Praktické ukázky analytických metod ve vinařství

Transkript

1 Praktické ukázky analytických metod ve vinařství Ing. Mojmír Baroň Stanovení v moštu Stanovení ph a veškerých titrovatelných kyselin Stanovení ph Princip: Hodnota ph je záporný dekadický logaritmus aktivity vodíkových kationtů v moště nebo víně. Stanovujeme ji na základě měření potenciálu skleněné elektrody proti referenční kalomelové elektrodě, jejíž hodnota závisí od aktivity vodíkových kationtů, vhodným milivoltmetrem (ph-metrem). Přístroje a pomůcky: ph-metr, kombinovaná ph-elektroda a redox-elektroda. Chemikálie a roztoky: Tlumivé roztoky o známém ph, blízkém oblasti měření. Postup: Provedeme přípravu tlumivých roztoků a kalibraci ph-metru při teplotě laboratoře na ph 4 a 7. Ve vzorku vína nebo moštu v množství ml o teplotě laboratoře změříme hodnotu ph, s přesností na dvě desetinná místa, po ustálení ručičky analogové stupnice nebo po ustálení hodnoty na digitální stupnici. Stanovení veškerých titrovatelných kyselin 0,33 mol. l -1 KOH Princip: Veškerými titrovatelnými kyselinami ve víně rozumíme sumu volných kyselin těkavých (mimo kyseliny uhličité), netěkavých a kyselých solí, které je možné zneutralizovat titrací hydroxidem sodným nebo draselným. Přístroje a pomůcky: 25 ml byreta, 25 ml pipeta, 250 ml titrační baňka, skleněná tyčinka, elektrický vařič, ph-metr. 1

2 Chemikálie a roztoky: 0,33 mol. l -1 roztok KOH, ph metr. Postup: Pipetou odměříme 25 ml vzorku vína (moštu) do titrační baňky a zahřejeme do počínajícího varu (odstranění oxidu uhličitého). Za stálého míchání připouštíme z byrety odměrný roztok KOH. Titraci přerušíme, jestli ph dosáhne hodnoty 7 a vydrží v setrvalém stavu alespoň 30 sec. x = a x f x = g. l -1 veškerých titrovatelných kyselin vyjádřených na jedno desetinné místo jako kyseliny vinná a = ml spotřebovaného 0,33 mol. l -1 roztoku KOH f = faktor 0,33 mol. l -1 roztoku KOH Stanovení asimilovatelného dusíku (volných aminokyselin a amonných iontů) formaldehydovou titrací Princip: Protože aminokyseliny mají amfoterní povahu, není možné použít k jejich stanovení běžné acidometrické nebo alkalimetrické titrace. Aminoskupinu však lze zablokovat, např. reakcí s formaldehydem: 2 HCHO + NH 2 -CHR-COOH 2(HO-CH 2 -) 2 N-CHR-COOH (dimethylolaminoskupina) Pak se plnou měrou uplatní kyselý charakter karboxylové skupiny. Takto modifikované aminokyseliny můžeme titrovat hydroxidy podobně jako např. kyselinu octovou. Chemikálie a roztoky: 0,01M vodný roztok hydroxidu sodného, neutrální roztok formaldehydu: k 50 ml 40% formaldehydu přidáme 1 ml 0,5% alkoholického roztoku fenolftaleinu. Následně přidáme roztok NaOH až do slabě růžového zbarvení. 0,5% alkoholický roztok fenolftaleinu. Přístroje a pomůcky: Byreta, titrační baňka. 2

3 Postup: 10 ml vzorku zneutralizujeme a přidáme 5 ml neutrálního roztoku formaldehydu. Následně směs titrujeme 0,01 M roztokem NaOH do růžového zbarvení (bod ekv. ph 8,8). Pomocí spotřeby roztoku NaOH vypočítáme ekvivalentní množství aminodusíku. 1 ml 0,01 M NaOH odpovídá 0,14 mg N. Údaj v mg N byl přepočítán na objemovou jednotku původního vzorku: x = a*0,14*100*f x množství dusíku v mg N.l -1 a spotřeba roztoku NaOH v ml f faktor roztoku NaOH Formaldehydová metoda současně detekuje část (80-120%) amonných iontů, které reagují s formaldehydem za vzniku hexamethylentetraaminu a příslušného množství oxoniových iontů, které jsou také titrovány roztokem NaOH. 3

4 Stanovení ve víně Stanovení SO 2, kyseliny askorbové a reduktonů Stanovení oxidu siřičitého titrací odměrným roztokem jódu Princip: Odměrný roztok jódu oxiduje přímo volný oxid siřičitý obsažený ve víně, případně po uvolnění oxidu siřičitého z vazeb s karbonylovými sloučeninami v alkalickém prostředí současně i vázaný oxid siřičitý vína. Přístroje a pomůcky: 250 nebo 500 (750) ml kónická baňka, 50 ml pipeta, 10 a 25 ml odměrná baňka, 25 ml byreta. Chemikálie a roztoky: 0,02 mol. l -1 roztok jódu, 1 mol. l -1 roztok NaOH, 0,5 % škrobový maz, 16 % roztok H 2 SO 4. Postup: a) volný oxid siřičitý Do kónické 250 ml baňky odměřím pipetou 50 ml testovaného vína tak, že pipeta se stále dotýká dna baňky. Neprodleně přidáme 10 ml 16 % roztoku H 2 SO 4 a asi 5 ml 0,5 % škrobového mazu a ihned titrujeme 0,02 mol. l -1 roztokem jódu do modrého zabarvení, které vydrží 30 sekund (spotřeba a 1 ). b) veškerý oxid siřičitý Do kónické baňky 250 ml baňky odměříme 25 ml 1 mol. l -1 roztoku NaOH a odměřím pipetou 50 ml testovaného vína tak, že pipeta se stále dotýká dna baňky. Po 15 minutách stání přidáme 15 ml 16 % roztoku H 2 SO 4 a asi 5 ml 0,5 % škrobového mazu a ihned titrujeme 0,02 mol. l -1 roztokem jódu do modrého zabarvení, které vydrží 30 sekund (spotřeba a 2 ). x 1,2 = a 1,2 x f x 12,8 x 3 = x 2 - x 1 x 1 = mg. l -1 volného oxidu siřičitého vyjádřené v celých číslech x 2 = mg. l -1 veškerého oxidu siřičitého vyjádřené v celých číslech x 3 = mg. l -1 vázaného oxidu siřičitého vyjádřené v celých číslech 4

