DETERMINACIÓN DE ACIDEZ TOTAL, AZUCARES Y ALCOHOL EN POTENCIA POTENCIA DEL MOSTO DE LA MATERIA M ATERIA PRIMA UVA.
1. INTRODUCCIÓN Parte de todo el procedimiento para la obtención del vino es el análisis fisicoquímico realizado al mismo, esto asegurara su calidad y beneficiara el control de su elaboración, se sabe que uno de los componentes de la uva más importantes es el azúcar el cual será usado por las levaduras provenientes del medio que rodea esta materia prima, para elaborar Alcohol y CO2, esta etapa en la elaboración del vino se llama fermentación, y deberá ser controlada con análisis rápidos de densidad, acidez, etc. Así como la etapa antes mencionada existen otras etapas importantes que son críticas en la elaboración del vino y que requerirán de estos análisis.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO 2.1.
Vendimia: la determinación del momento adecuado para realizar
la vendimia (cosecha de uvas) e iniciar el proceso de vinificación se toma en base a controles en la materia prima tales como la determinación de la acides total, su riqueza en azucares totales, índice de madurez y el potencial alcohólico del mosto. También puede ayudar el realizar control de temperatura, densidad, pH del mosto; la inspección de sanidad de la planta y los racimos (libre de plagas). De los valores que muestra la materia prima dependerá en gran medida que el proceso de vinificación se ejecute sin alteraciones. Así mismo, nos permite decidir sobre el inicio de la elaboración
adelantada
del
pie
de
cuba
o
arrancador
de
fermentación. Silos valores de acidez y azucares estuvieran en exceso o en defecto estos se pueden corregir al iniciar el encubado. 2.2.
Acid Ac id ez total to tal : se define como la suma de los ácidos valorables
cuando se lleva el pH a 7 añadiendo una solución alcalina valorada, puede calcularse y expresarse en términos de varios ácidos pero, el principal acido presente en la uva es el ácido tartárico y serán buenos valores si se encuentra entre 4.5 – – 7.5 g/l. si tuviera que
expresarse en términos de ácidos sulfúrico estos valores serian entre 3 y 5 g/l. también se puede expresar en términos de otros ácidos (málico, succínico, acético, etc.) para lo cual los valores hallados se multiplican por determinados factores de conversión (VER ANEXO). Si la medición se hace con un pH-metro, debe estar previamente calibrado y los valores óptimos estarán entre 3.3 – 3.5. 2.3.
Azucar es total es: el contenido en el mosto filtrado de uva se
puede medir con un mostímetro graduado en grados Beaume pero, verificando la temperatura de calibración del instrumento (15 o 20°C); realizar la corrección por temperatura sumar o restar si está por encima o por debajo de la temperatura de calibración. Un buen valor de vendimia esta entre 13° -14° Be. Si se tuviera un refractómetro con escala en grados Brix o Balling, un buen valor será 22
- 24°
Bx. 2.4.
Alcohol en potencia: Gay Lussac calculo los rendimientos en
base a la estequiometria de la reacción que ocurre en la fermentación alcohólica:
Azúcar
Etanol
Anhídrido carbónico
C6H12O3
2CH3CH2OH
180g
92g
88g
100%
52%
49%
2CO2
Pasteur estableció que de la ley de Gay Lussac solo el 90% del azúcar se transforma en etanol; el resto lo forman otras sustancias domo glicerol, ácidos succínico, láctico, pirúvico, acético, alcohol superiores y otras sustancias diversas. Por lo tanto, de 100g de azúcar se obtiene 46g de alcohol y como este tiene una densidad de 0.8g/ml a 20°C, tendrá un volumen de :
V=m/d----------------- V=46/0.8 =57.5ml de alcohol
El grado alcohólico es la cantidad de alcohol en 100 L de vino por lo que:
1°GL ---------------------------10 ml de OH en 1L de vino X
--------------------------- 57.5 ml de alcohol X = 5.75 °GL
Por lo tanto:
En 100 g de azúcar ---------------5.75.5°GL X
--------------- 1°GL
X = 17.49g de azúcar aumneta 1°GL de OH en 1L de mosto.
En la práctica se estima que las levaduras Sch, cereviseae elllipsoideus requieren de 18g de azúcar para producir 1°GL o % volumen de alcohol.
2.5.
Índice de madurez (IM): de una fruta se calcula diviendo los
gramos por litro de acidez total entre los gramos por litro de los azucares totales del mismo mosto. El resultado se puede expresar en un rango de 1 a 6 siendo valores adecuados los que van de 4 a 5. S. Cerro (2007).
3. OBJETIVOS 3.1.
General
Aplicar experimentalmente los conocimientos adquiridos sobre análisis
de
alimentos
tales
como
acidimetría,
densimetría,
potenciometría y refractometría, así como el manejo de fórmulas y tablas de datos. 3.2.
