ACIDITATEA TOTALĂ
Noţiuni teoretice Aciditatea totală a vinului sau mustului, este dată de suma funcţiilor acide ale acizilor liberi şi semilegaţi, care se pot titra, când pH-ul se aduce la valoarea 7 prin adăugarea unei soluţii alcaline titrate. În aciditatea totală nu se include bioxidul de carbon şi bioxidul de sulf liber şi combinat. Aciditatea vinului sau aciditatea totală reprezintă suma dintre aciditatea fixă (nevolatilă) şi aciditatea volatilă.
La must, aciditatea este dată de acizii organici nevolatili specifici mustului, termenul folosit fiind cel de aciditate titrabilă. Acizii organici existenţi, (policarboxilici: tartric, malic, citric, oxalic) se găsesc în stare liberă sau parţial legaţi sub formă de săruri acide. În vin, pe lângă acizii existenţi în must, în plus, mai apar şi cei proveniţi din: −
fermentaţia alcoolică ca produşi secundari (succinic, lactic, oxalilacetic,
citramalic, acetic, propionic); −
fermentaţia malolactică (lactic şi o parte din acidul acetic);
−
diferite fermentaţii patogene (acetic, propionic, butiric);
−
operaţii de corecţie a acidităţii deficitare (citric, tartric);
−
tratamente de stabilizare (sorbic, ascorbic).
În general, aciditatea vinurilor este mai scăzută decât a musturilor din care provin. Acest lucru este explicat astfel: −
insolubilizarea acidului tartric, sub formă de tartrat acid de potasiu şi tartrat
neutru de calciu datorită pezenţei alcoolului şi a temperaturilor scăzute; −
scăderea acidităţii datorate transformării acidului malic în acid lactic prin
fermentaţie malolactică; −
scăderea acidităţii în fazele de maturare şi învechire a vinului prin procesele
de esterificare şi de precipitare a sărurilor tartrice. În mod convenţional aciditatea musturilor şi a vinurilor se poate exprima în g/l acid tartric sau în g/l acid sulfuric sau în miliechivalenţi la litru (meq/l).
În conformitate cu Regulamentul de aplicare a Legii Viei şi Vinului nr. 67/1997 din ţara noastră, aciditatea toatală a vinurilor trebuie să fie cuprinsă între: 4,5 – 9 g/l în acid tartric; 3 – 6 g/l în acid sulfuric; 60 – 120 meq/l
Scopul lucrării Aciditatea totală se determină pentru: − urmărirea evoluţiei maturării strugurilor respectiv stabilirea momentului optim de cules; − caracterizarea tehnologică a soiurilor de viţă de vie; − corectarea acidităţii scăzute a musturilor prin adaos de acid tartric şi a vinurilor prin adaos de acid tartric sau citric; − aprecierea calităţii vinurilor în funcţie de caracteristicile lor de compoziţie. Determinarea acidităţii totale se face prin următoarele metode: − metoda potenţiometrică, obligatorie în caz de litigiu, ca metodă de referinţă; − metode titrimetrice în prezenţa unui indicator de culoare (albastru de bromtimol, roşu de fenol), ca metode uzuale (orientative). METODA POTENŢIOMETRICĂ Principiul metodei Proba de vin sau de must se titrează cu o soluţie de hidroxid alcalin (sodiu sau potasiu) până se ajunge la pH 7, determinat potenţiometric. În prealabil se îndepărtează bioxidul de carbon din probă. Sensibilitatea metodei este de 0,5 miliechivalenţi, de 0,005 în cazul exprimării în acid tartric şi de 0,025 g în cazul exprimării în acid sulfuric.
