OΓKOMΕΤPOΥMEΝΗ ΚΑΙ ΠΤHTΙΚH ΟΞΥTHTA To γλεύκoς και o oiνoς περιέxoυv σημαντική ποσότητα oργανικών και μικρή πoσότητα ανόργανων οξέων. Tα οργανικά οξέα τoυ γλεύκoυς είvαι φυσικά συστατικά του σταφυλιού που σχηματiζovται σαv ενδιάμεσα πρoϊόντα της οξειδωτικής διάσπασης των σακχάρων κατά την αναπνοή που γίνεται στα πράσινα μέρη του φυτού με τελικά προϊόντα διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Tα oργανικά οξέα του οίνου είναι: α) Aυτά που ήδη υπήρχαν στο γλεύκος από το οποίο προήλθε ο οίνος, δηλαδή τα oξέα τoυ σταφυλιoύ. β) Οξέα που σχηματίζονται κατά την αλκοολική ζύμωση, σαν προϊόντα της βιολογικής αποικοδόμησης των σακχάρων (από τους σακχαρομύκητες). γ) Οξέα που σχηματίζονται από επιθυμητές ή ανεπιθύμητες δράσεις βακτηρίων, κυρίως στα σάκχαρα, αλλά και σε μερικά οργανικά οξέα του οίνου και της γλυκερίνης. Τα σπουδαιότερα οξέα του γλεύκους και του οίνου, σε ποσότητα και σημασία, είναι το τρυγικό και μηλικό και κατά δεύτερο λόγο το κιτρικό 1. Σε μικρότερα ποσά απαντά το οξαλικό, το γαλακτουρονικό, το ασκορβικό και το γλυκολικό οξύ (οξέα του σταφυλιού). Κατά τη μετατροπή του γλεύκους σε οίνο, το τρυγικό οξύ και δευτερευόντως το μηλικό οξύ, υφίστανται ποσοτικές μεταβολές, γι αυτό ο οίνος περιέχει μεν τα ίδια κύρια οργανικά οξέα με το γλεύκος, αλλά σε μικρότερες ποσότητες. Από τα σχηματιζόμενα κατά την αλκοολική ζύμωση, δηλ. οξέα που απαντούν μόνο στον οίνο, είναι το ηλεκτρικό, το γαλακτικό, το κιτρομηλικό, το πυροσταφυλικό, το οξικό, το α- κετογλουταρικό κ.α. Από τα ανόργανα οξέα, στον οίνο υπάρχει το θειικό, το φωσφορικό και το υδροχλωρικό, υπό τη μορφή όξινων ή ουδέτερων αλάτων. Όπως είναι φυσικό, όλα αυτά τα οργανικά και ανόργανα οξέα προσδίδουν στον οίνο όξινη αντίδραση, που εξαρτάται από την ποσότητα και τη φύση τους. Μέτρο της περιεκτικότητας σε οξέα των οίνων, αποτελεί η ολική ή ογκομετρούμενη οξύτητα, η οποία αποτελεί, μετά τον αλκοολικό 1 Τρυγικό οξύ: είναι το χαρακτηριστικό οξύ της σταφυλής. Το τρυγικό οξύ το συνθέτουν μόνο τα νέα όργανα της αμπέλου στο στάδιο της ανάπτυξής τους (νέα φύλλα, πράσινες ακόμη ράγες). Μηλικό οξύ: είναι πολύ διαδεδομένο στο φυτικό βασίλειο και αποτελεί το κύριο οργανικό οξύ μεγάλου αριθμού φρούτων. Όσον αφορά την άμπελο, η σύνθεσή του γίνεται στα ανεπτυγμένα φύλλα και στις πράσινες ράγες και είναι το αποτέλεσμα μιας δευτερεύουσας αντίδρασης της φωτοσύνθεσης. Κιτρικό οξύ: σε γλεύκη που προέρχονται από υγιή σταφύλια, ση συγκέντρωση του κιτρικού οξέος είναι της τάξης των 0,25 0,30 g/l. Όταν όμως τα σταφύλια έχουν προσβληθεί από Botrytis cinerea, που εκδηλώνεται με το κοινό σάπισμα των ραγών, η περιεκτικότητα του γλεύκους σε κιτρικό οξύ είναι αυξημένη και μπορεί να φθάσει μέχρι και το τριπλάσιο. Είναι γνωστό ότι πολλοί μύκητες σχηματίζουν κιτρικό οξύ με οξείδωση των σακχάρων.
