ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΑΚΧΑΡΩΝ ΣΤΟ ΓΛEYKOΣ Τα σάκχαρα είναι το σημαντικότερο συστατικό του γλεύκους, καθώς η περιεκτικότητά του σε αυτά καθορίζει τον αλκοολικό βαθμό του οίνου που θα προκύψει μετά την αλκοολική ζύμωση. H συνολική ποσότητα των σακχάρων του γλεύκους, κυμαίνεται από 150 μέχρι 300 g/l, και αποτελείται κυρίως από, σχεδόν ισομοριακό, μίγμα D-γλυκόζης και D-φρουκτόζης. Σε ελάχιστες ποσότητες, υπάρχει και η D-γαλακτόζη (0,1 g/l), η σακχαρόζη (0,3 g/l) και πεντόζες (αραβινόζη, ξυλόζη, ριβόζη κ.α.). Μετά την αλκοολική ζύμωση, οι ξηροί οίνοι δεν πρέπει να περιέχουν περισσότερο από 4 g σακχάρων/l οίνου. 0 προσδιορισμός των σακχάρων περιλαμβάνει δύο στάδια, τη διαύγαση και τον κυρίως προσδιορισμό. α) H διαύγαση Αποσκοπεί στην απαλλαγή του γλεύκους από ενώσεις που παρεμβαίνουν στον προσδιορισμό των σακχάρων και αλλοιώνουν τα αποτελέσματα της ανάλυσης. β) Ο προσδιορισμός Γίνεται με χημική μέθοδο (αναγωγή του φελίγγειου υγρού) ή με χρωματογραφία (χρωματογραφία σε χαρτί). Αυτές οι μέθοδοι, χρησιμοποιούνται όταν απαιτείται ακριβής γνώση της περιεκτικότητας του γλεύκους σε σάκχαρα. Τις περισσότερες όμως φορές, στην πράξη, π.χ. στον αμπελώνα, ή στο οινοποιείο πριν από την ζύμωση, δεν απαιτείται μεγάλη ακρίβεια και χρησιμοποιούνται μέθοδοι που δίνουν απλά και σύντομα, λιγότερο ακριβή αποτελέσματα, ικανοποιητικά όμως για τις απαιτήσεις σε αυτό το στάδιο. Εκείνο που ενδιαφέρει εκείνη τη στιγμή, είναι η εκτίμηση της περιεκτικότητας του γλεύκους σε σάκχαρα, για να επιφέρουμε την κατάλληλη διόρθωση, ή για να έχουμε μια ιδέα του αλκοολικού βαθμού του οίνου που θα προκύψει μετά τη ζύμωση.
Οι δύο, πιο απλές μέθοδοι, για τον κατά προσέγγιση προσδιορισμό των σακχάρων του γλεύκους στον αμπελώνα ή στο εργαστήριο, είναι: 1) με το φορητό σακχαροδιαθλασίμετρο και 2) με μεγαλύτερη ακρίβεια, από τον προσδιορισμό του ειδικού βάρους του γλεύκους με ένα αραιόμετρο. 1) Προσδιορισμός σακχάρων με το φορητό σακχαροδιαθλασίμετρο Βασίζεται στη μεταβολή του δείκτη διάθλασης ενός υγρού, μετά τη διάλυση σ'αυτό μιας στερεάς ουσίας, που είναι τόσο μεγαλύτερη όσο μεγαλύτερη και η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας. Στην περίπτωση του γλεύκους, ο δείκτης διάθλασής του, αυξάνεται όσο αυξάνεται η περιεκτικότητα σε σάκχαρα. Το φορητό διαθλασίμετρο (Σχήμα 1) με το οποίο γίνεται ο ττροσδιορισμός, αποτελείται από τα εξής μέρη: Από διόπτρα (Α) με προσοφθάλμιο φακό (Β), και πρίσμα (Γ) με κάλυμμα (O). Α - Β Γ - Ο Σχήμα 1. Φορητό σακχαροδιαθλασίμετρο Η χρήση του οργάνου είναι απλή. Αρχικά, πλένονται οι επιφάνειες του πρίσματος και του καλύμματος με αττοσταγμένο νερό, και σκουπίζονται προσεκτικά με ειδικό απορροφητικό χαρτί. Ο καθαρισμός γίνεται μετά από κάθε χρήση του οργάνου.
