахара (например, в плодах или ягодах, содержащих 10 % сахара, навеска должна быть около 20 г). Отвешенную пробу осторожно переносят в стакан или колбу; приставшие частицы мезги смывают водой, добавляя ее в колбу до 100-120 см³, смесь нагревают на водяной бане до 80^оС в течение 30-45 мин при частом взбалтывании.

Затем горячую вытяжку фильтруют через вату в мерную колбу на 200 см³, тщательно промывают фильтр несколько раз горячей водой и проводят инверсию. Для этого в фильтрат прибавляют 5 см³ химически чистой соляной кислоты (уд. вес 1,19) и содержимое колбы нагревают на водяной бане в течение 5 мин при температуре 68-70^оС по термометру, опущенному в колбу.

После инверсии раствор быстро охлаждают под током водопроводной воды, нейтрализуют до слабокислой или нейтральной реакции насыщенным раствором соды (или 1 моль /дм³ раствором KOH или NaOH) по лакмусу и объем доводят до метки при 20^оС. Полученный раствор служит для последующего определения в нем сахара.

Если водная вытяжка из плодов (ягод) сильно окрашена, то до определения в ней сахара она должна быть обесцвечена (удалены дубильные и красящие вещества, которые так же как и сахара обладают восстанавливающей способностью).

При этом берут навеску 40 г и получение водной вытяжки производят как описано выше, т.е. мезгу нагревают при 80^оС, фильтруют в мерную колбу на 200 см³, охлаждают. К фильтрату прибавляют раствор свинцового уксуса до прекращения образования белого творожистого осадка; смесь тщательно перемешивают и отстаивают 5-10 мин. До полного осаждения (должен образоваться прозрачный бесцветный слой жидкости над осадком). В противном случае добавляют еще некоторое количество раствора свинцового уксуса. Избыток свинца удаляют прибавлением насыщенного раствора сернокислого натрия до прекращения образования осадка. Затем содержимое колбы доводят до метки и фильтруют.

50 см³ фильтрата переносят в мерную колбу на 100 см³, проводят инверсию с соляной кислотой, охлаждают, нейтрализуют и содержимое колбы доводят до метки при 20^оС. В таком виде раствор считается подготовленным для анализа.

Метод прямого объемного титрования основан на титровании сахарным раствором определенного количества фелинговой жидкости известной концентрация. Конец реакции определяют при помощи метиленовой сини, служащей индикатором. Она является хорошим акцептором водорода, и в кипящем щелочном растворе малейший избыток сахара восстанавливает метиленовую синь в бесцветное лейкосоединение, которое легко окисляется кислородом воздуха и снова переходит в окрашенную форму.

По количеству затраченного на титрование испытуемого раствора определяют содержание сахара.

Этот метод является основным при определении сахара в плодово-ягодном сырье, ввиду его достаточной точности, простоты и быстроты исполнения.

Материал для анализа следует подготовлять так, чтобы в испытуемом растворе было 0,8-1,0 % сахара, но не более 1 и не менее 0,5%.

Реактивы и растворы

Первый раствор Фелинга: 69,28 г химически чистой перекристаллизованной сернокислой меди СuSO₄·5Н₂О растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе емкостью 1 дм³;

Второй раствор Фелинга: 248 г химически чистой сегнетовой соли и 103,2 г едкого натра растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе емкостью 1 дм³;

1%-й раствор метиленовой сини; свинцовый уксус;

Раствор сернокислого натрия, насыщенный на холоду.

Установление титра смеси первого и второго растворов Фелинга

Химически чистую сахарозу высушивают в эксикаторе над хлористым кальцием в течение 2-3 дней.

Навеску высушенной сахарозы, отвешенную на аналитических весах, в количестве примерно 2,0 г тщательно смывают через воронку дистиллированной водой в мерную колбу на 200 см³. После растворения сахара в колбу прибавляют 5 см³ химически чистой соляной кислоты, проводят инверсию (при 68-70^оС в течение 5 мин), охлаждают, нейтрализуют и объем доводят до метки при 20^оС. Полученным раствором титруют смесь растворов Фелинга, для этого в коническую колбу емкостью 50-100 см³ отмеряют пипеткой по 5 см³ первого и второго растворов Фелинга, нагревают до кипения и прибавляют 3-5 капель раствора метиленовой сини. Из бюретки с притертым краном и отводной удлиненной трубкой с оттянутым концом осторожно, не прекращая кипения, приливают 4,0-4,5 см³ испытуемого раствора, после чего дают прокипеть точно 2 минуты (следует использовать песочные часы). Если при этом жидкость не обесцветилась, то продолжают прибавлять, не прекращал кипения, по каплям испытуемый раствор до тех пор, пока совершенно не исчезнет синеватая окраска верхнего слоя жидкости. На дотитровывание должно идти не более 1 минуты. Это титрование считается ориентировочным. Заметив израсходованное количество миллилитров сахарного раствора, повторяют титрование, приливая сахарного раствора на 0,6-0,8 см³ меньше, чем было затрачено при первом титровании; точно так же проводят дальнейшее определение.

После совпадения трех результатов титрования вычисляют титр, который показывает количество инвертного сахара в граммах, восстанавливающее 10 см³ смеси растворов Фелинга.