Aparatură: − trompă de vid cu apă; − fiolă - vas separator de vid de 500 cm3; − potenţiometru (pH-metru) cu scală etalonată în unităţi de pH şi 2 electrozi (electrodul de sticlă şi electrodul de calomel - clorură de potasiu),sau un electrod combinat. − agitator magnetic;
− pahare cilindrice cu diametrul de minim 5 cm; − biuretă automată de 25 cm3; − pipete gradate şi cotate de 10 cm3; − hârtie de filtru, vată, tifon etc. Reactivi − soluţie titrată de hidroxid de sodiu 0,1 N lipsită de carbonat − soluţie tampon cu pH = 7 preparată astfel: Într-un balon cotat de 1000 cm3 se introduc: 107,3 g fosfat monopotasic (KH2PO4); 500 cm3 NaOH 1N; 300 cm3 apă distilată; se agită şi după dizolvare se completează cu apă distilată până la semn. Modul de lucru Pregătirea probei pentru analiză - eliminarea CO2 Într-o butelie incoloră de circa 250 cm3 se introduc aproximativ 50 ml vin de analizat, după care aceasta se ataşează la trompa de apă prin intermediul fiolei de vid. Se agită proba şi se urmăreşte ca fierberea (decarbonatarea) sub vid să aibă loc timp de 1-2 minute:
Etalonarea pH-metrului. Se efectuează la 20ºC, urmând indicaţiile date pentru aparatul utilizat cu soluţia tampon de pH = 7 la 20ºC.
Titrarea potenţiometrică. Într-un pahar cilindric se introduc: 10 ml vin (V) pregătit după indicaţia anterioară; 10 ml apă distilată fiartă şi răcită; se porneşte agitatorul magnetic; se adaugă din biuretă picătură cu picătură soluţia de 0,1 N NaOH până când pH-ul este egal cu 7 la 20ºC. Adăugarea de soluţie alcalină trebuie să se facă lent iar proba să fie agitată continuu.
Durata titrării trebuie să fie de maximum 5 minute. Fie n numărul de ml de NaOH 0,1 N adăugaţi la titrare. Se efectuează două determinări paralele din aceeaşi probă de analizat. Calculul şi exprimarea rezultatelor Aciditatea totală, exprimată în miliechivalenţi la litru, în grame acid tartric sau în grame acid sulfuric la litru, se calculează cu formulele: Aciditatea totală (At) =
0 .1 · n V
· f · 1000 = 10 · n · f (meq/l)
Se exprimă cu o singură zecimală. Aciditatea totală (At) =
0.0075· n · f · 1000 V
= 0,75 · n · f (g/l C4H6O6)
Se exprimă cu două zecimale Aciditatea totală (At) =
0.0049 · n · f · 1000 V
= 0,49 · n · f (g/l H2SO4)
Se exprimă cu două zecimale în care: 0,0075 – cantitatea de acid tartric corespunzătoare la 1 cm3 soluţie de hidroxid de sodiu 0,1 N, în g. 0,0049 – cantitatea de acid sulfuric, corespunzătoare la 1cm3 soluţie de hidroxid de sodiu 0,1 N, în g. n = volumul soluţiei de hidroxid de sodiu 0,1 N folosit la titrare, în cm3; f = factorul soluţiei de hidroxid de sodiu 0,1 N V = 10 ml, volumul de probă luat pentru determinare. Ca rezultat se ia media aritmetică a celor două determinări efectuate în paralel dacă sunt îndeplinite condiţiile de repetabilitate. Repetabilitate (r) impune ca diferenţa dintre rezultatele a două determinări efectuate în paralel în acelaşi laborator, de acelaşi operator, pe aceeaşi probă nu trebuie să fie mai mare de 1 meq/l respectiv de 0,07 g/l, dacă rezultatul se exprimă în acid tartric şi de 0,05 g/l, dacă rezultatul se exprimă în acid sulfuric. Exemplu Pentru titrarea unei probe de vin din soiul Fetească regală din anul 1994 s-au efectuat două determinări. La titrare s-au consumat 9,25 respectiv 9,20 ml soluţie NaOH 0,1 N cu f = 0,9960.
Calculul rezultatelor: determinarea 1. At = 10 • n • f = 10 • 9,25 • 0,9960 = 92,1
meq/l
At = 0,75 • n • f = 0,75 • 9,25 • 0,9960 = 6,91
g/l C4H6O6
At = 0,49 • n • f = 0,49 • 9,25 • 0,9960 = 4,51
g/l H2SO4
determinarea 2. At = 10 • n • f = 10 • 9,20 • 0,9960 = 91,8
meq/l
At = 0,75 • n • f = 0,75 • 9,20 • 0,9960 = 6,87
g/l C4H6O6
At = 0,49 • n • f = 0,49 • 9,20 • 0,9960 = 4,49
g/l H2SO4
Condiţia de repetabilitate (r) este îndeplinită în toate cele trei exprimări. r = 92,1 - 91,8 = 0,3
meq/l
r = 6,91 - 6,87 = 0,04 g/l C4H6O6 r = 4,51 - 4,49 = 0,02
g/l H2SO4
Calculând media aritmetică (ma) pentru cele trei exprimări ale acidităţii totale se obţine: ma =
92 ,1 + 91,8 = 91,9 (meq/l) 2
ma =
6,91 + 6,87 2
ma =
4,51 + 4,49 = 4,50 (g/l H2SO4) 2
= 6,89 g/l (C4H6O6)
Ca rezultat al analizei probei se ia oricare valoare din cele 3 exprimări ale mediei aritmetice.
