ОРГАНИЗАЦИЈА НА ЛАБОРАТОРИЈА ЗА СЛЕДЕЊЕ НА ПРОЦЕСОТ НА ВИНО

Transcript

1 ОРГАНИЗАЦИЈА НА ЛАБОРАТОРИЈА ЗА СЛЕДЕЊЕ НА ПРОЦЕСОТ НА ВИНО Изработено од Ивана Рангелова, 2016

2 Содржина 1. Вовед Причини за формирање на лабораторија Услови за формирање на лабораторија Методи за детерминирање на берба на грозје Технолошка зрелост Физички метод Хемиски метод Органолептички метод Контрола на квалитет на шира Одредување на релативна густина на шира Одредување на содржина на шеќер во шира Одредување на рн на шира Одредување на вкупни киселини во шира Контрола на квалитет на вино Одредување на алкохол во вино Oдредување на вкупниот сув екстракт во вино Одредување на количество пепел во вино Одредување на испарливи киселини во вино Одредување на сулфати во вино Одредување на количината на шеќер во вино Одредување на сулфур диоксид во вино Одредување на специфична тежина на вино Одредување на количините на боените материи во црвените вина Заклучок

3 1. Вовед Винската индустрија е во постојан подем, кој бара континуирано напредување во технологијата. Науката за лозарството, винарството и хемија на вино станува сé по софистицирана од година на година. Лабораториите во винарските визби денеска се составен дел од процесот на производството на вино, и се наменети за негово следење преку физичко - хемиски анализи, сé со цел да се произведе квалитетно вино. Овој процес бара опремена лабараторија со опрема и квалификуван кадар за користење на истата. 2. Причини за формирање на лабораторија Преку градење на лабораторија успешно се постигнуваат своите цели во однос на безбедноста на квалитетот, па така во Република Македонија е воведена законска обврска на истото, преку HACCP системот која е неопходна мерка за секоја винарска визба, дали тоа е помала или поголема. Причини за формирање на лабараторија се: oдредување на време на берба на грозјето со физичко хемиски методи со цел добивање на квалитетно вино; контрола на влезната суровина т.e. грозјето во винарската визба со цел насочување на понатамошна технолошка постапка; контрола на целиот процес на произвотство со одредување на потребните параметри со цел добивање квалитетно и безбедно вино за консумација. 3. Услови за формирање на лабораторија Идеалната температура за лабораторија е C, причината е таа што, сите инструменти, стаклени садови, пипети, се калибрирани да функционираат на таа температура. За лична безбедност, мора да се почитуваат и неколку стандардни правила, а воедно и услови: носење на ракавици, чизми и мантили, кои треба да бидат закопчани со потполно покривање на облеката; носење 2

4 заштитни очила или маска за заштита на лицето; по завршување на работата, рацете се мијат со сапун а ракавиците се фрлаат; косата мора да биде уредно собрана; забрането е пушењето и внесување на храна и пијалоци; избегнување контакт на хемикалиите со лицето. Секоја лабораторија мора да биде чиста, уредна, добро осветлена, климатизирана и ослободена од материјали кои не се во директна врска со постапките кои се изведуваат, проветрена само ако има заштитна мрежа од инсекти, во посебна просторија од просторијата со хемикалиите, поврзана со комунална инфраструктура и одделена од призводството на виното. За редовно вршење на своите обврски, мора да се обезбеди широк простор. Ѕидовите и подовите мора да бидат мазни, лесни за чистење, а подот не смее да биде лизгав. Мебелот треба да биде изработен од цврст материјал кој ќе биде отпорен на влијанието на киселини и бази. Исто така, потребно е да се обезбеди систем за механичка вентилација која обезбедува доток на надворешен воздух. Задолжителни се јаки врати и прозори со заштита. 4. Методи за детерминирање на берба на грозје Процесот на производство на вино почнува уште во лозјето и трае се до негово полнење во шишиња. Со тоа почнуваат и анализите во лабораторија. Пред неколку децении, шеќерот и киселоста биле одредувани со дегустирање или некои примитивни мерни инструменти. Денес постојат многу методи поткрепени со софистицирана опрема и доста прецизно може да се одреди бербата на винско грозје за добивање квалитетно вино. Одредувањето на време за бербата се прави преку одредување на технолошка зрелост поткрепена со неколку методи и анализи. 3

