где V - объем раствора инвертного сахара, пошедший на титрование, см3;
m3 - масса навески сахарозы или сахарной пудры в г;
250 - объем колбы в см3.
Ход анализа
Проведение инверсии. Испытуемое изделие разбавляют дистиллированной водой в соответствии с таблицей.
Разведение вина в зависимости от содержания в нем сахара
| Массовая концентрация сахара, г/100 см3 | Объем испытуемого изделия, см3 | Вместимость колбы, см3 |
| До 5 | — | — |
| 16-12 | 20 | 50 |
| 13-24 | 20 | 100 |
| 25-30 | 25 | 200 |
| 31-50 | 10 | 100 |
| 51-60 | 20 | 250 |
25 см3 разбавленного вина отмеривают пипеткой в мерную колбу вместимостью 100 см3. К раствору прибавляют 25 см3 дистиллированной воды, приливают 3 см3 соляной кислоты и содержимое колбы при частом перемешивании нагревают на водяной бане в течение 5 мин при температуре 67-70 °С. После этого раствор быстро охлаждают и нейтрализуют раствором гидроокиси натрия с массовой долей 20 % в присутствии фенолфталеина. После проведения инверсии и нейтрализации содержимое колбы при температуре 20 °С доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Проведение испытаний. В коническую колбу 150-200 см3 отмеривают по 10 см3 растворов Фелинга I и II и нагревают до кипения (отмерять пипетками с резиновыми грушами!). Затем из бюретки с пришлифованным краном осторожно и постепенно приливают инвертированный раствор до тех пор, пока синий цвет кипящей смеси не исчезнет почти полностью. После этого к смеси добавляют 2-5 капель раствора метиленовой сини с массовой долей 1 % и, не прекращая кипения, продолжают приливать испытуемый раствор по каплям пока цвет кипящей смеси не прейдет в красный или оранжевый.
Продолжительность кипения не должна превышать в течение всего титрования 3 минут, после чего отмечают количество израсходованного на титрование сахарного раствора, которое считают ориентировочным. Затем проводят повторное титрование, но к смеси растворов Фелинга I и II в колбу нагревания добавляют на 0,5-1,0 см3 испытуемого раствора меньше, чем пошло на первое титрование.
Смесь в колбе кипятят 2 мин и, не прекращая кипячение, добавляют 3-5 капель раствора метиленовой сини. Затем приливают из бюретки по 2-3 капли испытуемого раствора, давая смеси после каждого прибавления кипеть 2-3 сек до тех пор, пока синяя окраска в колбе не исчезнет и смесь не примет красную или оранжевую окраску. После этого отмечают количество израсходованного на титрование раствора.
Массовую концентрацию сахара (С3) в пересчете на сахарозу в г/100 см3 испытуемого раствора вычисляют по формуле:
С3 = Т ·100·n/ V1
где T - титр раствора Фелинга I и II;
п - коэффициент разведения;
V1- общий объем испытуемого раствора, пошедший на титрование и добавленный в реакционную смесь, см3 .
Массовую концентрацию сахара (С'з) в пересчете на инвертный сахар в г/100 см3испытуемого раствора вычисляют по формуле:
С'з =Т ·100 · n ·1,05/ V1
где 1,05 - коэффициент перевода сахарозы в инвертный сахар.
За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 2.5%.
Контрольные вопросы:
1. Какие углеводы относят к редуцирующим сахарам?
2. Дайте характеристику состава и свойств редуцирующих сахаров.
3. Методы качественного и количественного определения представителей редуцирующих сахаров.
4. На чем основан прямой метод определения массовой концентрации сахаров?
5. Будет ли положительной реакция с растворами Фелинга для крахмала, сахарозы и мальтозы?
Лабораторная работа № 9
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ ДОЛИ ЭТИЛОВОГО СПИРТА В ВИНЕ
(химический метод)
Этиловый спирт является основным продуктом виноделия. Это характерный для вина компонент, влияющий на его аромат и вкус. Этиловый спирт образуется в результате спиртового брожения виноградного сусла из сахаров. Из 1 г сахаров образуется 0,59–0,64% об. спирта. Для расчетов принят выход спирта 0,6%. Выход спирта зависит от исходного содержания сахаров в сусле, длительности брожения, расы дрожжей. В столовых винах этиловый спирт является фактором микробиальной стабильности.
Содержание этилового спирта в вине несколько снижается при его выдержке вследствие реакций окисления и этерификации, а также при технологических обработках. Для обеспечения требуемой крепости и формирования типа проводят спиртование этиловым спиртом крепленых и столовых (типа хереса) вин.
Объемная доля – это количество этилового спирта (см3), содержащегося в 100 см3 вина. Эта величина измеряется при температуре 20 °С и обозначается в процентах. Объемная доля спирта в винах различных типов варьирует от 9 до 20 % об.
Принцип метода. Метод основан на окислении спирта дихроматом калия в присутствии азотной кислоты до уксусной кислоты. Избыток дихромата калия оттитровывают после добавления йодида калия раствором тиосульфата натрия
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 растворенногов небольшом количестве воды крахмала вводят порциями в 500 см3воды и кипятят, пока раствор не станет прозрачным, после охлаждения добавляют 500 см3 воды, в которой предварительно растворили 20 г KI и 10 см3 0,IM 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 см3Na2S2O3.
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.