Химия отрасли (стр. 8 из 14)

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 про

изводят 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;

V_l – 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 170^оС 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.

Реактивы:

- раствор ацетата кальция, содержащий 10 г/дм³ Са: углекислый кальций СаСО₃ (25 г), уксусная кислота (40 см³) (р₂₀ = 1,05 г/ см³) и вода (до 1 дм³);

- рацемат кальция (СаС₄Н₄О₆^. 4 Н₂О): в цилиндрический стакан на 400 см³ вводят 20 см³ раствора L(+) винной кислоты (5 г/л), 20 см³ раствора D (–) виннокислого аммония (6,126 г/ дм³) и 6 см³ раствора ацетата кальция, содержащего 10 г/ дм³ Са. Оставляют для осаждения на 2 часа. Собирают осадок на стеклянном фильтре N 4, промывают в три приема приблизительно 30 см³ дистиллированной воды. Высушивают в шкафу при 70 °С до постоянного веса. Получают приблизительно 240 мг кристаллического рацемата кальция. Хранят в закрытой стеклянной емкости.

- раствор для осаждения (рН=4,75) : растворяют 150 мг D(–)виннокислого аммония в 900 см³ воды, добавляют 8,8 см³ раствора ацетата кальция, 5 мг рацемата кальция и доводят объем до 1 дм³. Взбалтывают в течение 12 ч. и затем отфильтровывают.

Примечание. Жидкость для осаждения может быть приготовлена также с помощью D(–) винной кислоты: кислота D(–) винная (122 мг), раствор гидроокиси аммония (р₂₀ = 0,97 г/ см³), (25 г/100 см³) - 0,3 см³.

растворяют D(–) винную кислоту, добавляют гидроокись аммония, доводят объем приблизительно до 900 см³. Вводят 8,8 см³ раствора ацетата кальция, перемешивают, доводя рН до 4,75 добавлением уксусной кислоты, 5 мг рацемата кальция и доводят объем до 1 дм³. Взбалтывают в течение 12 ч и фильтруют.

Оборудование: стеклянный стакан на 600 см³, сушильный шкаф, стеклянный фильтр N 4, коническая колба на 50 см³.

Ход анализа.

В винах без метавинной кислоты. В цилиндрический стакан вместимостью 600 см³ вносят 500 см³ раствора для осаждения и 10 см³ вина. Перемешивают, очищают стенки стакана концом стеклянной палочки. Оставляют на 12 ч для осаждения (на ночь). Фильтруют через предварительно взвешенный стеклянный фильтр № 4, собирая осадок. Ополаскивают фильтратом стакан, где проводили осаждение, и извлекают последние частички осадка.

Высушивают в шкафу при 70 °С до постоянного веса, взвешивают; обозначают вес рацемата кальция СаС₄Н₄О₆ , кристаллизованного с четырьмя молекулами воды, – р.

В винах с метавинной кислотой. Для вина с добавленной метавинной кислотой или при подозрении на ее добавление проводят гидролиз этой кислоты. В коническую колбу вместимостью 50 см³ помещают 10 см³ вина и 0,4 см³ чистой уксусной кислоты. Закрывают колбу пробкой с отводной трубкой и кипятят в течение 30 мин. После охлаждения переливают жидкость из конической колбы в цилиндрический стакан, ополаскивают колбу два раза водой по 5 см³ и продолжают определение по прописи, описанной выше. Расчет содержания метавинной кислоты производят так же, как и винной.

Одна молекула рацемата кальция соответствует половине молекулы L(+)– винной кислоты вина.