5 4.1. Технолошка зрелост на грозјето Технолошката зрелост е состојба на грозјето кога има употребна вредност за производство на вино и се карактеризира со концентрирање на шеќерот и намалување на органските киселини. Ако не се исполнат условите и имаме прерана или прекасна берба ќе се добијат небалансирани вина. Методи за нејзино регистрирање се: физички, хемиски, органолептички Физички методи. Овие методи се користат за брзо одредување на шеќерот во гроздовиот сок. Во пракса најмногу се користи рефрактометар со што моментално се добива резултат. Овој брз метод е важен за следење на состојбата на шеќерот во грозјето кој се контролира дена пред периодот за постигнување на технолошката зрелост. Ако со мерењата се констатира три дена редоследно дека нема промена на шеќерот, тоа е првиот сигнал за зрелост и се преминува на останатите методи за попрецизно одредување Хемиски методи. Овие методи се користат за одредување на шеќерот, вкупните киселини, рн и др. Со нивна контрола може да се одреди времето на берба. Хемиските методи се поточни, но се побавни и одговараат повеќе на лабораториските услови Органолептички метод. Овој метод се состои со следење на развојните фази на лозата, времето на зреење во претходните години, сумирање на вкупните климатски услови во тековната година и компарирање со претходната. 5. Контрола на квалитетот на ширата Контролата на кавалитетот на ширата е важна за производство на квалитетно вино и на технологот му дава важни информации за одредување на понатамошни технолошки операции. За поважни параметри се сметаат шеќерот, вкупните киселини, рн, релативната густина на ширата и други. 4

6 5.1. Одредување на релативната густина на ширата Релативната густина служи како основа за одредување на содржината на шеќерот во ширата. Потребна апаратура за одредување е Вестфалска вага. Најпрво, се монтира стативот, па потоа терезискиот лост се поставува на своето лежиште и на него се прикачува стаклената пливка во мензурата со вино, така што ќе биде цела потонета. Рамнотежата што претходно се постигнала, сега ќе се наруши. За повторна рамнотежа, теговите се ставаат на градуираниот дел од лостот и се чита специфичната тежина од него. Врз основа на одредената специфична тежина, процентот на шеќерот во ширата се пресметува со помош на Салеронов образец Одредување на содржината на шеќерот во шира Шеќерот е најважна состојка на ширата и го определува нејзиниот квалитетот, а со тоа и на виното. Широметар влегува во физички метод за одредување на шеќерот во ширата. Постојат повеќе широметри, од кои најмногу ги има во употреба: Бабовиот, Ексловиот, Салероновиот широметар и др. Додека кај нас се користи најмногу Ексловиот. Овој широмер ја мери густината на ширата, со помош на таблица, се пресметува процентот на шеќерот во ширата. Ексловите степени ја означува густината на водата при 4 C и густината на ширата. Скалата главно е баждарана за температура од 15 C. За анализа, пожелно е да биде доволно избистрена ширата, па потоа да се тури во стаклени цилиндри. Широмерот го спуштаме многу внимателно, 5

7 чекаме да се смири така што нема да ги допира ѕидовите на садот односно, цилиндарот. Потоа ги читаме ексловите степени. Ја читаме и температурата на ширата од термометар кој се наоѓа во проширениот дел од широмерот Одредување на рн на шира За одредување на актуелен ацидитет (рн) или одредување на киселоста се користи ph метар. Реалната киселост има големо влијание на квалитетот на ширата за сигурна ферментација и добивање квалитетно вино. Работи на едноставен принцип со користење на специјална сонда предходно баждарена со пуферен раствор ph 3 и пуферен раствор рh 7, со потопување во ширата и директно очитување на добиената вредност Одредување на вкупни киселини во шира Киселините се многу важна состојка во ширата, кои во голема мера, влијаат врз квалитетот на ширата како суровина за добивање на квалитетно вино. Во чист и сув ерленмаер се става 10 ml шира, 2 ml индикатор бромтимол сино и се титрира со 0.1 mol/l раствор на натриум хидроксид до зеленo-сина нијанса. Потрошениот волумен на натриум хидроксид (ml) се множи со факторот Добиената вредност се пресметува во g/l. 6