βαθμό, ένα δεύτερο σημαντικό αναλυτικό μέγεθος που εξετάζεται συνήθως κατά την ανάλυση του οίνου. Τα οργανικά οξέα, όλα μαζί αλλά και το καθένα χωριστά με το δικό τρόπο, επηρεάζουν τους οργανοληπτικούς χαρακτήρες του οίνου και συντελούν σημαντικά στην τελική του φυσιογνωμία. Η ογκομετρούμενη οξύτητα γίνεται ένα καθοριστικό στοιχείο για την εξέλιξη και την κατάληξη του οίνου που μπορεί να βελτιώσει ή να υποβαθμίσει την ποιότητά του. Έτσι, για παράδειγμα μια κάπως υψηλή οξύτητα προσδίδει σε έναν λευκό οίνο «δροσερότητα» 2 και «φρεσκάδα». Χαμηλή οξύτητα, σε ερυθρούς οίνους, δίνει «απαλότητα» και «βελούδινη γεύση», ενώ αντίθετα μια σχετικά υψηλή οξύτητα κάνει τους ίδιους οίνους να φαίνονται πιο «τραχείς», πιο «αδύνατοι» και «ξηροί».. Η οξύτητα αποτελεί, επίσης, σημαντικό παράγοντα στη συντήρηση των οίνων, κυρίως στην ανθεκτικότητα σε προσβολές από βακτήρια, ενώ παράλληλα από την οξύτητα επηρεάζεται και η δραστικότητα μερικών ουσιών που προστίθενται στους οίνους ως συντηρητικά.υψηλή οξύτητα ευνοεί την ανθεκτικότητα του οίνου στις βακτηριακές αλλοιώσεις, αλλά μπορεί να έχει δυσμενή επίδραση στη διαύγαση με κολλάρισμα ή διήθηση Στον οίνο, μέρος των οξέων βρίσκεται είτε ως ελεύθερα οξέα είτε με τη μορφή όξινων και ουδέτερων αλάτων με κατιόντα που προσλαμβάνει το φυτό από το έδαφος με το ριζικό του σύστημα. Τα ουδέτερα άλατα των οξέων δε συμμετέχουν στην ολική οξύτητα του οίνου. Η ολική οξύτητα του οίνου οφείλεται στο σύνολο των όξινων υδρογόνων των αδιάστατων και των εν διαστάσει μορίων των των οξέων και των όξινων αλάτων, ενώ η ενεργός οξύτητα (ph) οφείλεται μόνο στα κατιόντα υδρογόνου που προέρχονται από τα εν διαστάσει μόρια, όπως φαίνεται σχηματικά αμέσως παρακάτω (Σχήμα 1). Είναι φανερό, λοιπόν, ότι η ολική οξύτητα, η οποία είναι αδιάφορη από το βαθμό διάστασης των οξέων, δεν εξαρτάται από το είδος αυτών αλλά μόνο από τη συγκέντρωσή τους. Αντίθετα, το ph εξαρτάται τόσο από τη συγκέντρωση των οξέων όσο και από το είδος αυτών, επειδή κάθε ένα από τα οξέα έχει διαφορετική ικανότητα διάστασης. Οποιαδήποτε, επομένως, επέμβαση για διόρθωση της οξύτητας ενός οίνου πρέπει να συνοδεύεται με μέτρηση, τόσο της ολικής όσο και της ενεργού οξύτητας (ph). Σχήμα 1. Σημασία της χρησιμοποίησης του κατάλληλου δείκτη (Α 1, Α 2, κλπ. ανιόντα οξέων) 2 Οι χαρακτηρισμοί αυτοί ανήκουν στo γευσιογνωστικό λεξιλόγιο του οίνου, το οποίο προσπαθεί να εξηγήσει τη γεύση ενός οίνου με βάση τη σύνθεσή του, να αναλύσει τις επιμέρους γεύσεις, και να συνδέσει όσο είναι δυνατόν μια ορισμένη γεύση με ένα oρισμένο συστατικό.