Расчет

Если навеска сахарозы g, г была растворена в меркой колбе емкостью Y, см³‚ а на титрование 10 см³ раствора Фелинга пошло В, см³ сахарного раствора, то в этих В см³ будет содержаться В·g / Y 0,95 г сахарозы или инвертного сахара. Это и будет титр смеси растворов Фелинга (Т).

Проведение анализа

В коническую колбу емкостью 50-100 см³ отмеривают пипетками по 5 см³ первого и второго растворов Фелинга, нагревают до кипения, прибавляют 3-5 капель метиленовой сини, 4,5-5,0 см³ испытуемого раствора и все дальнейшие операции проводят так же, как указано при установления титра растворов Фелинга.

Расчет

Для плодов и ягод: если навеска плодов g, г была помещена в мерную колбу емкостью Y, см³ и этого раствора на титрование пошло В, см³; В см³ содержат Т г инвертного сахара; в то же время В см³ соответствует навеске В·g/Y, г, следовательно, в 100 г плодов будет содержаться 100ТY / В·g г инвертного сахара. Для косточковых плодов при расчете вносится поправка к навеске мезги в зависимости от процентного содержания косточек в целых плодах.

Определение титруемой кислотности

Определение общей (титруемой) кислотности основало на титровании исследуемого раствора гидроокисью натрия (NаОН) С = 0,1 моль/дм³ потенциометрически до рН=8,1, либо в присутствии индикатора фенолфталеина.

Визуальный метод определения кислотности применяется для неокрашенных и светлоокрашенных продуктов, потенциометрический - для всех.

Для определения испытаний применяют дистиллированную воду, не содержащую углекислоту. Для этого дистиллированная вода должна быть свежепрокипяченной и охлажденной или нейтрализованной раствором гидроокиси натрия С = 0,1 моль/дм³ до слаборозовой окраски по фенолфталеину.

Приборы и материалы

РН-метр, весы, колбы мерные, стаканы, воронки, колбы конические, пипетки, бумага, буферные растворы с рН 4,01 и рН 9,18, капельница, спиртовой раствор фенолфталеина с массовой концентрацией 10 г/дм³;

Гидроокись натрия концентрацией 0,1 моль/дм³.

Приготовление вытяжки для определения титруемой кислотности

В коническую колбу вместимостью 250 см³ переносят количественно горячей водой через воронку навеску продукта массой от 20 до 40 г в зависимости от предполагаемой кислотности (из расчета, что содержание кислоты в вытяжке составит примерно 1 г/дм³), взятую с погрешностью не более 0,1 г. Затем в колбу до половины ее объема приливают воду с температурой 80±5⁰С, тщательно встряхивают и выдерживают 30 минут, периодически встряхивая. После охлаждения содержимое колбы количественно переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³ и доливают водой до метки. Закрыв колбу, тщательно перемешивают содержимое и фильтруют через фильтр или вату.

Потенциометрическое титрование

В химический стакан отбирают пипеткой от 25 до 100 см³ фильтрата (вытяжка), подбирая такое его количество, чтобы на титрование расходовалось не менее 6 см³ раствора гидроокиси натрия.

Фильтрат титруют при непрерывном перемешивании раствором гидроокиси натрия сначала довольно быстро - до рН 6,0, затем несколько медленнее до рН 7,0, после чего титрование проводят следующим образом: одновременно приливают 4 капли титранта, отмечая расходуемое количество и значение рН.

Титрование заканчивают добавлением не менее 4 капель раствора гидроокиси натрия после достижения рН 8,1.

Количество раствора гидроокиси натрия, соответствующее точно 8,1, находят путем интерполяции данных титрования. Значения рН, принимаемые для интерполяции, должны находиться в пределах 8,1 ± 0,2.

Визуальное титрование

В коническую колбу отбирают от 25 до 100 см³ фильтрата (вытяжка). Количество фильтрата подбирают так, чтобы па титрование расходовалось не менее 6 см³ раствора гидроокиси натрия.

В колбу с фильтратом добавляют 3 капли раствора фенолфталеина и титруют раствором гидроокиси натрия при непрерывном перемешивании до получения розовой окраски, не исчезающей в течение 30 секунд.

Расчет

Титруемую кислотность (Х) в расчете на преобладающую кислоту в процентах вычисляют по формуле

Х = Y · С · ,

где: Y - объем титрованного раствора гидроокиси натрия, израсходованного на титрование, см³;

С - молярная концентрация титрованного раствора гидроокиси натрия, моль/дм³;

m - масса навески, г;

М - молярная масса г/моль, равная для:

яблочной кислоты М (С₄Н₆О₅) = 67,0

винной М (С₄Н₆О₆) = 75,0

лимонной М (С₆Н₈О₇) = 64,0

уксусной М (С₂Н₂О₄) = 45,0

молочной М (С₃Н₆О₃) = 90,1;

Y₀ - объем, до которого разведена навеска, см³;

Y₁ - объем фильтрата, взятого для титрования, см³.

За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 5 % (отн.); р = 0,95.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ВИНОГРАДА

Контроль сырья (винограда). Сроки сбора винограда определяются степенью его зрелости и метеорологическими условиями. При сборе винограда следует руководствоваться кондициями сахаристости и кислотности в зависимости от его сорта и назначения. Сбор разрешается только по достижении установленных кондиций.

