Laboratorio de enología
ESIA 2016
Informe # 5 DETERMINACION DEL ANHIDRIDO SULFUROSO TOTAL, LIBRE Y COMBINADO EN VINOS
1.-INTRODUCCION
En la elaboración del vino se utiliza el dióxido de azufre o las sales que los producen en disolución ácida. La utilización de dióxido de azufre como agente antiséptico en vinos es de un origen origen muy antiguo. El gas se obtiene por combustión del azufre, pero un método más exacto es la utilización del metabisulfito potásico, las botellas de dióxido de azufre comprimido y las disoluciones del gas en agua. Cuando el dióxido de azufre se disuelve en agua se encuentra como bisulfito ( HSO3−), sulfito (SO3 2−), (SO2). En los mostos y vinos el ion bisulfito reacciona con acetaldehído para formar el acetaldehído – α- hidroxisulfonato (llamado también complejo bisulfítico). También reacciona con los aldosa-azucares, tales como la glucosa, con los ácidos glioxílico, pirúvico, α-cetoglutárico y galacturónico, con algunos compuestos no saturados y con compuestos fenólicos, tales como los ácidos cafeico y p-cumárico. Todo el dióxido de azufre que reacciona de este modo se llama dióxido de azufre combinado, mientras que el resto es el dióxido de azufre libre. Para vinos embotellados es suficiente 2030mg/litro de Dióxido de azufre libre. Amerine (1976) reporta que en Francia se dispone un máximo de 450mg/l de Dióxido de azufre total y 100mg/l máximo de SO2 libre. Estos son responsables del olor a azufre cuando hay excesos.
Laboratorio de enología
ESIA 2016
2.-OBJETIVOS
Determinar los contenidos sulfurosos en mostos y vinos blancos y tintos. Sulfuroso libre Sulfuroso total Sulfuroso combinado
3.-FUNDAMENTO TEORICO Anhídrido sulfuroso
El anhídrido sulfuroso es un compuesto químico de azufre y oxígeno. Es el aditivo más ampliamente utilizado en vinificación, y también el más indispensable.1 Mezclado con el vino en la cantidad adecuada, realiza funciones antioxidantes, antisépticas, desinfectantes y depuradoras del color, lo que convierte a esta molécula en una herramienta prácticamente imprescindible, no sólo en la elaboración de vinos, sino también en otros productos alimenticios. Sin la utilización del anhídrido sulfuroso los vinos que obtendríamos serían muy probablemente peores en color, aroma y con claras desviaciones microbiológicas (Zamora, 2005).
Su aplicación en la industria alimentaría
Su uso está limitado en la industria alimentaria, ya que por encima de una cierta dosis de agregado altera las características gustativas del producto. También destruye la tiamina (vitamina B1), que es importante para la nutrición humana, por lo que no es recomendable su uso en alimentos que contengan una cantidad significativa de la misma, como lo es la carne. Su efecto sobre los alimentos es antioxidante, ya que inhibe el oscurecimiento de vegetales y crustáceos que es producido por ciertas enzimas propias de los alimentos. En algunos países se utiliza para conservar el aspecto fresco de vegetales y de carnes, pero esta última práctica se considera fraude ya que el comprador es engañado con la calidad real del producto. Sin embargo, protege en cierto grado a la vitamina C, por lo cual es utilizado en la conservación de derivados de frutas (zumos); vinagre, sidra, mostos y vinos. (Universidad de Zaragoza, 2013) Su aplicación en la industria vitivinícola
En la industria vitivinícola, durante el proceso de vinificación, se requiere el control de una serie de parámetros los cuales cumplen una función importante en el proceso de fermentación alcohólica y maloláctica, para asegurar que la actividad microbiológica sea desarrollada efectivamente por la población de microorganismos de interés. Por este motivo es que en la industria vinícola se hace uso del anhídrido sulfuroso como agente antioxidante, antioxidásico y antimicrobiano (Villarroel, 2005)
Laboratorio de enología
ESIA 2016
La utilización de una dosis adecuada de anhídrido sulfuroso en vinos,permite que estos sean menos oxidados, de mejor color y aroma; y con una menor acidez volátil. Por el contrario, la adición de altas concentraciones de este compuesto al vino puede: alterar el aroma y el sabor del mismo; provocar la formación excesiva de sulfuro de hidrógeno y mercaptanos, generando aromas desagradables en el vino; y puede ser nocivo para la salud del consumidor. Es probable que la no utilización de este aditivo en elaboración de vinos produzca peores colores y aromas del mismo, además de alteraciones microbianas afectándolo en su calidad y sensorialmente. (Zamora, 2005) Formas químicas del anhídrido sulfuroso
Cuando se realiza un agregado de anhídrido sulfuroso al mosto o vino se produce una hidratación del mismo que conlleva a la formación de ácido sulfuroso, el cual estará más o menos disociado en función del pH del medio; encontrándose las siguientes especies: Anhídrido sulfuroso (SO2),Bisulfito HSO3-Sulfito SO3 El anhídrido sulfuroso molecular (SO2):
