Determinarea Concentratiei Alcoolice - Densimetrie

10
CONCENTRAŢIA ALCOOLICĂ Noţiuni teoretice Concentraţia alcoolică (titrul alcoolmetric) a vinului (produsului de analizat) reprezintă conţinutul de alcool etilic, exprimat în procente de volum (% vol.) la 20°C. Mai simplu, concentraţia alcoolică (gradul alcoolic) reprezintă numărul de mililitri de alcool etilic pur conţinuţi în 100 ml vin (produs de analizat). În legislaţia vitivinicolă a ţării noastre gradul alcoolic este sinonim cu tăria alcoolică dobândită sau efectivă. Pe lângă aceasta în legislaţie mai sunt menţionate şi următoarele tării alcoolice: potenţială, totală şi naturală. Tăria alcoolică potenţială (T.a.p.) reprezintă numărul de volume de alcool (ml) ce poate fi realizat prin fermentarea total ă a zaharurilor conţinute în 100 volume (ml) din produsul considerat. Deoarece din fermentarea a 17 g zaharuri rezultă aproximativ 10 ml alcool înseamnă că tăria alcoolică potenţială se poate calcula după formula: zaharuri l / g 059 , 0 17 zaharuri l / g ) vol .(% p . a . T × = = Tăria alcoolică totală (T.a.t.) este suma tăriei alcoolice efective şi potenţiale. În cazul vinurilor seci ea este egală cu tăria alcoolică efectivă. De exemplu, pentru un vin dulce cu concentraţia alcoolică de 12% vol. şi un rest de zaharuri de 51 g/l, t ăria alcoolică totală este: T.a.t. = 12% vol. + 51/17 (3% vol.) = 15% vol. Tăria alcoolică naturală (T.a.n.) reprezintă tăria alcoolică total ă a produsului considerat înaintea oricărei îmbogăţiri cu fortifianţi (must concentrat, mistel, zahăr de strugure, zahăr alimentar, alcool rafinat, distilat din vin etc.). Gradul alcoolic (tăria) la vinurile naturale variază între 8 ÷ 16% vol., mai frecvent între 8 ÷ 14% vol. În practică la determinarea concentraţiei alcoolice nu se face deosebirea între alcoolul etilic şi omologii săi care există în cantităţi foarte mici în vin. Întreg ansamblul alcoolilor volatili se măsoară ca alcool etilic. Exprimarea concentraţiei alcoolice (cu două zecimale) se face în procente de volum (% vol.) la 20°C.

description

Vinificatie

Transcript of Determinarea Concentratiei Alcoolice - Densimetrie

Page 1: Determinarea Concentratiei Alcoolice - Densimetrie

CONCENTRAŢIA ALCOOLICĂ

Noţiuni teoretice Concentraţia alcoolică (titrul alcoolmetric) a vinului (produsului de

analizat) reprezintă conţinutul de alcool etilic, exprimat în procente de volum (% vol.) la 20°C.

Mai simplu, concentraţia alcoolică (gradul alcoolic) reprezintă numărul de

mililitri de alcool etilic pur conţinuţi în 100 ml vin (produs de analizat).

În legislaţia vitivinicolă a ţării noastre gradul alcoolic este sinonim cu tăria

alcoolică dobândită sau efectivă. Pe lângă aceasta în legislaţie mai sunt menţionate

şi următoarele tării alcoolice: potenţială, totală şi naturală.

Tăria alcoolică potenţială (T.a.p.) reprezintă numărul de volume de alcool

(ml) ce poate fi realizat prin fermentarea totală a zaharurilor conţinute în 100 volume

(ml) din produsul considerat. Deoarece din fermentarea a 17 g zaharuri rezultă

aproximativ 10 ml alcool înseamnă că tăria alcoolică potenţială se poate calcula

după formula:

zaharuri l/g 059,0 17

zaharuri l/g )vol.(%p.a.T ×==

Tăria alcoolică totală (T.a.t.) este suma tăriei alcoolice efective şi potenţiale.

În cazul vinurilor seci ea este egală cu tăria alcoolică efectivă.

De exemplu, pentru un vin dulce cu concentraţia alcoolică de 12% vol. şi un

rest de zaharuri de 51 g/l, tăria alcoolică totală este:

T.a.t. = 12% vol. + 51/17 (3% vol.) = 15% vol.

Tăria alcoolică naturală (T.a.n.) reprezintă tăria alcoolică totală a produsului

considerat înaintea oricărei îmbogăţiri cu fortifianţi (must concentrat, mistel, zahăr de

strugure, zahăr alimentar, alcool rafinat, distilat din vin etc.).