Таблица 2- Кондиции винограда при сборе

Сорта винограда по направлениям использования	Титруемая кислот- ность г/дм3	Содержание	pH
		сахар, г/100см3	феноль-ных в-в, г/дм3	азота общего, мг/дм3	крася-щих в-в, г/дм3
Белые
Шампанские	7-11	16-19	0.1-0,3	150-600	-	2,8-3,1
Столовые	6-9	17-20	0,1-0,3	300-600	-	3,0-3,5
Коньячные	8-12	>15	<0,5	300	-	2,8-3,3
Крепкие	5-7	>20	0,3-0,6	500-700	-	3,2-3,8
Типа мадеры	5-7	>20	0,5-0,8	500-800	-	3,5-4,0
Десертные	4-6,5	>22	0,1-0,3	300-700	-	3,2-3,3
Красные
Столовые	5-8	18-22	1,0-1,5	>500	>0,5	3,2-3,8
Крепкие	5-8	>20	1,5-2,0	>500	>0,5	3,5-4,0
Десертные	4-6,5	>22	0,75-1,25	>500	>0,5	3,2-3,8

Контроль приемки винограда. Характеристика винограда, поступившего на завод, должна быть достаточно подробной, так как следует не только уточнить направление его использования, но и сразу же определить некоторые особенности технологии. Для этого в сусле определяют содержание сахаров, фенольных веществ, титруемую кислотность, pH, общий азот. В зависимости от полученных данных лаборатория может дать ценные рекомендации по режимам переработки и брожения.

Так, например, если значение pH довольно высокое (выше 3,3), а сахар необходимо сбродить насухо, следует избегать перетирания мезги, а брожение проводить при наиболее низкой температуре (18-22^о), чтобы не повысилось содержание дубильных веществ и азота в виноматериале и не появились тона переокисленности и мышиный.

Что касается получения различных видов крепленых недобродов, они менее чувствительны к колебаниям pH и концентрации азота и дубильных веществ, поскольку сахар маскирует оттенки вкуса.

Отбор средней пробы

Среднюю пробу винограда в количестве 3 кг отбирают стационарными пробоотборниками или вручную через всю толщину слоя винограда не менее в трех точках транспортной емкости. На лабораторном прессе или вручную через марлю из ягод отжимают сусло таким образом, чтобы из 1 кг винограда получить не менее 600 см³. Полученное сусло центрифугируют, осветляют фильтрацией или отстаиванием, после чего из осветленной части отбирают пробу для определения содержания сахаров и титруемой кислотности.

При приемке больших однородных партий кондиционного винограда среднюю пробу отбирают у выхода из дробилки в начале и в конце дробления проверяемой партии винограда или составляют ее из проб, отбираемых по мере переработке партии.

Определение сахаристости сусла

Содержание сахаров в сусле определяют денсиметрическим или рефрактометрическим методами.

Денсиметрический метод

Метод основан на пропорциональной зависимости между плотностью сусла и содержанием в нем твердых веществ в растворенном виде.

Приборы

Ареометры, градуированные от 1,000 до 1,080 и от 1,080 до 1, 160, цилиндр объемом 250 см³, термометр со шкалой от 0 до 50^оС и ценой деления 0,2^оС.

Проведение анализа

Около 200 см³ осветленного сусла наливают в цилиндр, предварительно ополоснутый этим же суслом, и устанавливают его на строго горизонтальной плоскости. Измеряют температуру сусла и опускают в него ареометр, шкала которого подбирается таким образом чтобы нижняя его часть после погружения находилась на расстоянии не менее 1см от дна цилиндра. Ареометр не должен касаться стенок цилиндра. Отсчет показаний снимают по верхнему мениску для окрашенного сусла и по нижнему - для белого. Температура сусла должна находится в пределах 20^оС. Если она равна 20^оС, то плотность сусла будет точно соответствовать содержанию сахаров, указанному в приложении А; в противном случае необходимо в показания ареометра внести поправку, которая составляет 0,0002 на каждый градус. Если температура сусла ниже 20^оС, поправку вычитают, если выше - прибавляют.

Пример

Плотность сусла 1,085. Температура сусла 17^оС. Поправка составит 0,0002 · 3 = 0,0006, а окончательно плотность 1,085 - 0,006 = 1,0844, что по приложению А соответствует 19,6 на 100 см³ сусла.

Рефрактометрический метод

Метод основан на пропорциональной зависимости между показателем преломления сусла и содержанием в нем твердых веществ в растворенном виде.

Приборы

Лабораторный рефрактометр со шкалой, градуированной в массовых процентах сухих веществ по сахарозе, класс точности 0,2.

Проведение анализа

Перед измерением, пропуская через прибор воду, устанавливают температуру в камерах призм рефрактометра 20^оС. Затем проверяют нулевую точку прибора по дистиллированной воде. Для этого поднимают верхнюю призму и наносят на поверхность нижней призмы с помощью пипетки 3-4 капли дистиллированной воды. Устанавливают окуляр так, чтобы ясно видна была шкала и визирная линия, расположенная в окулярной части зрительной трубы. Рукоятку окуляра вращают до совпадения визирной линии и границы раздела света и тени, при температуре 20^оС она должна соответствовать нулевому делению шкалы процентов сухих веществ и значению коэффициента преломления воды, равному 1,333.