Es el principal responsable de la actividad microbiana. Es 20 veces más efectivo en la inhibición de levaduras y 500 veces más efectivo en la inhibición de bacterias, con respecto al bisulfito. Posee actividad antioxidante. Es el responsable del olor picante del anhídrido sulfuroso el cual es indeseable. (Zamora, 2005) El bisulfito (HSO3-): Al pH del vino, es la forma predominante. Es el responsable de la inactivación de las polifenol oxidasas. Es indispensable para la activación antioxidásica del dióxido de azufre. (Zamora, 2005) El sulfito (SO3-2): se encuentra en mínima presencia al pH del vino. Tiene poca influencia en el pH del mismo. Reacciona con el oxígeno y con el peróxido de hidrógeno. Tiene capacidad antioxidante. (Zamora, 2005) Estados del anhídrido sulfuroso en vinos El anhídrido sulfuroso en forma de SO2, HSO3ˉ y SO3=. Constituye la fracción libre, por la
baja concentración de ion sulfito en el vino, este anhídrido libre es la suma de la concentración de SO2 y HSO3ˉ. Al SO2 en solución se le llama anhídrido sulfuroso
molecular y es realmente activo frente a los microorganismos. La otra fracción del anhídrido sulfuroso se presenta en el vino en forma combinada (Anhídrido sulfuroso combinado) la cual está en equilibrio con el SO2 libre y las sustancias capaces de combinarlo (etanal, ácidos cetónicos, azúcares y antocianos) Anhídrido sulfuroso libre
Se encuentra en dos estados en el vino que dependen directamente del pH y de su acidez, estos son: SO2 activo o molecular: que lleva a cabo la acción antiséptica en concentraciones superiores a 0.8mg/l, controlando el desarrollo de casi todas las especies de microorganismos. Esta forma es la que emite olor a azufre penetrante y picante, característico de este compuesto.
Laboratorio de enología
-
ESIA 2016
Bisulfito: proporción de anhídrido capaz de formar sales ácidas disociadas, tiene
bajo poder antiséptico sobre levaduras y un poder más elevado sobre ciertos géneros de bacterias. (Mac Kay, 2011) Anhídrido sulfuroso combinado
Los bisulfitos poseen la propiedad de fijarse a las moléculas que poseen un grupo carbonilo (azúcares, ácidos cetónicos y etanal). El anhídrido sulfuroso combinado es la combinación del bisulfito con el acetaldehído y con otros compuestos. Si le agregamos al vino SO2 parte de este se combina con otros componentes formando otras combinaciones de constantes de disociación variadas, que van a depender del componente con el cual se combinen. (Ribéreau- Gayon, 2002) De esta forma tendremos dos tipos de combinaciones: Combinaciones de débil constante de disociación corresponden a las combinaciones estables, ocurren generalmente con aldehídos producidos por las levaduras para formar ácido etanol sulfónico, que es inútil en el control de los microorganismos de alteración. Combinaciones de fuerte constante de disociación corresponden a combinaciones inestables dependientes del equilibrio entre los contenidos de anhídrido sulfuroso libre y anhídrido sulfuroso combinado. Actúa como reservorio de SO2. Las sustancias a las cuales se fija el anhídrido sulfuroso en estos casos son de diversos orígenes, como por ejemplo los azúcares residuales del vino (principalmente hexosas y pentosas), algunos polisacáridos, ciertos polifenoles, algunos intermediarios de la fermentación alcohólica, como el ácido Pirúvico y el ácido α cetoglutarico, y en el caso de uvas con pudrición noble algunos metabolitos provenientes del accionar de Botrytiscinerea. (Zamora, 2005). ES IMPORTANTE EL SULFUROSO
En la elaboración del vino, es importante añadir SO2 es evitar la oxidación. Cuando hay oxígeno alrededor, el propio SO2 se oxida antes que los compuestos de fenol presente, y por lo tanto actúa como consumidor de oxígeno. Asimismo el SO2 suprime la actividad de las enzimas que causan oscurecimiento y otros problemas en el vino. Lo que realmente protege a su vino es el SO2 molecular. Cuando se añade SO2, dependiendo de las circunstancias, parte de él se combina inmediatamente. La relación entre la cantidad de SO2 añadido y la cantidad de SO2 que permanece libre es compleja. Sin embargo, está claro que se rige en gran medida por el contenido de SO2 total del vino. El índice de combinación decrece según aumenta la concentración de SO2 libre. La relación exacta entre el SO2 libre y combinado variará de un vino a otro. Por debajo de 30-60 ppm, 33 % a 50 % de la adición de SO2 se combina. Lo que queda se llama "libre" y está dividido en dos partes. La parte libre mayor y relativamente poco efectiva es "bisulfito" (HSO3). La parte libre menor es SO2 molecular activo. La cantidad de SO2 molecular en su vino depende tanto del nivel de SO2 libre presente como del pH. Por ejemplo a pH 3.2, la cantidad de SO2 libre para 0.8 ppm de SO2 molecular es de 22 ppm. A pH 3.5 necesitará 42 ppm de SO2 libre - esencialmente el doble.