8 6. Контрола на квалитетот на вино По својот хемиски состав, виното е сложена течност, содржи голем број состојки кои го одредуваат неговиот квалитет. Некои од нив се одредуваат преку хемиски анализи. Главни причини за одредување се: дали виното е природно, дали е според законски регулативи и дали е сигурно за консумирање за човекот Одредување на алкохол во вино Алкохолот во голема мера влијае на квалитетот на виното. Според законски прописи, вината што што содржат 8-10% Vol. алкохол се слаби вина, средно јаки се 10-12% Vol. алкохол и јаки 12-14% Vol. алкохол и многу јаки над 14% Vol. алкохол. Се одредува со помош на алкохометри, ебулиоскопи (малиганов и салеронов) по хемиски пат, со пикнометар и други. Најчесто користен метод со задоволителна точност е пикнометарската. Виното се истура во стаклен балон за дестилација (250 ml). Пикнометарот се исплакнува добро 2-3 пати со по неколку ml дестилирана вода и таа течност се налева во балонот за дестилација, а пикнометарот, на кој е поставена специјалната стаклена инка, чија цевка го достигнува скоро дното на пикнометарот, се поставува под апаратот за дестилација и се започнува дестилацијата. На почетокот треба да се врши на тивок огин а подоцна позасилен, но не треба да се дозволи виното да изгори. Со дестилација се завршува кога пикнометарот е наполнет со дестилат за ¾ од неговиот волумен, т.е. кога целокупната количина алкохол веќе поминала во дестилатот. Потоа, пикнометарот се дополнува со ладна дестилирана вода до под ознаката и се држи во водна бања 30 минути на температура од 20 C, а потоа се дополнува со дестилирана вода до ознаката. Се вади од водната бања и се става во 7

9 аналитичка вага за мерење. По 10 мин. се мери прецизно масата на пикнометарот заедно со дестилатот C 2. Ако масата на пикнометарот со дестилатот изнесува грама, релативната густина на дестилатот d = ( C 2 - K ) * 0.02 ; d 4 = ( ) * 0.02 d се пресметува според формулата: Релативната густина на дестилатот секогаш е помала од виното. Се пресметува според формулата: d = 0.02 ( C 2 - K ) * d релативната густина, односно волуменската маса; d релативна густина; - маса на пикнометарот со дестилатот; К - корегирана маса на празниот C 2 пикнометар: реципрочна вредност на волуменската маса на водата на 20 C Oдредување на вкупен сув екстракт во вино Според законските прописи, екстрактот без шеќер е дозволено да изнесува од 15 до 40 g/l. Како минимум се предвидува за белото вино 15 g/l, за розе вино 16 g/l, а за црвеното 18 g/l. Најпрво преку дестилација се отстранува алкохолот од виното, а остатокот се дополнува со дестилирана вода доведен на почетниот волумен. Во пиктометар од 50 ml се пренесува се пренесува добиениот остаток од балонот. Балонот се измива со врела вода и со негова помош се дополнува пиктометарот до означената црта, па се става на водна бања на 20 C, каде што се држи 30 минути. Вишокот над цртата од дестилатот се отстранува со пипета. По дотерување на менискусот, пиктометарот се вади и внатрешната страна внимателно се брише над цртата со филтер хартија свиткан како цигара, додека надворешната страна се брише со сува крпа. Пиктометарот се држи 10 минути во комора од аналитичката вага, се брише и прецизно се мери до 3 пати и се зема просек пд трите мерења. Така се добива масата на пиктометарот заедно со 8