После проверки прибора на сухую поверхность измерительной призмы наносят 2-3 капли исследуемого сусла, закрывают камеру и проводят замер. На шкале показаний процентов сухих веществ по положению линии раздела определяют результат отсчета и концентрацию сахаров в сусле с помощью приложения Б.

Определение титруемой кислотности

Метод основан на титровании определенного объема сусла раствором едкой щелочи до получения нейтральной реакции pH 7,0, устанавливаемой при помощи индикатора.

Аппаратура, материалы и реактивы

Конические колбы объемом 250 см³, бюретка на 25 см³, пипетка на 10 см³, стеклянная палочка, электрическая плитка;

натрия гидроокись С (NаOH) = 0,1 моль/дм³;

0,4%-го раствор бромтимолового синего: 0,4 г бромтимолового синего растворяют в 20 см³ этилового спирта в мерной колбе вместимостью 100 см³ и объем доводят свежекипяченой охлажденной до 20^оС дистиллированной водой до метки.

буферный раствор pH 7,0: 107,30 г однозамещенного фосфорнокислого калия растворяют в 500 см³ раствором гидроокиси натрия с концентрацией 1 моль/дм³ в мерной колбе вместимостью 1000 см³ и объем доводят свежекипяченой и охлажденной до 20^оС дистиллированной водой до метки.

Подготовка к анализу

Удаление двуокиси углерода из сусла можно производить также с помощью нагревания. Для этого в коническую колбу отмеряют 10 см³ вина или виноматериалов, добавляют 25 см³ дистиллированной воды и доводят до кипения.

При исследовании небродящих сусел нагрев не обязателен.

Проведение анализа

При удалении двуокиси углерода нагреванием к доведенному до кипения суслу добавляют 1 см³ раствора бромтимолового синего и титруют раствором гидроокиси натрия или калия с концентрацией 0,1 моль/дм³ до появления зелено-синей окраски, а затем сразу же приливают 5 см³ буферного раствора. Полученный раствор служит раствором сравнения. Затем в другую коническую колбу отмеряют 10 см³ сусла, 30 см³ дистиллированной воды, нагревают до кипения, добавляют 1 см³ раствора бромтимолового синего и титруют раствором гидроокиси натрия или калия с концентрацией 0,1 моль/дм³ до появления окраски, идентичной окраске раствора сравнения.

Обработка результатов

Массовую концентрацию титруемых кислот (Х) выражают в г/дм³ в пересчете на винную кислоту:

Х = ,

где Y - объем раствора гидроокиси натрия или калия с концентрацией 0,1 моль/дм³, израсходованный на титрование 10 см³ сусла, см³;

К - масса кислоты, г, соответствующая 1 см³ раствора гидроокиси натрия или калия с концентрацией 0,1 моль/дм³ и равна для винной кислоты 0,0075;

1000- коэффициент пересчета результатов на 1 дм³.

10 - количество исследуемого сусла, взятое для титрования, см³

За окончательный результат принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,10 г/дм³. Результаты параллельных определений округляют до второго знака после занятой, окончательный результат - до первого знака после занятой.

Определение активной кислотности (рН)

Реакцию сусла, как и любого водного раствора, можно охарактеризовать количественно по величине концентрации ионов водорода, обозначаемой Н⁺. Вместо концентрации Н⁺ удобно пользоваться отрицательным логарифмом этой величины, называемым водородным показателем и обозначаемым рН. Таким образом, рН = - lg [H⁺]. В кислых растворах рН < 7, в щелочных - рН > 7, в нейтральных - рН = 7. Кислотность раствора растет с уменьшением рН. В суслах рН колеблется в пределах 2,6 - 4,0. Чем выше рН сусла, тем энергичнее протекают в нем окислительные процессы, тем больше возможность развития нежелательной микрофлоры. По величине рН определяют оптимальные дозы сульфитации сусла: при рН 3,3 достаточно 50 - 75 мг/дм³, при рН 3,5 - 3,8 - до 100 мг/дм³. Сусла с рН > 3,8 нуждаются в обработке винной кислотой или в купажировании с высококислотными суслами.

Для определения рН используется потенциометрический метод, основанный на преобразовании ЭДС электронной системы, состоящей из измерительного (ЭСЛ) и вспомогательного (ЭВЛ) электродов, в постоянный ток, сила которого пропорциональна измеряемой величине.

Аппаратура

рН-метр, милливольтметр.

Проведение анализа

Исследуемый раствор в объеме не менее 25 см³ помещают в стакан на 50 см³, опускают электроды, переключатель "предел измерения" устанавливают в положение, соответствующее диапазону рН измеряемого раствора, и отсчитывают рН по прибору. Определение повторяют 2-3 раза.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не должно превышать 0,1. Полученный результат округляют до первого десятичного знака.

Определение фенольных веществ перманганатометрическим методом

Фенольные (дубильные и красящие) вещества играют важную роль в процессах формирования органолептических свойств винограда и вина. Избыточное их содержание в суслах сообщает будущим винам излишнюю терпкость, грубость. Недостаток фенольных веществ может быть причиной отсутствия в винах "тела", что делает их "жидкими", неяркими. Общее содержание фенольных веществ в суслах, предназначенных для приготовления сухих вин, должно быть минимальным, не выше 0,1 - 0,3 г/дм³. Для вин типа портвейна, мадеры пригодны сусла с более высоким содержанием фенольных веществ 0,7 - 0,8 г/дм³.

