Определение массовой концентрации диоксида серы

Метод предназначен для определения массовой концент­рации диоксида серы в сусле, виноматериале, вине.

Диоксид серы широко используется в виноделии как кон­сервант и антиоксидант для сульфитации мезги, сусла и виноматериала. При растворении в сусле или виноматериале образует несколько форм сернистой кислоты: свободная диссоциированная Н₂SО₃, гидросульфит-ионы НSО₃^- , сульфит-ионы SО₃^2-) и связанная (с ацетальдегидом, кетокислотами, сахарами, красящими веществами). Соотношение форм зави­сит от рН среды и температуры. Антисептическое действие оказывает Н₂SО₃, в меньшей степени - НSО₃^- и SО₃^2-, анти­окислительное - все формы свободной сернистой кислоты. Сернистая кислота блокирует действие оксидаз, ингибирует постороннюю микрофлору сусла и вина, способствуя прове­дению брожения на чистой культуре дрожжей, восстанавли­вает окрашенные продукты окисления фенольных соединений. При восстановлении дрожжами сернистой кислоты в процессе брожения может образовываться сероводород. Обладает сла­бым токсическим действием, однако многочисленные исследо­вания не позволили найти нового безвредного консерванта.

Дозы свободной и общей сернистой кислоты в вине не должны превышать 20 и 200 мг/дм³ соответственно.

Принцип метода. Метод основан на окислении свободной сернистой кислоты в кислой среде до серной при помощи иода. Индикатором служит крахмал. Для определения общего содер­жания сернистой кислоты предварительно необходимо разру­шить ее соединения с компонентами сусла действием щелочи.

Оборудование. Бюретка объемом 25 см³, цилиндры мер­ные объемом 25 и 50 см³, стаканы, капельницы.

Реактивы. Йод, 0,01 М (0,02 н) раствор: 0,05 М (0,1 н) раствор иода, приготовленный из фиксанала, разбавляют в 5 раз (готовить ежедневно); крахмал, 1 % раствор: 1 г крахмала смешивают с небольшим количеством холодной воды, 20 г хлорида натрия растворяют в 90 см³ дистиллированной воды, доводят до кипения и в кипящий раствор выливают при тща­тельном перемешивании суспензию крахмала, кипятят 5-8 мин до полного растворения крахмала, объем доводят в мерном стакане до 100 см³; гидроксид натрия или калия, 4 М раствор; серная кислота плотностью 1,11: 96 см³ : Н₂SО₄ плотностью 1,84 доводят водой до объема 1 дм³; суспензия сульфата бария: 20-25 г сульфата бария растворяют в 100 см³ воды и перемеши­вают (перед употреблением взбалтывают); формалин, 1 % раствор (концентрацию формалина в водном растворе опре­деляют по его плотности. Для этого раствор наливают в ци­линдр, опускают ареометр и по таблице 5 находят, какой концентрации соответствуют показания ареометра); этилен-диамин, тетраацетат натрия, 2-водный (трилон Б), раствор массовой концентрации 30 г/дм³.

Таблица 5

Плотность водных растворов формальдегида

Плотность, г/см3 (при 15°С)	Концентра­ция, вес. %	Плотность, г/см3 (при 15°С)	Концентра­ция, вес. %	Плотность, г/см3 (при 15°С)	Концентра­ция, вес. %
1,002	1	1,071	25	1,106	38
1,014	5	1,085	30	1,111	40
1,028	10	1,090	32	1,116	42
1,043	15	1,096	34	1,124	45
1,056	20	1,102	36	1,139	50

Техника определения. Для определения свободной сер­нистой кислоты в коническую колбу отмеряют пипеткой 50 см³ сусла, виноматериала или коньячного спирта (бутыл­ку открывать непосредственно перед анализом), добавляют 3 см³ раствора Н₂SО₄, по 1 см³ растворов трилона Б и крах­мала и быстро титруют 0,01 М раствором йода до появления синей окраски, не исчезающей 15 с (V₁).

Для определения связанной сернистой кислоты в ту же колбу сразу же добавляют 8 см³ 4 М раствора NaОН или КОН, закрывают пробкой и оставляют на 5 мин. Затем добавляют 10 см³ Н₂SО₄, и титруют 0,01 М раствором йода как описано ранее (V₂). Вновь прибавляют 20 см³ 4 М раствора NaОН или КОН, перемешивают, закрывают пробкой и оставляют на 5 мин. Добавляют 200 см³ холодной воды (t не выше 8°С), тща­тельно перемешивают, вносят 30 см³ раствора серной кисло­ты и титруют раствором йода (V₃).

При работе с темноокрашенными винами и соками конец реакции по крахмалу установить трудно, а иногда невозмож­но. Для улучшения видимости к реакционной смеси прибав­ляют 50 см³ суспензии сульфата бария, который создает свет­лый фон.

Расчет. Массовую концентрацию свободной (С₁ мг/дм³) и общей (С₂, мг/дм³) сернистой кислоты при этом вычисляют по формулам

С₁ =0,64*20* V₁ =12,8 * V₁

С₂ = 0,64 *20 *(V, + V₂+ V ₃) =12,8 *(*(V, + V₂+ У₃),

где 0,64 - количество SО₂ (мг), соответствующее 1 см³ 0,01 М раствора иода;

V₁ - объем 0,01 М раствора иода, израсходованный на титрование свободной сернистой кислоты, см³;

V ₂ и V ₃ - объемы 0,01 М раствора иода, израсходованные на первое и второе титрование связанной сернистой кисло­ты, см³;

20 - коэффициент пересчета на 1 дм³ сусла или вина.

Внесение поправки на вещества, окисляемые иодом.

Для контроля режимов сульфитации вносят поправку на ве­щества, способные окисляться иодом в кислой среде. Для этого 50 см³ виноматериала, вина или коньячного спирта помеща­ют в коническую колбу объемом 250 см³, добавляют 5 см³ раствора формалина, колбу закрывают пробкой и оставляют на 30 мин. Затем добавляют 3 см³ раствора серной кислоты, по 1 см³ растворов трилона Б и крахмала (в коньячный спирт - еще 100 см³ дистиллированной воды) и титруют раствором иода до появления синей окраски, не исчезающей 30 с (У₄). В красные вина перед титрованием добавляют 50 см³ суспен­зии сульфата бария.

Расчет. Концентрацию свободной (С₁ мг/дм³) и общей (С₂ , мг/дм³) сернистой кислоты вычисляют по формулам

С₁ = 12,8*( V ₁- V₄);

где V₄- объем 0,01 М раствора иода, израсходованный на титрование пробы с добавлением раствора формалина, см³.

Лабораторная работа №5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ ДОЛИ ЭТИЛОВОГО СПИРТА В ВИНЕ

Метод предназначен для определения объемной доли эти­лового спирта в виноматериале, вине, коньяке, коньячном спирте. 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 cахаров. Выход спирта зависит от исходного содержания cахаров в сусле, длительности брожения, расы дрожжей. Из 1 г cахаров обра­зуется 0,59-0,64% об. спирта. 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.

59

Для обеспечения требуемой крепости и формирования типа проводят спиртование этиловым спиртом крепленых и столо­вых (типа хереса) виноматериалов.

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.