Όπως είναι γνωστό, κατά την εξουδετέρωση ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση, μόλις το ποσό της προστιθέμενης βάσης γίνει ισοδύναμο προς το ποσό του προσδιοριζόμενου οξέος, δηλ. μόλις εξουδετερωθεί ολόκληρη η ποσότητα του όξινου διαλύματος, η καμπύλη εξουδετέρωσης Α ανεβαίνει απότομα (Σχήμα 2). Ένα σημαντικό τμήμα της είναι ευθύγραμμο και σχεδόν συμπίπτει με τη γραμμή ισοδυναμίας. Στην περίπτωση αυτή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί, χωρίς κανένα σφάλμα ένας οποιοδήποτε δείκτης που αλλάζει χρώμα στην περιοχή από ph 4 μέχρι ph 9 3. Το αποτέλεσμα της ογκομέτρησης είναι το ίδιο. Ασθενές οξύ Ισχυρό οξύ ml NaOH Σχήμα 2. Καμπύλη ογκομέτρησης και αλλαγή χρώματος δεικτών Στην περίπτωση, όμως, ογκομέτρησης ασθενών οξέων, όπως είναι τα οξέα του οίνου, από ισχυρή βάση (ΝαΟΗ), η καμπύλη εξουδετέρωσης παίρνει τη μορφή της καμπύλης Β και συμπίπτει με τη γραμμή ισοδυναμίας κατά ένα μικρό τμήμα, στην αλκαλική περιοχή, πάνω από τη γραμμή εξουδετέρωσης. Αυτό σημαίνει ότι για να εξουδετερωθούν όλα τα οξέα του οίνου πρέπει να προσθέσουμε τόσο άλκαλι ώστε να περάσουμε στην αλκαλική περιοχή. Θα πρέπει, επομένως, ο δείκτης που θα χρησιμοποιηθεί να αλλάζει χρώμα σ αυτήν ακριβώς την περιοχή, δηλ. γύρω στο ph 9. Από όσα αναφέρθηκαν παραπάνω φαίνεται καθαρά ότι η ακρίβεια του αποτελέσματος της ογκομέτρησης εξαρτάται κατά ένα μεγάλο μέρος από την εκλογή του κατάλληλου δείκτη. Στην περίπτωση του προσδιορισμού της ολικής οξύτητας του οίνου, η οποία οφείλεται σε ασθενή οργανικά οξέα, η επιλογή ενός δείκτη που αλλάζει χρώμα σε υψηλό ph θα έδινε σωστά 3 Ο λόγος γίνεται αντιληπτός αν παρακολουθήσουμε τη μεταβολή του ph κατά τη διάρκεια εξουδετέρωσης 100 ml δ/τος ισχυρού οξέος με διάλυμα Ν/10 ισχυρής βάσης. Όπως προκύπτει από αυτή την καμπύλη, το ph «πηδάει» απότομα από 4 σε 9 με διαφορά 0,02 ml αλκάλεως (η διαφορά είναι ουσιαστικά αμελητέα). Είναι λοιπόν αδιάφορο εάν για την ογκομέτρηση ενός ισχυρού οξέος με ισχυρή βάση χρησιμοποιηθεί ως δείκτης ηλιανθίνη (3,2-4,4) ή κυανούν της βρωμοθυμόλης (7,0) ή φαινολοφθαλεΐνη (8,0-9,8).
αποτελέσματα, καθώς θα συνέπιπτε με την εξουδετέρωση όλων των οξέων του οίνου. Ο οίνος, όμως, περιέχει σημαντικό ποσό και άλλων ενώσεων, που σε υψηλές τιμές ph αντιδρούν με άλκαλι. Οι ενώσεις αυτές είναι πολυφαινόλες των ερυθρών και σάκχαρα των γλυκών οίνων, το θειώδες και το φωσφορικό οξύ, όπου το προστιθέμενο άλκαλι εξουδετερώνει και τις υπόλοιπες όξινες ομάδες τους (τα δύο αυτά οξέα δε συμμετέχουν στην ολική οξύτητα του οίνου), ενώσεις-αμφολύτες, όπως τα αμινοξέα και ορισμένες άλλες τάξεις ενώσεων. Όλες αυτές οι ενώσεις καταναλώνουν σημαντική ποσότητα αλκαλίου. Είναι φανερό ότι στην προκείμενη περίπτωση υπάρχουν δύο επιλογές: ή θα επιλεγεί το ph 7 σα σημείο εξουδετέρωσης, όπου όμως δεν εξουδετερώνεται το σύνολο των οργανικών οξέων του οίνου και κυρίως τα ασθενέστερα, ή ένα ph υψηλότερο, όπου πρακτικά έχουν εξουδετερωθεί όλα τα οξέα του οίνου, προκύπτουν