Общее содержание фенольных веществ определяют перманганатометричес-ким и колориметрическим методом. Перманганатометрический метод основан на окислении фенольных веществ вина стандартным раствором перманганата калия по индикатору индигокармину. Устанавливают объем раствора перманганата калия, пошедшего на титрование, до и после удаления фенольных веществ. По разности между первым и вторым титрованием судят о содержании фенольных веществ.

Аппаратура и реактивы

Технические весы, фарфоровая чашка, мерная колба на 250 см³, водяная баня, воронка, стеклянная палочка, фарфоровая чашка вместимостью 2 дм³, ступка или терка, колба для промывания, термометр;

раствор перманганата калия - 1,333 г в 1 дм³ воды,

раствор индигокармина: 1 г индигокармина растворяют в 50 см³ серной концентрированной кислоты, разбавляют (осторожно вливая раствор в воду) дистиллированной водой до 1 дм³ ,

серная кислота, разбавленная водой в отношении 1:4,

животный уголь.

Подготовка к анализу

Ягоды винограда измельчают в фарфоровой ступке, затем отвешивают в чашечке 25 г полученной мезги и переносят ее через воронку в мерную колбу на 250 см³. Остатки вещества на стенках чашечки, воронки и горлышка колбы смывают струей воды из промывалки, доводя содержимое дистиллированной водой до 0,75 объема колбы.

Затем, поместив в колбу термометр, нагревают содержимое ее на водяной бане до 80С. После этого колбу снимают, термометр при извлечении из колбы ополаскивают водой (во избежание потери вещества) и охлаждают ее струей водопроводной воды под краном. В колбу добавляют дистиллированной воды до метки, перемешивают содержимое и фильтруют через складчатый фильтр в сухую колбу.

Проведение анализа

В фарфоровую чашку объемом около 2 дм³ приливают пипеткой 10 см³ фильтрата, 20 см³ раствора индигокармина, 10 см³ серной кислоты (1:4) и 1 дм³ дистиллированной воды.

Перемешивая содержимое чашки, титруют его раствором марганцевокислого калия, добавляя последний осторожно из бюретки по каплям.

Переход окраски от синей до желтой происходит постепенно через темно-зеленую, светло-зеленую и зеленовато-желтую.

Титрование считают оконченным, когда от прибавляемых капель перманганата калия за движущейся палочкой остается след красноватого цвета, но не желтого, общий же оттенок жидкости не изменяется. При этом титровании перманганат калия расходуется на окисление дубильных и красящих веществ, а также и всех других, способных окисляться.

Перед вторым титрованием проводят такую подготовку фильтрата. В фарфоровую чашечку помещают 10 см³ фильтрата, добавляют около 2 г животного угля, нагревают содержимое на водяной бане до появления паров над жидкостью (но не до кипения) и фильтруют через небольшой двойной или тройной фильтр, смоченный водой.

Если фильтрат получается непрозрачным, то его фильтруют второй и третий раз до тех пор, пока не получится совершенно чистый, прозрачный фильтрат.

Остаток угля, адсорбировавший полифенольные вещества, промывают не менее 5 раз теплой дистиллированной водой. Полученный фильтрат выливают в большую фарфоровую чашку, добавляют в нее, как и при первом титровании, 20 см³ раствора индигокармина, 10 см³ разбавленной серной кислоты, 1 дм³ воды и титруют перманганатом калия до появления желтой окраски.

Обработка результатов

Исходя из того, что 0,3163 г перманганата калия окисляют 0,4157 г дубильных веществ, выраженных в танине, количество дубильных и красящих веществ (Х) в процентах определяют по формуле:

где V - количество раствора перманганата (1,333 г KМnO₄ в 1 дм³ воды), израсходованное на титрование всех окисляемых веществ, см³;

V₁ - количество раствора перманганата, израсходованное на титрование (после удаления дубильных и красящих веществ) см³;

V₂ - объем приготовленной водной вытяжки, см³;

q - навеска продукта, г;

V₃ - объем водной вытяжки, взятый на титрование, см³;

0,001333- количество KМnO₄ в 1 см³ израсходованного на титрование раствора перманганата, г.

Определение красящих веществ

Принцип метода определения содержания красящих веществ заключается в стабилизации окраски сусла подкисленным до рН 1-2 этиловым спиртом и последующем определении спектрофотометрических показателей.

Аппаратура и реактивы

Пипетка на 5 - 10 см³; пикнометр на 25 см³; центрифуга;

соляная кислота концентрированная, ч.д.а,

этиловый спирт.

Подготовка к анализу

100 г ягод растирают в фарфоровой ступке. Мезгу переносят в термостойкий стакан и быстро доводят до температуры 70⁰С при тщательном перемешивании. Выдерживают в термостате при 70⁰С 30 мин, время от времени перемешивая. После этого мезгу охлаждают и отжимают вручную через марлю. В полученном сусле определяют содержание антоцианов.