METODA TITRIMETRICĂ Varianta cu albastru de bromtimol ca indicator Principiul metodei Metoda constă în titrarea (neutralizarea acizilor) probei de must sau vin cu o soluţie de hidroxid de sodiu de normalitate şi factor cunoscut în prezenţa albastrului de bromtimol ca indicator, după eliminarea prealabilă a bioxidului de carbon. Spre deosebire de metoda potenţiometrică la care punctul de viraj este determinat cu pH-metrul, în această metodă punctul de neutralizare este indicat prin virarea culorii indicatorului de la galben-portocaliu în mediul acid până la verdealbăstrui în mediul neutru (pH = 7).
Sensibilitatea metodei este de 1 miliechivalent, de 0,01 g, în cazul exprimării în acid tartric şi de 0,05 g în cazul exprimării în acid sulfuric. Aparatură − biuretă automată de 25 ml; − pahare conice incolore de 50, 100 ml; − pipete gradate şi cotate de 10 ml; − hârtie de filtru, vată, tifon etc. Reactivi − hidroxid de sodiu, soluţie 0,1 N, lipsită de CO2; − albastru de bromtimol, soluţie alcalină 4 % preparată astfel: Într-un balon cotat de 1000 cm3 se introduc: 4 g albastru de bromtimol; 200 cm3 alcool etilic neutru de 96 % vol; După dizolvare se adaugă 200 cm3 apă distilată lipsită de CO2; Se neutralizează cu NaOH soluţie 1 N până la obţinerea unei coloraţii albastru-verzui; Se agită conţinutul şi se completează cu apă distilată până la semn. − soluţie tampon cu pH = 7. Modul de lucru Pregătirea probei pentru analiză Identic ca la metoda potenţiometrică Stabilirea etalonului de culoare. Într-un pahar conic din sticlă incoloră de 100 cm3 se introduc: 25 ml apă fiartă şi răcită; 1 ml soluţie de albastru bromtimol; 10 ml din proba de must sau vin pregătită pentru analiză; Se neutralizează cu soluţie de NaOH 0,1N până la obţinerea virajului spre verde albăstrui. Se adaugă 5 ml de soluţie tampon cu pH = 7 se agită şi se lasă în repaos.
Titrarea propriu-zisă: Într-un pahar conic de 100 ml se introduc: 25 ml apă fiartă şi răcită (lipsită de CO2); 1 ml soluţie de albastru bromtimol; 10 ml vin (must) pregătit pentru analiză; Sub agitare se adaugă dintr-o biuretă picătură cu picătură soluţie de NaOH 0,1N până când se obţine o coloraţie identică cu cea a etalonului de culoare (verdealbăstrui).
Fie n numărul de ml de NaOH 0,1 N adăugaţi la titrare. Se efectuează două determinări paralel din aceeşi probă de analizat. Calculul şi exprimarea rezultatelor Se folosesc aceleaşi formule de calcul ca la metoda potenţiometrică. Ca rezultat se ia media aritmetică a două determinări efectuate în paralel, dacă sunt îndeplinite condiţiile de repetabilitate. Repetabilitatea (r) în cazul metodei titrimetrice impune valori duble ale acesteia faţă de metoda potenţiometrică. r = 2 (meq/l) r = 0,15 (g/l C4H6O6) r = 0,1 (g/l H2SO4) Cunoscând valoarea acidităţii totale în g/l C4H6O6 se poate calcula valoarea exprimată în g/l H2SO4 şi invers. Pentru aceasta este necesar să se cunoască valoarea echivalenţilor (miliechivalenţilor) chimici ai celor doi acizi. E H 2SO 4 =
M H 2SO 4 2
1 meq H 2SO 4 = E C4H 6O6 =
=
49 = 0,049 g 1000
M C4H 6O6 2
1 meq C4H 6O6 =
98 = 49 g 2
=
150 = 75 g 2
75 = 0,075 g 1000
Exprimarea acidităţii totale din g/l H2SO 4 în g/l C4H6O 6.