όμως σφάλματα από την επίδραση αλκαλίου και σε άλλες ενώσεις, όπως αναφέρθηκε πιο πάνω. Επειδή, οποιαδήποτε από τις δύο επιλογές και αν γίνει δεκτή, η ολική οξύτητα παραμένει μέγεθος συμβατικό που εξαρτάται από το ph που θα ληφθεί σαν ph εξουδετέρωσης και επειδή εκείνο που στην προκειμένη περίπτωση έχει σημασία είναι η καθιέρωση μιας μεθόδου που να δίνει συγκρίσιμα, επαναλήψιμα και ομοιόμορφα αποτελέσματα, πράγμα πολύ σημαντικό για τον έλεγχο και τις διεθνείς συναλλαγές σε ότι αφορά τους οίνους και τα γλεύκη, καθιερώθηκε σαν τέλος της ογκομέτρησης το ph 7 και η ολική οξύτητα ορίσθηκε ως εξής: «Ολική οξύτητα 4 είναι το σύνολο των όξινων ομάδων οι οποίες εξουδετερώνονται όταν ο οίνος φέρεται σε ph 7 με προσθήκη τιτλοδοτημένου διαλύματος αλκαλίου». Σα δείκτης για το τέλος της ογκομέτρησης χρησιμοποιείται το κυανούν της βρωμοθυμόλης που αλλάζει χρώμα γύρω στο ph 7. Για πιο σωστές μετρήσεις προτιμάται η παρακολούθηση της μεταβολής του ph κατά την ογκομέτρηση με ηλεκτρόδιο υάλου (πεχάμετρο)..η ογκομετρούμενη οξύτητα εκφράζεται είτε σε χιλιοστοϊσοδύναμα ανά λίτρο οίνου (meq/l) είτε σε γραμμάρια ενός οξέος ανά λίτρο οίνου. Το οξύ αυτό καθορίζεται συμβατικά σε κάθε χώρα και είναι το θειικό, κυρίως όμως το τρυγικό που είναι και το οξύ του οίνου. Οποιοδήποτε όμως οξύ και αν χρησιμοποιείται για την έκφραση του αποτελέσματος της ογκομετρούμενης οξύτητας πρέπει να δηλώνεται κατά τον προσδιορισμό. Στην Ελλάδα η ογκομετρούμενη οξύτητα εκφράζεται σε γραμμάρια τρυγικού οξέος ανά λίτρο οίνου (g/l). 4 Εφόσον, όπως αναφέρθηκε πιο πάνω, στο ph 7 όλα τα οργανικά οξέα του οίνου δεν έχουν εξουδετερωθεί τελείως, η ονομασία «ολική οξύτητα» δε φαίνεται δικαιολογημένη. Η ονομασία «ογκομετρούμενη οξύτητα» φαίνεται πιο κοντά στην πραγματικότητα.
ΜΕΘΟΔΟΙ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΟΓΚΟΜΕΤΡΟΥΜΕΝΗΣ ΟΞΥΤΗΤΑΣ 1. Μέθοδος αναφοράς Bασίζεται στην ποτενσιομετρική τιτλοδότηση του οίνου. Εκδιώκεται πρώτα το διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα 5 και ο θειώδης ανυδρίτης και γίνεται τιτλοδότηση με άλκαλι μέχρις ότου το ph του διαλύματος, που μετρείται με ηλεκτρόδιο υάλου, λάβει την τιμή 7 στους 20 ο C. 2. Χρησιμοποιούμενη μέθοδος Διαλύματα 0,1Ν διάλυμα ΝαΟΗ απαλλαγμένου από διοξείδιο του άνθρακα δείκτης, κυανούν της βρωμοθυμόλης (4 g/l) Σε φιάλη του λίτρου τοποθετούνται: 4g δείκτη, 200 ml ουδέτερης αλκοόλης, 200 ml νερού απαλλαγμένου διοξειδίου του άνθρακα, ~ 7,5 ml δ/τος ΝαΟΗ σε ποσότητα αρκετή ώστε να δίνει κυανοπράσινο χρώμα (ph 7) & νερό μέχρι τη χαραγή νερό, απαλλαγμένο διοξειδίου του άνθρακα ρυθμιστικό διάλυμα ph 7 (107,3 g KH 2 PO 4 /L) Προκαταρκτική δοκιμή Για τον ακριβή καθορισμό του χρώματος αλλαγής του δείκτη σε ευρύλαιμη κωνική φιάλη 200-250 ml τοποθετούνται 25 ml απεσταγμένου νερού που έχει βραστεί (εκδίωξη CO 2 ), 1 ml (4-5 σταγόνες) δείκτη κυανού της βρωμοθυμόλης και 10 ml οίνου από τον οποίο έχει εκδιωχθεί το CO 2. Το διάλυμα εξουδετερώνεται με 0,1Ν