5 a 1,2 = spotřeba 0,02 mol. l -1 roztoku jódu na volný nebo veškerý oxid siřičitý f = faktor 0,02 mol. l -1 roztoku jódu Stanovení kys. askorbové a reduktonů Princip: Ve víně se vyskytují vedle oxidu siřičitého i jiné sloučeniny s redukčními schopnostmi, oxidovatelné roztokem jódu. Jedná se o tzv. reduktony, případně kyselinu askorbovou, jejíž omezený přídavek do vín je povolen. Přístroje a pomůcky: 250 ml kónická baňka se zábrusem a zátkou, 50 ml byreta, 50 ml pipeta. Chemikálie a roztoky: 1 % roztok acetaldehydu, 0,02 mol. l -1 roztok jódu, 16 % roztok H 2 SO 4, 0,5 % škrobový maz. Postup: Pipetujeme 50 ml testovaného vína do 250 ml kónické baňky se zábrusem. Přidáme 5 ml 1 % roztoku acetaldehydu, obsah krátce promícháme a uzavřeme zátkou. Po 30 minutách přidáme 10 ml 16 % roztoku H 2 SO 4 a titrujeme 0,02 mol. l -1 roztokem jódu na škrobový maz do modrofialové barvy, která vydrží 15 sekund. x = a x f x 35,2 x = koncentrace kyseliny askorbové a reduktonů vyjádřená jako kyselina askorbová v mg. l -1 na celá čísla a = spotřeba 0,02 mol. l -1 roztoku jódu v ml f = faktor 0,02 mol. l -1 roztoku jódu Poznámka: Zjištěnou spotřebu 0,02 mol. l -1 roztoku jódu v ml je třeba odečíst od spotřeby při stanovení obsahu oxidu siřičitého volného a veškerého ve víně při použití klasické titrační metody s 0,02 mol. l -1 roztokem jódu. Stanovení redukujících a neredukujících cukrů zkrácenou metodou podle Rebeleina Princip: Koncentraci redukujících cukrů stanovíme jodometricky z rozdílu spotřeb roztoku thiosíranu sodného na titraci měďnatého kationu o definované koncentraci a jeho zůstatku po reakci s redukujícími cukry vína, bez předcházejícího odstranění interferujících látek 5

6 Přístroje a pomůcky: 50 ml byreta, 10, 5, 2 ml pipeta, 250 ml kuželovitá baňka Chemikálie a roztoky: Roztok č.1: 1000 ml obsahuje 41,92 g CuSO 4. 5H 2 O + 10 ml roztoku 0,5 mol. l -1 H 2 SO 4 v destilované vodě roztok č. 2: 1000 ml obsahuje 250 g vinanu sodno-draselného + 80 g NaOH v destilované vodě (odděleně rozpustit v destilované vodě a následně smíchat), roztok č. 3: 1000 ml obsahuje 300 g KJ ml roztoku 1 mol. l -1 NaOH v destilované vodě, roztok č. 4: 16 % roztok H 2 SO 4 (o hustotě 1,11), roztok č.5: 1000 ml obsahuje 10 g škrobu + 10 ml roztoku 1 mol. l -1 NaOH + 20 g KJ v destilované vodě, roztok č.6: 1000 ml obsahuje 13,7772 g Na 2 S 2 O 3. 5 H 2 O + 50 ml roztoku 1 mol. l -1 NaOH v destilované vodě Postup: Do 250 ml kuželovité baňky odpipetujeme 10 ml roztoku č.1 (CuSO 4 ) a 5 ml roztoku č.2 (vinan sodno-draselný). Obsah baňky krouživým pohybem promícháme a odpipetujeme 2 ml zkoušeného vína (jestliže testované víno obsahuje redukujících cukrů více jak 28 g. l -1, je nutné víno příslušně ředit Směs přivedeme k varu během 4-5 minut. Po uplynutí přesně 1,5 minuty (přesně) směs neprodleně ochladíme přídavkem 25 ml destilované vody. Přidáme 10 ml roztoku č.3 (KJ), 10 ml roztoku č.4 (H 2 SO 4 ) a 10 ml roztoku č.5 (škrob). Neprodleně titrujeme roztokem č.6 (Na 2 S 2 O 3 ) z modrofialové do bílé barvy, která se nemění po dobu dvou až tří minut. Uvedený postup opakujeme s tím rozdílem, že do 250 ml kuželovité baňky místo 2 ml zkoušeného vína odpipetujeme stejné množství destilované vody. Stanovíme tak spotřebu roztoku č.6 na slepý pokus. x = (a - b). koeficient zředění x = koncentrace redukujících cukrů ve zkoušeném víně v g. l -1 vyjádřená na jedno desetinné místo a = spotřeba roztoku č.6 při titraci slepého pokusu b = spotřeba roztoku č.6 při titraci zkoušeného vína 6