Проведение анализа

Градуированной пипеткой отбирают 3 см³ сусла в пикнометр объемом 25 см³. Сюда же добавляют 12,5 см³ (до спиртуозности 50%об) 96%-ного спирта (до содержания спирта 50%об) подкисленного до рН 1-2, и 3 капли концентрированной НС1 плотностью 1,18-1,19. Объем жидкости доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают содержимое. После центрифугирования в течение 15 минут при 1500 об/мин раствор фотометрируют на фотоэлектроколориметре при длине волны 530 нм. Центрифугат наливают в кювету шириной 1 мм, предварительно ополоснув ее испытуемым раствором. Во вторую кювету наливают дистиллированную воду.

Умножая показания на переводной коэффициент (К=1056,7), получают содержание красящих веществ в миллиграммах на дм³.

Определение азотистых веществ сусла

Содержание азотистых веществ в сусле может существенно повлиять на развитие вкуса и букета вин. Столовые вина, полученные из сусла с высоким содержанием азота, могут приобретать нехарактерные оттенки во вкусе и букете, особенно в присутствии повышенного количества фенольных веществ и при высоком значении рН. Опытным путем установлено, что для получения белых сухих вин в сусле должно содержаться общего азота не более 600 мг/дм³, так как при нормальном выбраживании около 50-60% общего азота потребляется дрожжами, в виноматериале его остается до 300 мг/дм³, что приемлемо для столовых вин различных марок. Если сусло, предназначенное для производства столового вина, содержит общего азота больше 500 мг/дм³, то необходимо обработать его бентонитом и вести брожение при температуре не выше 20°с.

Содержание общего азота определяют микрометодом по Къельдалю, колориметрическим методом и методом биамперометрического титрования.

Содержание общего азота в вине по методу Къельдаля

Сущность этого метода состоит в том, что навеска сусла сжигается с крепкой серной кислотой в присутствии катализатора. При этом углерод и водород окисляется кислородом, выделяющимся при разложении серной кислотой (сгорают), а азот отщепляется в виде аммиака, который с серной кислотой образует сульфат аммония. Протекающие при атом реакции можно представить следующими уравнениями:

H₂SO₄ > H₂O + SO₂ + O

C + O₂ > CO₂

H₂ + O > H₂O

RNH₂ + HOH = ROH + NH₃

(где R - радикал органического соединения)

2 NH₃ + H₂SO₃ > (NH₄)₂ SO₄

После сжигания сульфат аммония разлагают раствором гидроксида натрия: выделяется аммиак, который направляют в титрованный (0,1моль/дм³) раствор серной кислоты.

(NH₄)₂ SO₄ + 2 NаОН > Nа₂ SO₄ + 2 H₂O + 2 NH₃

Избыток кислоты тируют 0,1 моль/дм³ раствором NаОН и по количеству кислоты, вступившей в реакцию с аммиаком, определяют количество аммиака в пересчете на азот.

Оборудование и реактивы

Колбы Къельдаля;

установка для отгонки аммиака состроит из перегонной колбы 1, воронки 2 и приемной колбы 3 (рисунок 1);

раствор Н₂SO₄ концентрацией 0,1 моль/дм³;

раствор NаОН концентрацией 0,1 моль/дм³;

раствор NаОН концентрацией 33%;

серная кислота концентрированная, х.ч., относительной плотностью 1,84;

селеновый катализатор;

смешанный индикатор (смесь 100 см³ раствора 0,13г метиленового голубого в спирте и 200 см³ раствора 0,14 г метиленового красного в спирте, которая в кислой среде дает красно-фиолетовое окрашивание, в щелочной среде - зеленое, в точке перехода при рН 5,5 - почти бесцветное).

Проведение анализа

В колбу Къельдаля помещают 2 см³ сусла, выпаривают почти досуха, добавляют 2 см³ концентрированной серной кислоты и несколько крупинок селена и выпаривают до сиропообразного состояния, не допуская подгорания и обугливания жидкости на стенках колбы.

При внесении навески в колбу наблюдают, чтобы частицы исследуемого материала не прилипли к горлышку колбы; если это все же случилось, то прилипшие частицы смывают при вливании серной кислоты, в противном случае они не будут сожжены.

Полученную смесь осторожно нагревают в вытяжном шкафу на слабом огне до тех пор, пока она не перестанет вспучиваться вследствие выделения газообразных продуктов реакции, при этом следят, чтобы содержимое колбы не выбросило ее. После прекращения вспучивания нагревание усиливают так, чтобы серная кислота непрерывно кипела. Для кипения колбу ставят в наклонное положение, чтобы ее длинное горло не нагревалось. Кипение кислоты не должно быть слишком бурным, чтобы пары успевали конденсироваться в горле колбы. При кипячении должна улетучиваться не серная кислота, а только продукты сжигания - Н₂О, СО₂, SО₂.

Сжигание навески ведут до полного осветления содержимого колбы, если на стенках колбы осели обугленные частицы, то их следует смыть горячей смесью, осторожно поворачивая колбу.

Затем осветленную жидкость подвергают дополнительному нагреванию в течение 1-2 часов.