δ/τος ΝαΟΗ και προστίθεται σε αρκετή ποσότητα ώστε να επιτευχθεί το χαρακτηριστικό κυανοπράσινο χρώμα (το οποίο διατηρείται 10-20 sec). Στη συνέχεια προστίθενται 5 ml ρυθμιστικού διαλύματος ph 7. Κύριος προσδιορισμός Σε ευρύλαιμη κωνική φιάλη τοποθετούνται ~30 ml βρασμένου απεσταγμένου νερού, 1 ml δείκτη, 10 ml οίνου από τον οποίο έχει εκδιωχθεί το CO 2, και προστίθεται με την προχοΐδα διάλυμα 0,1Ν ΝαΟΗ, μέχρις ότου το χρώμα γίνει ίδιο με το χρώμα της προκαταρκτικής δοκιμής, κάτω από τις ίδιες συνθήκες παρατήρησης. Έστω η τα καταναλωθέντα ml διαλύματος NaOH. Η ογκομετρούμενη οξύτητα του οίνου δίνεται από τον παρακάτω τύπο: όπου, V η ποσότητα σε ml του δείγματος οίνου (ή γλεύκους) που χρησιμοποιήθηκε και Ν η κανονικότητα του διαλύματος αλκάλεως. Ολικήοξύτητα n N 1000 v meq/l
Για να εκφράσουμε την ολική οξύτητα σε g/l θειικού ή τρυγικού οξέος, που συχνά συνηθίζεται, πολλαπλασιάζουμε τα meq που βρήκαμε με 0,049 για το θειικό οξύ και με 0,075 για το τρυγικό. Στην Ελλάδα η ογκομετρούμενη οξύτητα εκφράζεται σε γραμμάρια τρυγικού οξέος ανά λίτρο οίνου (g/l). ΠΤΗΤΙΚΗ ΟΞΥΤΗΤΑ Η πτητική οξύτητα οφείλεται στα λιπαρά οξέα της σειράς του οξικού που βρίσκονται στους οίνους ελεύθερα, είτε με τη μορφή αλάτων. Οφείλεται, κατά ένα μεγάλο μέρος, στο οξικό οξύ και λιγότερο στα υπόλοιπα κατώτερα λιπαρά οξέα όπως είναι το μυρμηγκικό, το προπιονικό και το βουτυρικό. Στην πτητική οξύτητα δεν περιλαμβάνεται το γαλακτικό, το ηλεκτρικό, το ανθρακικό και το ελεύθερο και δεσμευμένο θειώδες οξύ. Εκφράζεται συνήθως σε g οξικού ή θειικού οξέος ανά λίτρο οίνου (g/l). Τα πρόσφατα γλεύκη σταφυλιών έχουν αμελητέα πτητική οξύτητα. Η πτητική οξύτητα είναι χαρακτηριστικό των οίνων και έχει τριπλή προέλευση: Ένα μέρος είναι αποτέλεσμα σχηματισμού οξικού οξέος, κυρίως στην αρχή της αλκοολικής ζύμωσης κατά τη βιολογική αποικοδόμηση των σακχάρων από τους σακχαρομύκητες, που σχηματίζεται από την ακεταλδεΰδη: 2CH 3 CHO + Η 2 Ο CH 3 CH 2 OH + CH 3 COOH Σε μια ομαλή αλκοολική ζύμωση η τιμή της κυμαίνεται από 0,25 έως 0,35 g/l εκφρασμένη σε οξικό οξύ. Ένα άλλο μέρος σχηματίζεται κατά τη μηλογαλακτική ζύμωση, την προσβολή δηλ. του μηλικού οξέος από τα γαλακτικά βακτήρια, που πολλές φορές ακολουθεί την αλκοολική ζύμωση και κατά την προσβολή από τα ίδια βακτήρια του κιτρικού οξέος και των πεντοζών. Και σ αυτή την περίπτωση η πτητική οξύτητα του οίνου δεν υπερβαίνει τα 0,3 με 0,6 g/l εκφρασμένη σε οξικό οξύ. Πάνω από αυτά τα όρια, η πτητική οξύτητα οφείλεται σε ανεπιθύμητες βακτηριακές αλλοιώσεις συστατικών του οίνου, όπως τα σάκχαρα, το τρυγικό οξύ και η γλυκερίνη, ή της οξείδωσης της αιθανόλης προς οξικό οξύ από τα αερόβια οξικά βακτήρια, με αποτέλεσμα σημαντική αύξηση της πτητικής οξύτητας. CH 3 CH 2 OH + O 2 CH 3 COOH + Η 2 Ο 5 Σε φιάλη του ενός λίτρου τοποθετούνται 50 ml οίνου, η φιάλη συνδέεται με υδραεραντλία και ανακινείται συνεχώς επί 1-2 min, μέχρι να σταματήσει η έκλυση του διοξειδίου του άνθρακα (τέλος του αφρισμού).