Gradul alcoolic (tăria) la vinurile naturale variază între 8 ÷ 16% vol., mai

frecvent între 8 ÷ 14% vol. În practică la determinarea concentraţiei alcoolice nu se

face deosebirea între alcoolul etilic şi omologii săi care există în cantităţi foarte mici

în vin. Întreg ansamblul alcoolilor volatili se măsoară ca alcool etilic. Exprimarea

concentraţiei alcoolice (cu două zecimale) se face în procente de volum (% vol.) la

20°C.

Page 2: Determinarea Concentratiei Alcoolice - Densimetrie

Conform Regulamentului de aplicare a Legii viei şi vinului nr. 67/1997 vinurile

din ţara noastră se împart în:

vinuri de consum curent (VCC):

− vin de masă (VM), cu tăria alcoolică cuprinsă între 8,5 şi 9,5 % vol.

− vin de masă superior (VMS), cu tăria alcoolică de peste 9,5 % vol.

vinuri de calitate:

− vinuri de calitate superioară (VS), având o tărie alcoolică dobîndită de minim

10% vol.

− vinuri de calitate superioară cu denumire de origine controlată, având o tărie

alcoolică dobîndită de minimum 10,5 % vol.

− vinuri cu denumire de origine controlată (DOC).

− vinuri cu denumire de origine controlată-înaltă calitate(DOC-ÎC).

Scopul lucrării

− clasificarea vinurilor şi a produselor pe bază de struguri, must şi vin;

− definirea produselor obţinute pe grupe şi trepte de calitate;

− încadrarea vinurilor pe grupe şi trepte de calitate;

− aprecierea autenticităţii şi naturaleţei vinurilor;

− efectuarea unor operaţii de cupajare, condiţionare şi stabilizare a vinurilor;

− desăvârşirea unor reacţii de esterificare şi acetalizare în fazele de maturare şi

învechire a vinurilor;

− prezentarea, comercializarea şi vânzarea vinurilor.

Determinarea concentraţiei alcoolice (gradului alcoolic) se poate face prin una

din următoarele metode:

− dubla distilare şi determinarea concentraţiei alcoolice cu ajutorul picnometrului.

Are sensibilitatea de 0,05% vol. şi este obligatorie în caz de litigiu;

− distilare simplă şi determinarea concentraţiei alcoolice cu ajutorul picnometrului,

alcoolmetrului, refractometrului. Sensibilitatea metodei este de 0,1% vol;

− determinarea punctului de fierbere a vinului cu ebuliometrul pentru vinurile seci;

− dozarea chimică a alcoolului pentru lichidele cu un conţinut mic de alcool

(amestec must-vin) sau la unele vinuri dulci.

Page 3: Determinarea Concentratiei Alcoolice - Densimetrie

METODA PRIN DISTILARE SIMPLĂ ŞI DETERMINAREA CONCENTRAŢIEI ALCOOLICE CU AJUTORUL ALCOOLMETRULUI

Principiul metodei

Vinul neutralizat (alcalinizat) cu o suspensie de hidroxid de calciu (lapte de

var) sau hidroxid de sodiu se distilă, iar determinarea concentraţiei alcoolice a

distilatului obţinut se face cu ajutorul picnometrului, alcoolmetrului sau

refractometrului.

Această metodă se foloseşte în cazul vinului (produsului de analizat) cu un

conţinut de zaharuri reducătoare mai mare de 4 g/l, respectiv:

− vinuri demiseci, demidulci, dulci şi licoroase;

− mistel, amestec must-vin.

Aparatură

Aparat de distilare (fig. 1) compus din:

− balon de distilare cu fund rotund de 1000 ml;

− coloană de rectificare de 20 cm sau în lipsă, bulă de siguranţă Kjeldahl;

− refrigerent cu serpentină, montat vertical;

− tub de sticlă prelungit (alonjă) efilat la un capăt cu diametrul la vârf de 2÷3mm;

− balon cotat colector de 200ml;

− vas de răcire în care se introduce vara apă şi gheaţă;

− placă metalică protectoare de cupru sau de azbest cu deschidere circulară, cu

diametrul de 8 cm, pe care se aşează balonul;

− sursă de căldură.

Page 4: Determinarea Concentratiei Alcoolice - Densimetrie

Fig. 1. Aparat de distilare

Aparat de antrenare cu vapori de apă tip Jaulmes (fig.2), compus din:

− rezervor pentru epurarea apei;

− generator de vapori;

− vas barbotor;

− coloană de rectificare cu şicane elicoidale din oţel inoxidabil;

− refrigerent descendent din oţel inoxidabil;

− recuperator de produşi volatili;

− balon colector.