Πριν από τη μέτρηση, ή από μια σειρά μετρήσεων, γίνεται η ρύθμιση του οργάνου, με τοποθέτηση προσεκτικά, ώστε να μη πληγωθεί η γυάλινη επιφάνεια, μιας ή δύο σταγόνων αποσταγμένου νερού, θερμοκρασίας 20 C, στην επιφάνεια του πρίσματος. Το όργανο κατευθύνεται προς μία φωτεινή πηγή (ο παρατηρητής απέναντι στο φως), που φωτίζει τη βαθμολογημένη κλίμακα, οπότε το οπτικό πεδίο πρέπει να φαίνεται όπως στο σχήμα, δηλαδή, η γραμμή που χωρίζει το φωτεινό από το σκοτεινό πεδίο, να συμπίπτει με την υποδιαίρεση 0 της κλίμακας. Εάν δε συμπίπτει, στρέφουμε τον ρυθμιστικό κοχλία Ε μέχρι να επιτευχθεί η σύμπτωση. Μετά τη ρύθμιση, τοποθετούνται μία ή δύο σταγόνες γλεύκους, κατά τον ίδιο τρόπο, στην επιφάνεια του πρίσματος και παρατηρείται το οπτικό πεδίο στο φως. Ο αριθμός της κλίμακας που
αντιστοιχεί στη διαχωριστική γραμμή, μας δίνει την περιεκτικότητα επί τοις εκατό του γλεύκους σε σάκχαρα, π.χ., στο σχήμα, ο αριθμός 23, που αντιστοιχεί στη διαχωριστική γραμμή, αντιστοιχεί σε γλεύκος με περιεκτικότητα σε σάκχαρο 23 %. Οι ενδείξεις του οργάνου, δίνουν την περιεκτικότητα επί τοις εκατό του γλεύκους σε σάκχαρα, ή μόνο τον δείκτη διάθλασης του υγρού, οπότε η περιεκτικότητα σε σάκχαρα υπολογίζεται με τη βοήθεια πινάκων. Όταν το μετρούμενο γλεύκος έχει θερμοκρασία μεγαλύτερη ή μικρότερη των 20 C, γίνεται διόρθωση του αποτελέσματος, με πρόσθεση ή αφαίρεση 0,2% ανά τρεις βαθμούς διαφοράς. Το φορητό σακχαροδιαθλασίμετρο χρησιμοποιείται ευρέως στην πράξη, π.χ. στην παρακολούθηση της πορείας ωρίμανσης στους αμπελώνες, λόγω του απλού χειρισμού και της ελάχιστης ποσότητας γλεύκους που απαιτείται για τον προσδιορισμό. Η ελάχιστη όμως αυτή ποσότητα πρέπει να προέρχεται από μεγαλύτερη ποσότητα γλεύκους, όσο το δυνατό πιο αντιπροσωπευτική της μέσης ωριμότητας του αμπελώνα. Ο προσδιορισμός των σακχάρων με το σακχαροδιαθλασίμετρο δεν ενδείκνυται για επιδόρπιους οίνους, λόγω της αλλοίωσης του αποτελέσματος από την περιεχόμενη αλκοόλη. 2) Προσδιορισμός των σακχάρων του γλεύκους με τη βοήθεια των αραιομέτρων Είναι αρκετά εύκολος τρόπος γι αυτό χρησιμοποιείται ευρύτατα στις τρέχουσες αναλύσεις. Ένα αραιόμετρο είναι ένας πλωτήρας με κατάλληλο σχήμα. Συνήθως είναι ένας κλειστός γυάλινος σωλήνας, με βολβό στη μέση, λεπτό ανώτερο στέλεχος και έρμα στο κάτω άκρο. Το στέλεχος έχει βαθμολογημένη κλίμακα που
είτε αναγράφει την πυκνότητα - απ ευθείας ή σχετική πυκνότητα, είτε φέρει άλλες κλίμακες αυθαίρετες Baumé, Balling ή Brix, Oechsle κτλ. είτε, τέλος, φέρει κλίμακες που δείχνουν απ ευθείας την περιεκτικότητα του εξεταζόμενου υγρού ως προς ένα συστατικό π.χ. αλκοόλη (αλκοολόμετρο) Τα αραιόμετρα που χρησιμοποιούμε είναι βαθμονομημένα άλλα στους 15 ο C και άλλα στους 20 ο C. Οι ενδείξεις των αραιομέτρων ισχύουν για τη θερμοκρασία που έγινε η βαθμονόμηση τους. Η ανάγνωση στην κλίμακα του οργάνου την ώρα του προσδιορισμού, μας δίνει την «φαινομενική» πυκνότητα στους T o C, η οποία μετατρέπεται στην «πραγματική» με τη βοήθεια πινάκων. Με οποιοδήποτε τρόπο κι αν προσδιορίσουμε την πυκνότητα του γλεύκους, στη συνέχεια βρίσκουμε την σακχαροπεριεκτικότητα του δείγματος, με τη βοήθεια πινάκων ή τύπων. Η μέτρηση λαμβάνει υπόψη το γεγονός ότι τα σάκχαρα αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος των συστατικών του γλεύκους που βρίσκονται σε διάλυση - 12-30% αντί 5-6% των λοιπών συστατικών - και επομένως η μεταβολή του ειδικού του βάρους εξαρτάται από την περιεκτικότητά του σε σάκχαρα. 2.1. Υπολογισμός των σακχάρων του γλεύκους με χρήση αραιομέτρου Baumé. Το αραιόμετρο Βaumé είναι αραιόμετρο αυθαίρετης βαθμολογίας, δηλαδή δείχνει 0 όταν βυθίζεται σε αποσταγμένο νερό στους 15 o C και 15, όταν βυθίζεται σε διάλυμα ΝaCl 15% στην ίδια θερμοκρασία. Τα αραιόμετρα Βaumé που υπάρχουν, είναι