Γενικά στους κανονικούς οίνους η πτητική οξύτητα κυμαίνεται από 0,3 μέχρι και 1 g/l σε οξικό οξύ. Πέρα από αυτό το όριο και η ελάχιστη αύξηση της τιμής της υποβαθμίζει σημαντικά την ποιότητα του οίνου. Από 2 g/l και πάνω, ο οίνος θεωρείται ανεπανόρθωτα αλλοιωμένος και να κατάλληλος μόνο για οξοποίηση. Η γνώση της τιμής της πτητικής οξύτητας ενός οίνου είναι πολύ σημαντική γιατί μπορεί να μας δώσει πληροφορίες για τη σωστή ή όχι διεξαγωγή της οινοποίησης και της συντήρησής του, για την υγιεινή του κατάσταση και για τις πιθανές αλλοιώσεις που είναι δυνατό να έχει υποστεί. Aρχή της μεθόδου Υπάρχουν δύο μέθοδοι που βασίζονται σε δύο διαφορετικές αρχές: α) Απόσταξη ορισμένης ποσότητας οίνου, κατά την οποία αποστάζει ένα μέρος του οξικού οξέος. β) Απόσταξη με υδρατμούς ορισμένης ποσότητας οίνου κατά την οποία αποστάζει όλη η ποσότητα του οξικού οξέος. Και στις δύο μεθόδους γίνεται ογκομετρικός προσδιορισμός του οξικού και των άλλων οξέων στο απόσταγμα με τιτλοδοτημένο διάλυμα αλκαλίου παρουσία φαινολοφθαλεΐνης. Επίσημη μέθοδος Βασίζεται στη δεύτερη αρχή, της απόσταξης με υγρατμούς ορισμένης ποσότητας οίνου. Η συσκευή αποτελείται από πέντε βασικά μέρη: μια γεννήτρια ατμών (Α), ένα δοχείο στο οποίο τοποθετείται ο οίνος από όπου διέρχεται ο υδρατμός (Β), μια αποστακτική στήλη (Γ), ένα ψυκτήρα (Δ) και έναν υποδοχέα (Ε) (Σχήματα 3 & 4). Πριν από την απόσταξη, στον οίνο προστίθεται κρύσταλος τρυγικού οξέος και λαμβάνονται όλες οι προφυλάξεις ώστε το απόσταγμα να μην περιέχει διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα. Μετά το τέλος της απόσταξης, το απόσταγμα ογκομετρείται με τιτλοδοτημένο διάλυμα αλκαλίου, παρουσία φαινολοφθαλεΐνης. Από το αποτέλεσμα αφαιρείται η οξύτητα που οφείλεται στο ελεύθερο και ενωμένο θειώδες (που όπως αναφέρθηκε στην αρχή δεν περιλαμβάνεται στην πτητική οξύτητα) και στο σορβικό οξύ, όταν υπάρχει. Το αποτέλεσμα εκφράζεται σε χιλιοστοϊσοδύναμα ανά λίτρο (meq/l) η σε γραμμάρια οξικού ή θειικού οξέος ανά λίτρο οίνου (g/l). Χρησιμοποιούνται διάφορες συσκευές που αποτελούνται από τα βασικά μέρη, που αναφέρθηκαν πιο πάνω, με μικρές παραλλαγές. Οι πιο γνωστές είναι η μεγάλη συσκευή Jaulmes, ταχείας απόσταξης (Σχήμα 3) για προσδιορισμούς εν σειρά μεγάλου αριθμού δειγμάτων και η μικρή συσκευή Jaulmes, όταν ο αριθμός των προς ανάλυση δειγμάτων είναι περιορισμένος (Σχήμα 4).
Σχήμα 3. Μεγάλη συσκευή Jaulmes Σχήμα 4. Μικρή συσκευή Jaulmes ΜΕΘΟΔΟΣ CAZENAVE FERRÉ
Στην πράξη χρησιμοποιείται μέθοδος βασισμένη στην ίδια αρχή με την προαναφερθείσα (απόσταξη με υδρατμούς) πιο πρακτική και απλοποιημένη, γνωστή ως μέθοδος Cazenave Ferré, που δίνει πολύ καλά αποτελέσματα. Διαλύματα Διάλυμα ΝαΟΗ 0,1Ν απαλλαγμένου από διοξείδιο του άνθρακα δείκτης φαινολοφθαλεΐνη (1% σε ουδέτερη αλκοόλη) κρύσταλλοι τρυγικού οξέος Για τη διόρθωση λόγω της παρουσίας του θειώδους ανυδρίτη: διάλυμα ιωδίου 0,01Ν δείκτης αμύλου (5 g/l) διάλυμα HCl:H 2 O 1:4 (v/v) κορεσμένο διάλυμα βορικού νατρίου (~55 g/l στους 20 ο C) κρύσταλλοι ιωδιούχου καλίου Η συσκευή (Σχήμα 5) που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό αποτελείται από τα ακόλουθα μέρη: από γυάλινο δοχείο (Α), που στο πλευρικό τοίχωμα φέρει συντηγμένο ικρό γυάλινο σωλήνα (Β) ο οποίος καταλήγει μισό εκατοστό πάνω από τον πυθμένα του δοχείου. Το δοχείο Α είναι τοποθετημένο σε κωνική φιάλη (Γ), χωρητικότητας 500-700 ml, που κλείνει ερμητικά με πλαστικό πώμα (Δ). το πώμα αυτό φέρει μεταλλική στρόφιγγα (Ε) και οπή, από όπου διέρχεται ο λαιμός του δοχείου Α, το οποίο μέσω του διάτρητου ελαστικού πώματος Ζ και του απαγωγού σωλήνα Η, επικοινωνεί με τον ψυκτήρα Θ που είναι βυθισμένος σε δοχείο με κρύο νερό (Ι). Ο ψυκτήρας Θ καταλήγει στον υποδοχέα Κ. Για τον προσδιορισμό της πτητικής οξύτητας ενός οίνου αφαιρούμε με προσοχή το ελαστικό πώμα Ζ και μετά το ελαστικό πώμα Δ μαζί με το εσωτερικό δοχείο Α. στο δοχείο αυτό τοποθετούνται 10 ml οίνου, από τον οποίο gέχει προηγουμένως εκδιωχθεί το διοξείδιο του άνθρακα και μερικοί κρύσταλλοι τρυγικού οξέος (0,25 g). Η επιφάνεια του οίνου στο δοχείο Α πρέπει να βρίσκεται πάνω από το κατώτερο άκρο του σωλήνα Β (ο σωλήνας να βυθίζεται στον οίνο). Στην αντίθετη περίπτωση προσθέτουμε 1 ή 2 Σχήμα 5 ml απεσταγμένου νερού.