10 дестилатот. Вкупниот ексракт на виното се пресметува врз основа вредноста на релативната густина на остатокот без алкохол и доведен на почетниот волумен со дестилирана вода Одредување на количество пепел во вино Количината на пепелот во виното се движи од 1.5 до 4 g/l. Законот за вино предвидува минимални количества пепел. Белите вина можат да имат најмалку 1.2 g/l, розе вината 1.4 g/l и црвените винa 1.6 g/l. Се одмерува 50 или 20 ml вино и се става во претходно измерена платинска чаша, па потоа виното испарува во водна бања се додека не добие сирупеста течност. Чашата се става во сушница и се држи на температура од 120 C за да испари остатокот од водата. Исушената маса се жари постепено на пламен се додека не се претвори во пепел. Се става во муфолна печка и постепено се покачува температурата се додека не постигне од 500 C C. За масата добро да премине во пепел, неопходно е неколку пати масата да се иситни со стаклено стапче и да се додаде малку дестилирана вода, потоа одново да се стави во водната бања и кога ќе испари водата повторно се става во печка да жари. Постапката се повторува се додека не изгорат сите јагленосани честички и додека масата не се претвори во пепел со белузникаво сина боја Одредување на испарливи киселини во вино Испарливите киселини многу се важни за квалитетот на виното. Кај белите вина, законот дозволува 1.2 g/l, а кај црните 1.4 g/l. Поголемите количества го намалуваат неговиот квалитетот. Во стаклена колба од 300 ml се става 50 ml вино. Стаклената колба се полни со ⅔дестилирана вода, а потоа се поврзуваат деловите на апаратот за 9

11 дестилација и дестилацијата започнува. За собирање на дестилатот под ладилник се поставува ерленмаер од 300 ml. Прво започнува дестилацијата на виното и кога ќе се намали на 50% се поврзува со стаклената колба, од која во виното се спроведува водена пареа, со што се овозможува да испарат испарливите киселини и како такви да минат во дестилатот. Работиме се додека не се издестилира 200 ml дестилат. Добиениот дестилат се загрева до вриење, со што се ослободува јаглед двооксид, па му се додаваат 2-3 капки фенофталин. По разладување, дестилатот го титрираме со 0.1 N (NaOH) се додека се неутрализираат киселините, што се констатира со појава на постојана светла розе боја во дестилатот. Потрошените ml раствор (a) од 0.1 N (NaOH), ја пресметуваме количината испарливи киселини и тоа според формулата: x = a * 0.06 * 20 = a * 0.12 g/l Одредување на сулфати во вино Анализата зa сулфати во вино се состои во нивно таложење во форма на бариум сулфат под дејство на BaCl2. Максималната дозволена доза за присуство на сулфатите во виното е 0.8 g/l. Таложење на бариум сулфат се врши со помош на центрифуга, така што се забрзува одделување на талогот. За оваа анализа потребна е лабораториска центрифуга со епрувети за центрифуги. Во епрувета од 50 ml за центрифугирање се ставаа 40 ml вино што се анализира, 2 ml раствор на 2 (HCl) и 2 ml раствор на BaCl2. Сето тоа добро се промешува со стаклено стапче, па тоа се измива со дестилирана вода и течноста се остава да мирува 5 минути. Потоа епруветата се става на центрифуга и се центрифугира 5 минути со цел да се одвои талогот на BaSO4. Избистрената течност се декантира во чаша, а талогот на BaSO4 кој што е останат во епруветата, се измива со 10 ml дестилирана вода. Потоа течноста со талогот во епруветата се промешува со стаклено стапче со гума, па се измива 10