Laboratorio de enología
ESIA 2016
Concentración libre (ppm) para 0.8 ppm de SO2. pH SO2 libre
3.0
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
14
18
22
28
35
44
55
69
87
109
En la mayoría de las situaciones, 0.8 ppm de SO2 molecular durante el almacenamiento a granel y en el embotellado le proporcionará la protección adecuada contra la oxidación y acción bactericida. Esto incluye asimismo la prevención de bacterias malo-lácticas.
Es importante recordar que la cantidad de S02 libre en el vino depende de 3 factores: - Cuánto se añade. - Cuánto había antes de la adición. - Cuánto de esta adición se combina inmediatamente.
4.- MATERIALES
Erlenmeyer Bureta Solución de yodo Ácido sulfúrico
Laboratorio de enología
ESIA 2016
Solución de almidón Pipetas Solución de NaOH
5.-PROCEDIMIENTO Sulfuroso libre:
Se toman con una pipeta 50ml de la muestra de vino y se introducen en un matraz Erlenmeyer de 250 ml. Se adiciona 5ml de una disolución de almidón como indicador, 5ml de ácido sulfúrico 1:3 y unas trazas de bicarbonato sódico para expulsar el aire. Rápidamente se valora el ácido sulfuroso libre utilizando una disolución de yodo 0.02N.
El punto final es el primer oscurecimiento de la disolución a una coloración azulada que persiste durante 1-2 minutos. La temperatura de la disolución no debe ser superior a 20°C. En el caso de los vinos tintos se coloca una fuente intensa de luz amarilla, De modo que la luz se transmita lateralmente a través de la disolución con el fin de distinguir mejor el punto final.
(/) =
DONDE:
() ()
Laboratorio de enología
ESIA 2016
V = Volumen gastado de solución de iodo en ml. N = Normalidad de la solución de iodo V = Volumen de la muestra de vino en ml. Sulfuroso total:
Se toman 20ml de la muestra de vino y 25ml de disolución de hidróxido sódico 1N y se vierten en un matraz Erlenmeyer de 250 ml. Se mezclan, se tapa el matraz y se deja en reposo durante 10 minutos para conseguir la hidrolisis del acetaldehído – ácido sulfuroso. A continuación se añaden trazas de bicarbonato sódico, 5ml de una disolución de almidón y 10 ml de ácido sulfúrico 1:3.
Se valora rápidamente con una disolución de yodo 0.02N hasta que la disolución adquiere una coloración azulada que persiste durante 30 segundos.