Στην κωνική φιάλη Γ τοποθετούνται 300 ml απεσταγμένου νερού και εφαρμόζεται με προσοχή το πώμα Δ στο δοχείο Α. Με το διάτρητο πώμα Ζ, το δοχείο Α συνδέεται με τον ψυκτήρα. Η μεταλλική στρόφιγγα Ε πρέπει να παραμένει ανοικτή. Βεβαιωνόμαστε ότι στο δοχείο Ι υπάρχει κρύο νερό. Θερμαίνουμε την κωνική φιάλη Γ, στην αρχή ήπια και μετά με πιο δυνατή φλόγα προσέχοντας να διατηρείται κανονικός βρασμός. Αφήνουμε το νερό να βράσει επί ένα λεπτό ώστε να απομακρυνθεί το διοξείδιο του άνθρακα που υπάρχει διαλυμένο στο νερό και κλείνουμε τη στρόφιγγα ώστε ο υδρατμός να διέρχεται από τη μάζα του οίνου και να παρασύρεί τα πτητικά οξέα στον ψυκτήρα Θ και από εκεί στον υποδοχέα Κ (κωνική φιάλη των 100 ml). H απόσταξη διακόπτεται όταν το απόσταγμα στον υποδοχέα φτάσει τα 100 ml (ανοίγουμε ξανά τη στρόφιγγα και σταματούμε τη θέρμανση). Ογκομέτρηση των πτητικών οξέων Το απόσταγμα μεταφέρεται σε κωνική φιάλη των 250 ml και ογκομετρείται με 0,1Ν δ/μα ΝαΟΗ και δείκτη φαινολοφθαλεΐνη. Τα ml (n) του δ/τος ΝαΟΗ που καταναλώθηκαν πολλαπλασιάζονται επί 0,6 και δίνουν την πτητική οξύτητα σε g οξικού οξέος ανά L. Πτητική οξύτητα = 0,6 n (g/l) Αν πολλαπλασιάσουμε τα n ml επί 0,49, τότε έχουμε την πτητική οξύτητα σε θειικό οξύ. Για να μετατραπεί η πτητική οξύτητα που είναι εκφρασμένη σε θειικό οξύ σε πτητική οξύτητα εκφρασμένη σε οξικό οξύ πολλαπλασιάζεται η πρώτη με το συντελεστή 1,224. Διόρθωση της πτητικής οξύτητας Επειδή στους θειωμένους οίνους μαζί με τα πτητικά οξέα αποστάζει και το θειώδες οξύ η πτητική οξύτητα εμφανίζεται ελαφρώς αυξημένη. Για να έχουμε την πραγματική πτητική οξύτητα προσδιορίζουμε σε όξινο περιβάλλον το ελεύθερο θειώδες οξύ, μετά σε αλκαλικό περιβάλλον το δεσμευμένο και τα αφαιρούμε από τα ml δ/τος ΝαΟΗ 0,1Ν που βρίσκουμε, υπολογίζοντας το πρώτο σα διβασικό και το δεύτερο σα μονοβασικό οξύ, όπως φαίνεται και από τις ακόλουθες αντιδράσεις: Ελεύθερο θειώδες: H 2 SO 3 + H 2 O + J 2 H 2 SO 4 + 2HJ OH RCH + NaOH RCHO + NaHSO 3 + H 2 O Δεσμευμένο θειώδες: SO 3 H Έτσι, αμέσως μετά το τέλος της ογκομέτρησης των πτητικών οξέων, οξινίζουμε το ουδέτερο διάλυμα με μια σταγόνα πυκνού υδροχλωρικού οξέος, προσθέτουμε 1 ml δ/τος αμύλου για δείκτη και ογκομετρούμε το ελεύθερο θειώδες με δ/μα ιωδίου 0,01Ν μέχρι να εμφανισθεί κυανή χροιά.