Específicos
a. Aprender a tomar muestras de uvas y de jugos/mosto de uva. b. Confrontar conocimientos teóricos con datos experimentales para la determinación de acides, azucares totales, determinación del alcohol en potencia e índice de madurez.
4. MATERIALES Y MÉTODOS 4.1.
Materiales; se requiere Jugos de uva frescas, sanas, maduras-
prensa manual- balanza
analítica- bureta titulada con NaOH de
0.1N- indicadores fenolftaleína al1% y azul de bronotiol para viraje de color – pH-metro.-mostimetro en °Beaume (0-30°) – decímetro (1.000 a 1.200 g/l)-refractómetro de 0-35°Bx- termómetro de 0-110°Cprobetas de 200 a 250ml. – Erlenmeyer de 250ml-vasos precipitados de 50,100,250ml. – tablas de correlación d valores y accesorios deben estar limpios y secos.
4.2.
Métodos:
a. Acidez total: el método para determinar es por neutralización con solución de hidróxido de sodio (NaOH) 0.1N, los ácidos totales presentes en una muestra con la adición de un indicador de viraje de color como la fenolftaleína para mostos de uvas blancas /rosadas o azul de bromotimol si es mosto de uvas tintas, usando fondo blanco iluminado. b. Azucares totales: su determinación se puede hacer por lectura corregida por temperatura de un mostímetro (° Be) o de un densímetro (g/l) o por lectura en un refractómetro. c. Alcohol en potencia: se pude determinar por medio de una tabla de valores relacionados de densidad y riqueza en azucares o directamente dividiendo el valor de los azucares totales (g/l) de la muestra entre 18g de azúcar que es lo necesario para generar 1 gramo de alcohol.
5. PROCEDIMIENTO 5.1. Acidez total (g/L): Se vierten 10 ml de muestra medidos con pipeta enrazada en un Erlenmeyer de 250 ml; agregar 30 ml de agua destilada; adicionar 2 a 3 gotas de indicador de fenofltaleina; titular con solución de NaOH 0.1N hasta pH = 7.0 manteniendo en agitación la muestra. Un viraje en el color hacia rosado por 30
segundos nos indicara el final de la titulación, anotándose el gasto del álcali empleado.
ACIDEZ TOTAL
Verter 10 mL de muestra de vino en Erlenmeyer de 250mL
Adicionar 30 mL de agua destilada
Agregar 2 o 3 gotas de Indicador (Fenolftaleina)
Titular con solución NaOH 0.1 N agitando la muestra
Titular hasta obtener un viraje de color en la muestra
Registrar el gasto obtenido y calcular
5.2. Azucar es total es (g/L): En una probeta graduada de 250 ml verter con pipeta graduara la misma cantidad de mosto e introducir el mostimetro limpio y calibrado a 15 ó 20°C y graduado de 0 a 20 en grados baume (°Be). En su lugar puede usarse un densímetro calibrado a 15 ó 20°C con escala de 1.000 a 1.200 g/L o g/cc. Al mismo tiempo se debe medir la temperatura (°C) real del mosto para realizar las correcciones por diferencias (restar o sumar ) con respecto a la temperatura de calibración del instrumento empleador. También se puede medir con el empleo de un refractómetro en una escala de 0-35°Brix. Se colocara sobre el prisma una gota gruesa de muestra a temperatura de 18-20°C.
AZUCARES TOTALES
Verter en una probeta graduada de 250 mL la muestra del vino
Introducir el mostimetro limpio y calibrado a 15 o 20°C y graduado a 0 a 20 °Baume
- En lugar de este se puede usar un densímetro calibrado a 15 o 20°c con escala de 1.000 a 1.200 g/L o g/cc. -También se puede hacer uso de un refractómetro en escala de 0-35°Brix donde se colocara una gota de la muestra a 18-20°C.
Registrar
5.3. Alcohol en p otencia (% vol): El alcohol en potencia del mosto de uva recién extraído se calcula mediante tablas de valores a partir de la relación directa que existe entre una densidad determinada, corregida por temperatura (°C), su correspondiente riqueza en azucares totales (g/L) y su correspondiente % volumen de alcohol en potencia. También se puede calcular el contenido de alcohol potencial en el mosto conociendo que por cada 18 g/L de azucares que contenga el mosto, se puede obtener 1% volumen de alcohol por acción de las levaduras alcohólicas. ALCOHOL EN POTENCIA (%vol).
Método 1.
Calculo mediante tablas, a partir de densidad y azucares totales. Método 2.
Relación 1% cada 18g/L
5.4.
Índice de madurez (1-6): El valor de acidez total dividir entre el
valor de los azucares totales hallados.
INDICE DE MADUREZ
Dividir:
Acidez total / Valor de azucares totales hallados
6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 6.1.Cálculos:
Determinación de acidez total tartárica Se hicieron 3 ensayos de los cuales se obtuvieron los gastos 5.45, 5.2 y 6.5; promediando se obtiene 5.7, reemplazando…
= 0,75100 10 5,70,10,75100 = 10 =4,3/ Se obtuvo como resultado una cantidad de 4,3 gramos de azúcar por litro de vino.