После полного сжигания колбу Къельдаля охлаждают и добавляют в нее немного воды. Полученный раствор количественно переносят в перегонную колбу емкостью 500 см³; колбу Къельдаля 3-4 раза ополаскивают водой в количестве около 200 см³, которую также выливают в перегонную колбу; с помощью каплеуловителя колбу соединяют с холодильником; к другому концу холодильника присоединяют отводную трубку, конец которой погружают в коническую колбу на 200 см³, куда наливают 25 см³ 0,1 моль/дм³ раствора серной или соляной кислоты и добавляют 3-4 капли смешанного индикатора.

При уменьшении нагревания часть кислоты из приемной колбы может затянуть в холодильник и в перегонную колбу. Для предупреждения этого присоединяемая к холодильнику отводная трубка должна иметь расширение. Когда прибор собран в перегонную колбу добавляют для предотвращения толчков при кипении стеклянные бусы или кусочки пензы. Приливают 35 - 40 см³ 33%-го раствора щелочи. После этого перегонную колбу немедленно, во избежание потерь аммиака, присоединяют к прибору и начинают нагревание.

Пары из колбы поступают сначала в каплеуловителъ, чтобы брызги щелочной жидкости, кипящей в колбе, не попали в приемную колбу. Аммиак и конденсирующиеся в холодильнике водяные пары поступают в приемную колбу с 0,1 моль/дм³ раствором серной кислоты, которая окисляет аммиак в сернокислый аммоний. Перегонка обычно продолжается 45-60 минут. Конец перегонки определяют по реакции дистиллята: если капля его не дает посинения красной лакмусовой бумаги, то перегонку прекращают. По окончании перегонки отводную трубку, не вынимая из колбы, ополаскивают небольшими порциями воды, вынимают отводную трубку из колбы и титруют 0,1 моль/дм³ раствором NаОН до зеленой окраски.

Рисунок 1 - Установка для отгонки аммиака

Расчет

Для установления поправки на чистоту реактивов проводят контрольное сжигание, для чего в колбу Къельдаля вместо сусла помещают кусочек беззольного фильтра и проводят все вышеуказанные операции.

Содержание азота определяют по формуле

,

где х - содержание азота, мг/дм³;

а - количество 0,01 моль/дм³ раствора Н₂SO_4, отмеренное колбу приемника (1 см³ 0,01 моль/дм³ раствора кислоты соответствует 0,14 см³ азота), см³;

а₁ - количество 0,01 моль/дм³ раствора NаОН, израсходованное на титрование, см³;

а₂ - объем 0,01 моль/дм³ раствора NаОН, пошедший на титрование контрольного опыта, см³;

V - объем сусла, взятого для определения, см³.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. Установление соответствия спирта-ректификата действующему стандарту

Этиловый спирт-ректификат применяется в виноделии десертных крепких вин. Для спиртования крепленых вин и виноматериалов разрешается применять спирт-ректификат, удовлетворяющий следующим требованиям:

Таблица 3 - Показатели качества спирта этилового ректификованного

Наименование показателя	Норма для спирта
	1-го сорта	Высшей очистки	"Базис"	"Экс-тра"	"Люкс"	"Эли-та"	"Поле-сье"	"Крыш-таль супер-люкс"
Содержание этилового спирта, %об, не менее	96,0	96,2	96,0	96,3	96,3	96,3	96,3	96,3
Проба на чистоту с серной кислотой	выдерживает
Проба на окисляемость, мин, не менее	10	15	20	20	22	24	25	26
Содержание альдегидов, в пересчете на уксусный, мг/дм3, не более	10	4	4	2	2	2	1	1
Содержание сивушного масла, в пересчете на смесь изоамилового и изобутилового спирта, мг/дм3 , не более	15	4	4	3	2	2	1	0,5
Содержание эфиров, в пересчете на уксусно-этиловый, мг/дм3 , не более	50	10	10	10	10	5	5	3
Содержание метилового спирта, %, не более	0,05	0,03	0,03	0,03	0,03	0,02	0,02	0,01
Содержание свободных кислот, мг/дм3 , не более	20	15	15	12	8	8	8	6
Содержание фурфурола	Не допускается

Для качественной оценки спирта отбирается средняя проба. Для отбора средних проб из спиртовых цистерн и бочек пользуются небольшим пробоотборником конической формы емкостью около 1/4 дм³. Опуская сосуд в цистерну, последовательно отбирают спирт из разных слоев. Спирт из пробоотборников сливают в широкий стеклянный стакан, перемешивают и анализируют.

Определение цвета и прозрачности

В чистый сухой цилиндр из бесцветного и прозрачного стекла емкостью 100-150 см³ наливают спирт и в проходящем рассеянном свете наблюдают цвет, оттенок, наличие в спирте механических примесей.

Определение запаха и вкуса

Небольшое количество испытуемого спирта помещают в сосуд с хорошо закрывающейся пробкой, разбавляют 2-3 объемами холодной питьевой воды при температуре 20⁰С и тотчас же после предварительного сильного перемешивания производят испытание на запах и вкус.

Определение содержания этилового спирта (крепости)

Метод основан на измерении относительной плотности водноспиртового раствора специальным ареометром - металлическим спиртомером. По показанию спиртомера по специальным таблицам определяют крепость раствора (содержание этилового спирта).

Приборы и посуда

Металлический или стеклянный спиртомер;

ртутный термометр;

цилиндр стеклянный диаметром 100 мм.