βαθμολογημένα συνήθως από 0 μέχρι 10, από 10 μέχρι 20 και από 20 μέχρι 30 βαθμούς Βaumé (ή Bé όπως γράφεται σε συντομία), ανάλογα με τη χρήση για την οποία προορίζονται. Για τον υπολογισμό των σακχάρων στο γλεύκος, χρησιμοποιούνται κυρίως τα δύο πρώτα που είναι βαθμολογημένα από 0 μέχρι 10 και από 10 μέχρι 20. Στα περισσότερα αραιόμετρα Βaumé, το θερμόμετρο είναι ενσωματωμένο στον πλωτήρα, και η μέτρηση της θερμοκρασίας γίνεται συγχρόνως με τη μέτρηση του ειδικού βάρους. Η έκθλιψη των σταφυλιών για τον προσδιορισμό γίνεται, είτε με τα χέρια, είτε με μικρό χειροκίνητο πιεστήριο. Το γλεύκος συλλέγεται, διηθείται πρόχειρα, και τοποθετείται σε γυάλινο κύλινδρο με ύψος μεγαλύτερο από το μήκος του αραιομέτρου. Για να είναι σωστό το αποτέλεσμα της μέτρησης, το αραιόμετρο πρέπει να είναι καθαρό, στεγνό, να βυθίζεται σιγά-σιγά στο γλεύκος, και να μη εφάπτεται στις παρειές του κυλίνδρου. Αφήνεται να ισορροπήσει, και η ανάγνωση γίνεται στο κάτω μέρος του μηνίσκου (Σχήμα 2). Σχήμα 2. Μέτρηση με το αραιόμετρο Βaumé Αν και το επίσημο όργανο μέτρησης του ειδικού βάρους του γλεύκους είναι το γλευκόμετρο (αραιόμετρο Gay-Lussac, που διαδόθηκε από τον Salleron στην Γαλλία), το αραιόμετρο Βαumé είναι ακόμα σε χρήση, σε πολλές περιοχές, ιδίως από μικροπαραγωγούς, διότι από καθαρή σύμπτωση, οι ενδείξεις του
μετρούμενου γλεύκους, συμπίπτουν με αρκετή προσέγγιση, με τον αλκοολικό βαθμό του οίνου που θα προκύψει μετά την αλκοολική ζύμωση αυτού του γλεύκους. Η σύμπτωση αυτή είναι πιο φανερή στην περιοχή από 10 μέχρι 11 Bé. Όσο απομακρυνόμαστε από την περιοχή αυτή, είτε προς τα πάνω, είτε προς τα κάτω, παρατηρούνται αποκλίσεις που αυξάνουν βαθμιαία, οπότε και η πιο πάνω αντιστοιχία, βαθμών Βαumé και αλκοολικών βαθμών, παύει να ισχύει. Επειδή και οι ενδείξεις του αραιομέτρου Βaumé δίνουν το ειδικό βάρος στους 15 C, προστίθεται ή αφαιρείται αντιστοίχως, το γινόμενο της διαφοράς θερμοκρασίας από τους 15 C επί τον αριθμό 0,045. Π.χ., εάν η ένδειξη στους 18 C είναι 11,2 Bé, στους 15 C Θα είναι 11,2 + (3 * 0,045)= 11,33 Bé, που αντιστοιχεί σε 196 γραμμάρια σακχάρων (από πίνακες) ανά λίτρο γλεύκους. 2.2. κανόνες πυκνομέτρησης α- το γλεύκος πρέπει να είναι τελείως καθαρό και απαλλαγμένο από αιωρούμενα σώματα. Η απαλλαγή αυτή γίνεται με διήθηση ή φυγοκέντρηση του γλεύκους. β- το αραιόμετρο, ο κύλινδρος και το θερμόμετρο θα πρέπει να είναι τελείως καθαρά και στεγνά. γ- ο κύλινδρος γεμίζει μέχρι τα 2/3 και αποφεύγεται ο σχηματισμός φυσαλίδων. Για το σκοπό αυτό δίνεται κλίση 45 ο στον κύλινδρο και γεμίζεται με το γλεύκος. δ- το αραιόμετρο εμβαπτίζεται με προσοχή, κρατούμενο από το άκρο του στελέχους και ελευθερώνεται όταν το βάρος του πλησιάζει να εξουδετερωθεί από την άνωση. ε- επειδή το αραιόμετρο είναι βαθμονομημένο συνήθως στην θερμοκρασία των 15 ο C ή 20 ο C, θα πρέπει να λαμβάνεται η θερμοκρασία της πυκνομέτρησης για διόρθωση της ένδειξης. Γι αυτό βυθίζεται ο βολβός του υδραργύρου του θερμομέτρου μέσα στο γλεύκος και μετά από λίγα δευτερόλεπτα, όταν όλα έχουν εξισορροπήσει, λαμβάνεται η ένδειξη του θερμομέτρου. στ- η ανάγνωση γίνεται στο κάτω μέρος του μηνίσκου εκτός εάν το όργανο φέρει άλλη ένδειξη.