12 со 5 ml дестилирана вода и епруветата со течноста одново се става во центрифугата 5 минути. По центрифугирање бистарата течност се декантира во истата чаша, талогот останат во епруветата повторно се центрифугира на истиот начин уште 2 пати. Останатиот талог во епруветата се пренесува во платинска чаша, која претходно е измерена, па се става во водена бања за да испари течноста и на крај се жари на пламеник се додека не се добие бел остаток од пепел. Платичнската чаша се разладува во ексикатор и се мери прецизно на аналитичка вага. Од целата тежина се одзема тежината на празната платинска чаша, па така се добива вистинската маса на BaSO4, се означува со буквата m во грамови. Количината на сулфати се пресметува во g/l Одредување на шеќер во вино Одредување на шеќерот во виното за категоризирање на виното по законската регулатива и тие се делат на: суви вина до 4 g/l, полусуви од 5-12 g/l, полуслатки од 5-25 и слатки до 100 g/l. Најпрво се одредува слепа проба (n1). Во елермаер се става по 10 ml од растворите фелинг 1 и фелинг 2. Се остава да врие до точката на вриење, потоа се лади. Се додава 3 g калиум јодит (КЈ) и 10 ml 25% Н2ЅО4 сулфурна киселина и се титрира со натриум тиосулфат (Na2S2O3) се до појава на бледо жолта боја и во тој момент се додава 2 ml раствор на 1% скроб и повторно се титрира до млечно бела боја. Се отчитува потрошениот натриум тиосулфат и се забележува. Во елермаер од ml се става по 10 ml од растворите фелинг 1 и фелинг 2 и 10 ml вино кое претходно е растворено. Во тиквица од 100 ml се зема 10 ml вино за анализа и со дестилирана вода се дополнува до маркицата и убаво се промешува. Се става на вриење до точката на вриење, потоа се лади. Потоа се додава 3 g калиум јодит (КЈ) и 10 ml 25% сулфурна киселина. Потоа се остава 10 до 15 минути на темно на собна температура. 11

13 Почнуваме со титрација и некаде при крај, до појава на бледо жолта боја се додава 2 ml раствор од 1 % скроб и се продолжува со титрирање се до појавата на млечно бела боја. Се отчитува потрошениот натриум тиосулфат и се бележи со n. Формулата по која се одредува шеќерот во виното е n1 - n, се отчитува од таблица и се одредува во g/l Одредување на сулфур диоксид во вино Според законските прописи, дозволена е содржина максимум 30 mg/l слободен и 300 mg/l вкупен сулфур диоксид. Неговото одредување е неопходно поради негова заштита од расипување и сигурност на виното за консумирање. Додека вина со поголеми количества од дозволеното се органолептичко неквалитетни. Според овој метод, посебно се одредуваат слободниот и вкупниот ЅО2. Одредување на слободен SО2: Во елермаер, од кој претходно е истиснат воздухот со ЅО2, со помош на мензура се става 50 ml вино, а во него се додава 10 ml растворот од 1:4 сулфурна киселина (H2SO4). Го оставаме од 5-6 минути да отстои се додава 3 ml 1% скроб и се титрира со 0.02 растворот на јод, се додека не се јави сина боја со таков интензитет што ќе се задржи до половина минута. Одредување на вкупен SО2: Методот е на сличен начин како што веќе е објаснето, само во елермаер со вино се додава со пипета 25 ml раствор на 1 N (NaOH) и се става да отстои 15 минути, така што врзаниот ЅО2 минува како слободен. Потоа се додава 15 ml раствор 1:4 сулфурна киселина и 3 ml 1% раствор на скроб. Се титрира на ист начин се до појава на интензивна сина боја. 12

14 Пресметувањето на врзаниот и на вкупниот ЅО2 е на ист начин. Потрошениот раствор на јод се множи со факторот 12.8 и на тој начин се пресметува количеството на слободен и вкупниот ЅО Одредување на специфична тежина на вино За анализа на специфична тежина на вино се применува стандарден пикнометарски метод. Пикнометарот се полни со дестилирана вода (20 ⁰ С) до ознаката и се пренесува во водена бања од 20 ⁰ С каде што стои околу 1 час, па се мери масата на пикнометар со вода. Разликата во масата помеѓу полниот пикнометар со вода и празниот пикнометар е масата на вода. Се празни пикнометарот, се плакне со алкохол, се суши и потоа се полни со вино до ознаката и се пренесува во водена бања од 20 ⁰ С каде што стои околу 1 час, а потоа се мери масата на пикнометарот со вино. Разликата во масата помеѓу полниот пикнометар со вино и празниот пикнометар е масата на вино. Специфичната тежина на виното се добива со делење на масата на вино со масата на вода Одредување на количините на боените материи во црвените вина При следење на квалитетот на виното се земаат во предвид и боените материи. Пожелно е црвените вина да имаат повеќе боени материи, бидејќи им го подобруваат квалитетот, па потребно е тие да се следат во текот на целиот производствен процес. Одредувањето на количините на боените материи се врши со помош на спектрофотометар. Пред почнување со мерење на боените материи во виното потребно е да се конструира баждаран дијаграм на кој ќе се очитуваат количините на боените материи, кој се прави врз основа на водени раствори на енидолот со одредена 13