Determinación de Azucares totales
= , (°), (°) = 231 / Según la tabla “Relacion valores de densidad, contenido de azucares y alcohol potencial” (Ver anexo I), se puede observar que a una densidad de 1098 le corresponde un contenido de azúcar equivalente a 231 gr/L.
Determinación de Al cohol en potencia
ℎ = ° % ℎ = 12,8 % Según la tabla “Relación valores de densidad, contenido de azucares y alcohol potencial” (Ver anexo I), se puede observar que a una densidad de 1098 le corresponde un contenido de azúcar equivalente a 12,8 %vol.
densidad (g/L)
Temp. °C
Densidad Corregida
°Brix
pH
1,096 x 10⁶
23,55
1,098 x 10⁶
23,6
-
Acidez Alcohol en Índice de Total (g/L) potencia madurez 4,3
12,8 %vol
231 gr/L
7. CONCLUSIONES Se aplico experimentalmente los conocimientos previos adquiridos sobre análisis de alimentos tales como acidimetría, densimetría, potenciometría y refractometría, así como el manejo de fórmulas y tablas de datos. Se aprendió a tomar muestras de uvas y de jugos/mosto de uva. Se confrontó conocimientos teóricos con datos experimentales para la determinación de acides, azucares totales, determinación del alcohol en potencia e índice de madurez.
8. RECOMENDACIONES Se recomienda hacer más de un análisis y usar el promedio de estos resultados para obtener uno más exacto. Todo el proceso de la elaboración del vino deberá ser seguido, analizado y registrado.
9. CUESTIONARIO 9.1. Expresar la acidez total obtenida en términos de otros ácidos
como acético, láctico, succínico, sulfúr ico, málico. Según el siguiente cuadro.
4,3 g/L de ácido tartárico se puede expresar como:
4,3 x 0,8530 = 3,6679 de ácido cítrico
4,3 x 0,8930 = 3,8399 de ácido málico
4,3 x 1,2000 = 5,16 de ácido láctico
4,3 x 0,6530 = 2,8079 de ácido sulfúrico
4,3 x 0,8000 = 3,44 de ácido Acético
9.2. ¿Cuáles serían los valores ideales en contenido de azucares
y acidez para decidir el mo mento de la vendimia? Aproximadamente 12 °Baume y acidez 4 – 6 %
9.3. ¿Qué procedimientos seguir para tomar las muestras racimos
y granos de uva en el campo de culti vo y de cada racimo? Debemos asegurarnos que la muestra sea representativo, para esto se
tomaran
muestras
estratificadamente
por
cada
línea
de
producción, de cada árbol que se eligió se deberá extraer un racimo y de cada racimo diez bayas que tengan contacto con el sol y 10 que estén en el centro del racimo.
9.4. Describa levaduras y sus características morfológicas y de
rendimiento en producción de alcohol que desarrollan en un proceso fermentativo.
Levaduras apiculadas (Schacaromyces cereviseae apiculatus)
Caracteristicas: Menores a 4 micras, ovalada alimonada con extremidades en punta, se les encuentra al inicio de la fermentación y cesan cuando alcanzan 5 grados. Rendimiento: requieren de 21 a 22 gramos de azúcar para producir un grado alcohólico.
Levaduras de Pasteur (Scharomyces cereviseae pastorianus)
Características: Miden de 6 a 8 micras, alargadas, se presenta al final de la fermentación. Rendimiento: Requieren de 20 gramos de azúcar para producir un grado alcohólico.
Levaduras elípticas (Scharomyces cereviseae ellipsoideus) Caracteristica: demensiones mayores o iguales a 10 micras, de forma elíptica, levadura que interesa en las fermentaciones por su acción rápida y completa.
Rendimiento: requiere de 17 a 18 gramos de azúcar para producir
un
grado
de
alcohol.
Esta
levadura
es
favorecedora, por lo que su prescencia es deseable.
10. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
biblioteca.unirioja.es. (s.f.). Analisis quimico y fisico de vinos tintos. Recuperado el 15 de 04 de 16, de http://biblioteca.unirioja.es/tfe_e/R000001725.pdf Bodegas Urbina. (s.f.). Urbina vinos Blog. Recuperado el 18 de 04 de 16, de http://urbinavinos.blogspot.pe/2015/12/tecnicas-de-analisis-fisico-quimico-en.html Cerro, S. (2006). Separatas del curso de enología. Tacna - Perú: Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann. infoagro.com. (s.f.). Metodos oficiales de analisis de vinos. Recuperado el 15 de 04 de 16, de http://www.infoagro.com/viticultura/vino/analisis_vinos.htm
ANEXOS
ANEXO I