Крепость спирта определяется металлическим или стеклянным спиртомером с применением термометра с ценой деления не более 0,5⁰С. Крепость спирта-ректификата может быть выражена в весовых или объемных процентах.

Весовые проценты показывают, сколько весовых частей безводного спирта содержится в 100 весовых частях вводно-спиртового раствора.

Объемные проценты представляют собой число объемный частей безводного спирта в 100 объемных частях водно-спиртового раствора при температуре 20⁰С. Так, например, если в 1 дм³ раствора содержится 0,95 дм³ безводного спирта при температуре 20^оС, то крепость этого спирта будет 96%об.

Пересчет весовых процентов на объемные может быть произведен по формуле

,

где А - весовой процент содержания спирта в жидкости;

Х - объемный процент его;

d - относительная плотность жидкости при температуре 20⁰С, соответствующая весовым процентам;

0,79067 - относительная плотность 100 % спирта при температуре 20^оС.

Проведение анализа

Спирт навивают в цилиндр и опускают стеклянный спиртометр и делают отсчет при 20^оС.

Проба на чистоту серной кислотой

Проба серной кислотой заключается в нагревании до кипения смеси равных объемов спирта-ректификата и химически чистой серной кислоты. Если испытуемый спирт чистый, то при этом смесь остается бесцветной.

Если же спирт содержит разные примеси (альдегиды, сивушные масла, фурфурол), то смесь, вследствие окрашивания этих примесей, также окрасится, при этом окраска будет тем интенсивнее (от слабо-желтой до темно-красной), чем больше примесей в спирте.

Проба серной кислотой дает только относительное представление о степени загрязнения спирта, не решая вопроса о количестве и характере примесей.

При анализе нужно иметь в виду, что чувствительность на присутствие альдегидов при этой пробе в 5 раз больше, чем на присутствие сивушных масел.

Реактивы, посуда и приборы

Серная кислота концентрированная, х.ч., относительной плотностью 1,84; кислота должна быть бесцветной, прозрачной и совершенно свободной от посторонних примесей;

тонкостенная плоскодонная колба из бесцветного стекла с длинным горлышком;

два мерных цилиндра с меткой 10 см³ (один для отмеривания спирта, другой - для кислоты;

несколько цилиндров из бесцветного стекла с метками на 20 см³.

Проведение анализа

Перед анализом всю посуду тщательно моют сначала чистой водой, затем ополаскивают дистиллированной водой и уже окончательно промывают чистым спиртом. Чтобы посуда хорошо высохла, ее опрокидывают вниз, вытирать посуду внутри полотенцем, бумагой и т.д. нельзя, так как частицы ткани, обрывки волокна бумаги пристанут к стенкам, при испытания обуглятся серной кислотой и окрасят жидкость.

10 см³ испытуемого спирта наливают в узкогорлую колбу емкостью 70 см³ и быстро прибавляют в 3-4 приема при постоянном взбалтывании 10 см³ серной кислоты. Полученную смесь тотчас нагревают. Во время нагревания колбу все время вращают, чтобы жидкость хорошо перемешивалась. Нагревание смеси прекращают, когда пузырьки выходят на поверхность жидкости, образуя пену. Процесс нагревания длится 30-40 секунд, после чего содержимое колбы переносят в цилиндр с меткой и наблюдают окраску нагретой смеси, сравнивая ее со спиртом, а также с кислотой в равных объемах и налитых в отдельные цилиндры такого же диаметра и из такого же стекла.

Результат испытания будет положительным, если смесь окажется такой же бесцветной, как и спирт и кислота.

Проба на окисляемость

Основана на раскислении перманганата калия некоторыми примесями спирта:

2 КМnО₄ > К₂О + 2 МnО₂ + 3 О

В результате изменяется окраска раствора. Результаты этого определения дают приблизительное представление о чистоте спирта, а не о характере и количестве примесей. Данные реакции и дегустации весьма часто расходятся. Это объясняется тем, что вещества, слабо проявляющиеся при дегустации (альдегиды, сложные эфиры и т.п.) ускоряют течение реакции и наоборот, вещества, обладающие неприятными запахами и вкусами (амиловый спирт), на течение ее не действуют. Проба с КМnО₄ наиболее чувствительна к определенным альдегидам - акролеину и кротоновому альдегиду. При атом несомненно, что при хорошем качестве спирта потеря красной окраски наступает позже, чем при низком его качестве.

Реактивы, посуда, материалы:

Раствор КМnО₄ содержащий 0,2 г КМnО₄ в 1 дм³ воды;

типовой раствор (50 г хлористого кобальта растворяют в 1 дм³ дистиллированной воды. Отдельно растворяют 40 г азотнокислого уранила в 1 дм³ дистиллированной воды. 5 см³ первого раствора смешивают в мерной колбе с 7 см³ второго и доводят объем до 100 см³);

цилиндр с притертой пробкой, емкостью 50 см³.

Проведение анализа

Цилиндр с притертой пробкой и меткой на 50 см³ ополаскивают спиртом, наполняют этим же спиртом до метка и погружают на 10 минут в воду, имеющую температуру 20^оС, налитую в стеклянную ванну выше уровня спирта в цилиндре. Через 10 минут в цилиндр добавляют 1 см³ 0,02%-го раствора КМnО₄, закрывают цилиндр и снова погружают в ванну с водой.