Se calcula el contenido de dióxido de azufre total como se indicó anteriormente para el dióxido de azufre libre. (/) =
DONDE: V = Volumen gastado de solución de iodo en ml. N = Normalidad de la solución de iodo V = Volumen de la muestra de vino en ml
() ()
Laboratorio de enología
ESIA 2016
Sulfuroso combinado:
Es la diferencia del total menos el dióxido de azufre libre. Este método es aplicado para vinos blancos y tintos. =
6.-RESULTADOS Sulfuroso libre:
(/) =
() ()
GASTO = 2ml N = 0.02N
(/) =
. () ()
= . /
Por otro método: nx12.8 2 x 12.8 = 25.6 mg/L Sulfuroso total:
GASTO = 4ml (/) =
(/) =
Por otro método: n x 32 4 x 32 =128 mg/L
() ()
. () ()
= . /
Laboratorio de enología
ESIA 2016
Sulfuroso combinado:
=
Con datos obtenidos por otro método: =
. = . /
7.- CONCLUSIONES
Pudimos determinar los contenidos sulfurosos en el vino blanco siendo esto muy importante para determinar si está dentro de las normas o no, para poder rechazar un determinado lote. En la práctica realizada la cantidad de SO2 libre en el vino blanco fu de 38.4 mg/L, lo cual nos indica que está dentro de los rangos permitidos. El contenido de dióxido de azufre en el vino debe de estar por debajo de 160 mg/litro para tintos y 200 mg/litro para blancos, un exceso de SO2 puede provocar problemas en el vino e incluso en personas sensibles a este aditivo. Este aditivo alimentario, denominado también anhídrido sulfuroso, dióxido de azufre o antioxidante E-220, se utiliza desde la época de los romanos, siendo uno de los más antiguos que todavía se siguen utilizando en la actualidad.
8.-RECOMENDACIONES
Para el titular es importante que se detenga apenas de un cambio de coloración (viraje) para mejores cálculos de acidez, como es el caso nuestro que se apreció un cabio a color rosado.
Se utilizar las adecuadamente las pipetas, matraces, probetas y vasos de vidrio con mucho cuidado ya que son muy delicados que podrían romperse y causar daños imprevistos.
Lavar y desinfectar bien con una adecuada proporción con meta bisulfito de potasio, los utensilios a utilizar sean baldes, coladores entre otros.
Laboratorio de enología
ESIA 2016
9.-CUESTIONARIO 1. ¿Cómo influyen el pH del vino y la proporción acción antimicrobiana? Explique
del SO2 molecular en la
El valor del pH nos indica el nivel de acidez del medio siendo las levaduras vínicas que soportan un pH entre 3 y 4. Por debajo de 3, su acción disminuirá o incluso se anulara y, por encima de 4, su actividad aumentara. El pH óptimo del vino se encuentra entre 3,23,7. -SO2 activo o molecular influye en la acción antiséptica en concentraciones superiores a 0.8mg/l, controlando el desarrollo de casi todas las especies de microorganismos. Esta forma es la que emite olor a azufre penetrante y picante, característico de este compuesto. Efectos del pH sobre la concentración de anhídrido sulfuroso molecular
2. Explique cómo se forma el sulfuroso combinado.
El anhídrido sulfuroso combinado se forma en la combinación del bisulfito con el acetaldehído y con otros compuestos. Si le agregamos al vino SO2 parte de este se combina con otros componentes formando otras combinaciones de constantes de disociación variadas, que van a depender del componente con el cual se combinen. (Ribéreau- Gayon, 2002) De esta forma tendremos dos tipos de combinaciones: Combinaciones de débil constante de disociación corresponden a las combinaciones estables, ocurren generalmente con aldehídos producidos por las levaduras para formar ácido etanol sulfónico, que es inútil en
Laboratorio de enología
ESIA 2016
el control de los microorganismos de alteración. Combinaciones de fuerte constante de disociación corresponden a combinaciones inestables dependientes del equilibrio entre los contenidos de anhídrido sulfuroso libre y anhídrido sulfuroso combinado. Actúa como reservorio de SO2. Las sustancias a las cuales se fija el anhídrido sulfuroso en estos casos son de diversos orígenes, como por ejemplo los azúcares residuales del vino (principalmente hexosas y pentosas), algunos polisacáridos, ciertos polifenoles, algunos intermediarios de la fermentación alcohólica, como el áci do Pirúvico y el ácido α cetoglutarico, y en el caso de uvas con pudrición noble algunos metabolitos provenientes del accionar de Botrytis cinerea. (Zamora, 2005). 3. ¿De qué factores dependen las acciones antioxidasica, antioxidante y antimicrobiana del SO2. Entre ella tenemos:
Sustrato: compuestos fenólicos Oxígeno Enzimas pH Temperatura Metales: Hierro, Cobre
10.- BIBLIOGRAFIA
http://asufre-vinos/metodo-analisis-dioxido-azufre-vinos2.shtml http://aprendeacatarvino.wordpress.com/2009/09/17/el-sulfuroso-en-vinospropiedades/
Laboratorio de enología
ESIA 2016
11.-ANEXO El uso de SO 2 en la elaboración de vino.
Tabla. Concentración de SO2molecular en función de la función de la concentracio de so2 libre y del PH.
Laboratorio de enología
Tabla de valores medios del pH Acidez total y volátil; SO2 total y libre
ESIA 2016