15 рн вредност. Вината што се анализираат треба да бидат бистри, бидејќи матното вино попречува во добивањето на точните резултати. Бистрењето не смее да биде преку филтрирање туку со центрифуга. За мерењето исто мора да се подготви разреден раствор. Во колба од 50 ml се става 5 ml вино и 2 ml 25% раствор на сулфурна киселина и се дополнува со дестилирана вода до ознаката. Содржината во колбата добро се проклумкува и се остава да мирува 30 минути. Потоа се зема 5 ml од разреденото вино и се става во елермаер и се додава 5 ml 96% алкохол и се проклумкува. Ваквиот раствор содржи 50% алкохол и рн со вредност од Потоа разредениот раствор се става во кивета. Мерењето на боените материи кај црвените вина се врши на бранова должина од 530 μm. Добиената вредност се изразува во mg/l. Според досегашното искуство, констратирано е дека кај розе вината има од mg/l, кај нормално обоените црвени вина има mg/l и кај јако обоените црвени вина до 500 mg/l. 14

16 Заклучок Лабораторијата во рамките на една винарија треба да бидат адекватна, посебно оделена од производството, заштитена од влијанијата од надворешната средина и соодветно климатизирана, поврзана со комунална инфраструктура и со посебна просторија во кои се чуваат хемикалиите. Анализите се неопходни за контрола во текот на производството, кај ширата за утврдување на нејзиниот квалитет и насочување на понатамошните технолошки операции. Анализите кај виното се неопходни за контрола за квалитетот, категоризација и дали ги задоволува законските регулативи. Параметрите кои се испитуваат за контрола за шира се: рн, шеќер, релативна густина и вкупни киселини. Параметрите кои се испитуваат за контрола на вино се: алкохол, вкупен сув екстракт, количина на пепел, испарливи киселини, сулфати, шеќер, SО2, специфична тежина и боени материи. Потребната опрема за испитување на овие параметри е: за контрола на шира: за рн потребен е рн метар; за шеќер - широмер; релативна густина - Бестфалска вага; вкупни киселини - елермаер и бирета. за контрола на вино: алкохол - апарат за дестилација, ладилник, пикнометар, специјална инка за пикнометар; одредување на вкупен сув екстракт - апарат за дестилација и пикнометар; одредување количина на пепел - муфолна печка, ексикатор, платинска чаша; испарливи киселини - бирета, апарат за дестилација и ладнилник; сулфати - лабораториска центрифуга со епрувети, платинска чаша; 15

17 шеќер - елермаер, тиквица и бирета; сулфур диоксид - елермаер, пипета и бирета; специфична тежина - аналитичка вага и пикнометар; количина на боените материи кај црвените вина - спектрофотометар. Физички и хемиски методики за одредување на параметри на шира и вино: методики за параметри на шира: одредување на шеќер - рефрактометриска; одредување на ph - пехаметарска; релативна густина - со вестфалска вага; одредување на вкупни киселини - титрациска. методики за параметри на вино: алкохол пикнометриска сув екстракт - дензиметарска; пепел - на жарење; испарливи киселини - дестилациона; сулфати - вообичаен метод / центрифугирање; шеќер - метод на Бертранд; сулфур диоксид - јодометриски / метод на Ripper; специфична тежина - пикнометриски; боени материи - спектрофотометарски. 16