ζ- βάσει πινάκων ή με τη βοήθεια ειδικών τύπων, κάνουμε τη διόρθωση της ένδειξης, εάν έχουμε θερμοκρασίες διαφορετικές από τους 15 ή 20 ο C. η- το αποτέλεσμα της αναγωγής είναι η πυκνότητα του γλεύκους σε βαθμούς ανάλογα με το χρησιμοποιούμενο όργανο και στη θερμοκρασία βαθμολόγησης του οργάνου θ- βάσει πινάκων, τύπων ή συντελεστών, τα αποτελέσματα των διαφόρων οργάνων πυκνομέτρησης μετατρέπονται σε πυκνότητα και σε σακχαροπεριεκτικότητα. Η περιεκτικότητα σε σάκχαρα εκφράζεται σε g/l.
ΜΙΚΡΟΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ 1. Μέτρηση Be & Θ ας αρχικού γλεύκους αναγωγή Θ α αναφοράς (15 o C) αντιστοιχία σάκχαρα (g/l) Α 2. Επιθυμητός ΔΑΤ οίνου που θα παραχθεί π.χ. 10-9-8-7%vol. αντιστοιχία σάκχαρα (g/l) Β = ΔΑΤ * 17 π.χ. 10*17= 170g/L 3. Κανόνας των μίξων για εύρεση ποσότητας συμπυκνωμένου γλεύκους, με γνωστή συγκέντρωση σακχάρων ΣΓ (868g/L), που θα αναμιχθεί με το γλεύκος Α ώστε να προκύψει γλεύκος με τα επιθυμητά σάκχαρα Β 4. Υπολογισμός για 300 ml 5. Ανάμιξη Ανάδευση 6. Μέτρηση Be & Θ ας τελικού γλεύκους αναγωγή Θ α αναφοράς (15 o C) αντιστοιχία σάκχαρα (g/l) 7. Εμβόλιο 100mg/L = 0.1g/L i. παρασκευή εμβολίου 10g/L 50 ml γλεύκος 0,5 g ζύμης αντιστοιχία ΔΑΤ % vol. ii. Υπολογισμός ποσότητας που θα προστεθεί στα 300mL 8. Προσθήκη εμβολίου Ανάδευση 9. Ζύμωση 20 ο C 37 ο C x 30 min
Υπολογισμός του συμπυκνωμένου γλεύκους που πρέπει να προστεθεί σε ένα γλεύκος με χαμηλή περιεκτικότητα σε σάκχαρα, Ο παραπάνω υπολογισμός γίνεται με τον κανόνα των μίξεων. Παράδειγμα Εάν έχουμε ένα γλεύκος με περιεκτικότητα σε σάκχαρα 16% και θέλουμε να την αυξήσουμε στο 20%, με ένα συμπυκνωμένο γλεύκος 80%, τότε συμφωνα με τον κανόνα των μίξεων 16 60 80 20 = 60 20 80 4 20 16 = 4 στα 60 μέρη γλεύκους περιεκτικότητας 16% θα πρέπει να προσθέσουμε 4 μέρη συμπυκνωμένου γλεύκους. Εαν το αναγάγουμε επί τοις εκατό τότε 60 = 100 4 χ χ = 6,7 στα 100 μέρη γλεύκους 16% θα πρέπει να προσθέσουμε 6,7 μέρη συμπυκνωμένου γλεύκους. Βιβλιογραφία Θ. Σουλής (1992). Μαθήματα οινοποιίας, Μέρος Α. Α.Π.Θ., Υπηρεσία Δημοσιευμάτων, Πανεπιστημιακό Τυπογραφείο.