Έστω n' τα ml που καταναλώθηκαν. Στη συνέχεια, για να προσδιορίσουμε το ενωμένο θειώδες (σε αλκαλικό περιβάλλον) προσθέτουμε μερικές σταγόνες δ/τος βορικού νατρίου μέχρι να εμφανιστεί η ελαφρώς ρόδινη χροιά της φαινολοφθαλεΐνης, προσθέτουμε ένα κρύσταλλο ιωδιούχου καλίου, για να γίνει πιο έντονη η κυανή χροιά του αμύλου, και ογκομετρούμε το ενωμένο θειώδες με δ/μα ιωδίου 0,01Ν μέχρι να εμφανιστεί και πάλι η κυανή χροιά του αμύλου. Έστω n'' τα ml που καταναλώθηκαν. Η πραγματική πτητική οξύτητα δίνεται από τον τύπο: n' n" Πτητική οξύτητα 0,6 (n - - ) 10 20 g/l (σε οξικό οξύ) Σε δείγματα που προορίζονται για ανάλυση προστίθεται, πολλές φορές σα συντηρητικό σαλικυλικό οξύ ή σαλικυλικό νάτριο. Επειδή και αυτό αποστάζει με υδρατμούς προσδιορίζεται στο απόσταγμα χρωματομετρικώς σε ph 3±0,5 και αφαιρείται από την τιμή της πτητικής οξύτητας που βρήκαμε. Σε οίνους που έχει προστεθεί ως συντηρητικό σορβικό οξύ ή σορβικό κάλιο (περνάει σχεδόν όλο στο απόσταγμα), προσδιορίζεται αυτό φασματοφωτομετρικά σε ένα πολύ μικρό μέρος του αποστάγματος (0,5 ml) πριν από την ογκομέτρηση του οξικού οξέος και αφαιρείται από την πτητική οξύτητα που βρήκαμε. Παρατηρήσεις 1. Το διοξείδιο του άνθρακα που βρίσκεται διαλυμένο στον οίνο πρέπει να απομακρυνθεί γιατί το λάθος που προκύπτει είναι σημαντικό και μας δίνει πτητική οξύτητα αυξημένη περίπου κατά 0,5 g/l. Η απομάκρυνης του διοξειδίου του άνθρακα γίνεται με σύντομη θέρμανση μέχρι βρασμού και απότομη ψύξη, η μέθοδος, όμως, αυτή δεν ενδείκνυται γιατί έχουμε ελάττωση του όγκου του οίνου και απώλεια σε πτητικά οξέα. Ο καλύτερος τρόπος είναι να το απομακρύνουμε με ανάδευση υπό κενό μέχρι να πάψει ο αφρισμός. 2. Το τρυγικό οξύ προστίθεται για να ελευθερώσει το οξικό και τα άλλα πτητικά οξέα από τα άλατά τους. Κανονικά και χωρίς προσθήκη τρυγικού οξέος κατά την απομάκρυνση του οξικού οξέος από τον οίνο με την απόσταξη σχηματίζεται νέα ποσότητα οξικού οξέος που ελευθερώνεται από τα άλατά του λόγω μετατόπισης του σημείου ισορροπίας. Επειδή, όμως, στο ph του οίνου η αντίδραση αυτή δεν είναι πλήρης προσθέτουμε τρυγικό οξύ. 3. Το νερό που χρησιμοποιούμε πρέπει να είναι εντελώς απαλλαγμένο από διοξείδιο του άνθρακα, γι αυτό πρέπει να βράσει για λίγα λεπτά πριν το διαβιβάσουμε στον οίνο. Το πιο αποτελεσματικό είναι να προσθέσουμε ασβέστιο ή βάριο ύδωρ που δεσμεύει το διοξείδιο του άνθρακα. 4. Σε γλυκούς οίνους, που περιέχουν μεγάλη ποσότητα διοξειδίου του θείου, μπορεί να έχουμε μεγάλη αύξηση της πτητικής οξύτητας ακόμη και διπλάσια της πραγματικής. Και σε οίνους, όμως, με μικρή ποσότητα διοξειδίου του θείου πρέπει να γίνεται διόρθωση.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Θ. Π. Σουλής, Μαθήματα Οινοποιΐας Μέρος Α, Υπηρεσία Δημοσιευμάτων ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη 1992. 2. Ε. Η. Σουφλερός, Οίνος και Αποστάγματα Μέθοδοι Ανάλυσης, Τυπογραφία Παπαγεωργίου, Θεσσαλονίκη 1997.