Se ţine cont că la un echivalent de H2SO4 corespunde un echivalent de C4H6O6. şi invers. Astfel: dacă la 49 g H2SO4 ....................................75 g C4H6O6. atunci la 1 g H2SO4.......................................x g C4H6O6 75 =1,53 49 Deci la 1 g acid sulfuric corespunde 1,53 g acid tartric. x=
g/l acid sulfuric · 1,53 = g/l acid tartric.
Exprimarea acidităţii totale din acid tartric în g/l H2SO4. dacă la 75 g C4H6O6...........................................49 g H2SO4 atunci la 1g C4H6O6 ............................................y g H2SO 4. y=
49 = 0,65 75
Deci la 1 g acid tartric corespunde 0,65 g acid sulfuric. g/l acid tartric • 0,65 = g/l acid sulfuric Exprimarea acidităţii totale din g/l H2SO4 sau g/l C4H6O6 în miliechivalenţi (meq/l) şi invers. dacă la 49 g H2SO4 ............................................1000 meq/l. atunci la 1 g H2SO4.............................................z z=
meq/l
1000 = 20,41 49
g/l acid sulfuric · 20,41 = meq/l sau
meq/l / 20,41 = g/l acid sulfuric dacă la 75 g C4H6O6...........................................1000 meq/l atunci la 1g C4H6O6 ............................................ w w=
1000 = 13,33 75
g/l acid tartric · 13,33 = meq/l. sau
meq/l / 13,33 = g/l C4H6O6
Prin urmare pentru exprimarea acidităţii totale în miliechivalenţi la litru (meq/l) se înmulţeşte aciditatea exprimată în g/l acid tartric cu 13,33 sau cea exprimată în g/l H2SO4 cu 20,41.
Exemplu: Pe aceeaşi probă de vin din soiul Fetească regală s-au efectuat două determinări (1 şi 2). La titrare s-au consumat 9,40 respectiv 9,28 ml soluţie NaOH 0,1N cu f = =0,9960 Calculul rezultatelor determinarea 1. At = 10 • n • f = 10 • 9,40 • 0,9960 = 93,6 meq/l At = 0,75 • n • f = 0,75 • 9,40 • 0,9960 = 7,02 g/l C4H6O6 At = 0,49 • n • f = 0,49 • 9,40 • 0,9960 = 4,59 g/l H2SO4 determinarea 2. At = 10 • n • f = 10 • 9,28 • 0,9960 = 92,4 meq/l At = 0,75 • n • f = 0,75 • 9,28 • 0,9960 = 6,93 g/l C4H6O6 At = 0,49 • n • f = 0,49 • 9,28 • 0,9960 = 4,53 g/l H2SO4 Aplicaţii de calcul determinarea 1. 4,59 g/l H2SO4 • 1,53 = 7,02 g/l C4H6O6 7,02 g/l C4H6O6 • 0,65 = 4,59 g/l H2SO4 4,59 g/l H2SO4 • 20,41 = 93,62 meq/l 7,02 g/l C4H6O6 • 13,33 = 93,62 meq/l 93,6 meq/l / 20,41 = 4,59 g/l H2SO4 93,6 meq/l / 13,33 = 7,02 g/l C4H6O6 Identic se poate calcula şi la determinarea 2. Condiţia de repetabilitate (r) este îndeplinită în toate cele trei exprimări: r = 93,6 – 92,4 = 1,19 meq/l r = 7,02 – 6,93 = 0,09 g/l C4H6O6 r = 4,59 – 4,53 = 0,06 g/l H2SO4 Calculând media aritmetică (ma) pentru cele trei exprimări ale acidităţii totale se obţine: ma =
93,6 + 92,4 = 93,0 meq/l 2
ma =
7,02 + 6,93 = 6,98 g/l C4H6O6 2
ma =
4,95 + 4,53 = 4,56 g/l H2SO4 2
Ca rezultat al analizei probei se poate lua oricare valoare din cele 3 exprimări ale mediei aritmetice.