Page 5: Determinarea Concentratiei Alcoolice - Densimetrie

Fig. 2. Aparat tip Jaulmes:

1 - rezervor pentru epurarea apei; 2 - generator de vapori; 3 - vas barbotor; 4 - coloană de rectificare

cu şicane elicoidale din oţel inoxidabil; 5 - refrigerent descendent din oţel inoxidabil; 6 - recuperator de

produşi volatili; 7 - balon colector.

Se poate folosi oricare alt model de reţinere a vaporilor de alcool sau

antrenarea cu vapori de apă pentru distilarea alcoolului cu condiţia ca aparatul să

corespundă următoarei verificări: 200 ml dintr-un amestec de alcool şi apă cu o

concentraţie alcoolică de 10% vol., distilat de 5 ori la rând, trebuie să aibă o

concentraţie alcoolică de cel puţin 9,9% vol. după ultima distilare, ceea ce înseamnă

că nu trebuie să producă pierderi de alcool de peste 0,02% vol. în cursul unei

distilări.

Reactivi şi materiale

− lapte de var, soluţie 120 g/l sau hidroxid de sodiu, soluție diluată;

− oxid de calciu;

Page 6: Determinarea Concentratiei Alcoolice - Densimetrie

Modul de lucru

Pregătirea probei pentru determinare: din vinurile tinere sau spumoase trebuie

îndepărtată cea mai mare parte a conţinutului de bioxid de carbon, prin agitarea a

250 ml vin într-un flacon de 1000 ml.

1. Distilarea

Într-un balon cotat de 200 ml, al cărui gât are diametrul interior de maxim 12

mm, se introduce vinul de analizat până aproape de semn. Se ţine balonul în

termostat sau în baie de apă la 20°C timp de 30 minute, după care se aduce la

semn. Se trece vinul în balonul de distilare aşezat pe placa protectoare, se spală

balonul cotat de 3 ori cu câte 10 ÷ 15 ml apă, care se trece deasemeni în balonul de

distilare. Se neutralizează vinul cu 10 ml soluție alcalină (culoarea vinului trebuie să

vireze spre alcalin) şi se adaugă câteva granule de piatră ponce sau bucăţi de

porţelan poros pentru uniformizarea fierberii (dacă se foloseşte distilatorul de tip

Jaulmes, acest lucru nu este necesar).

Balonul astfel pregătit se anexează la restul instalaţiei (coloană de distilare,

refrigerent, alonjă şi balonul colector). Se începe distilarea încălzind la început încet

apoi progresiv. Distilatul se prinde în balonul colector în care s-a făcut măsurarea

vinului şi în care în prealabil s-au introdus 20 ml apă. Balonul colector se aşează

astfel ca tubul efilat al alonjei să pătrundă în apă până aproape de fundul balonului.

Când balonul colector s-a umplut pe 3/4 din volum se opreşte distilarea. Se

spală alonja cu apă distilată, care se culege tot în balonul colector, se astupă balonul

cu dop şi se ţine 30 minute la 20°C, după care se completează la semn şi se

omogenizează conţinutul.

Dacă distialtul se obţine prin antrenare cu vapori de apă, acesta se poate

colecta până aproape de semn (mai puţin cu 3 ÷ 5 ml).

2. Determinarea concentraţiei alcoolice a distilatului cu ajutorul

alcoolmetrului Un alcoolmetru este un areometru care permite determinarea prin citire

directă a concentraţiei alcoolice a vinurilor şi băuturilor spirtoase după distilarea

prealabilă a acestora. Concentraţia alcoolică (titrul alcoolmetric) a vinurilor se

exprimă la 20°C. Acest lucru se realizează cu ajutorul alcoolmetrelor etalonate la

20°C. Când nu se dispune de un alcoolmetru 20/20 legal, se poate utiliza un

Page 7: Determinarea Concentratiei Alcoolice - Densimetrie

alcoolmetru 15/15. Transformarea titrului alcoolmetric la 15°C în titru alcoolmetric la

20°C se face conform tabelelor de calcul.

Utilizarea alcoolmetrului 15/15

Folosirea alcoolmetrului centizimal 15/15 Gay-Lussac este oficială în Franţa

conform legii din 08.07.1881 (completată cu cea din 28.07.1883), în problemele

administrative sau tranzacţiile comerciale.

Fabricarea şi folosirea alcoolmetrului 15/15 a rămas autorizată până la

31.12.1983. Orice alcoolmetru 15/15 supus verificării trebuie să aibă:

− numele constructorului (iniţiala);

− un număr de ordine;

− masa în mg;

− simbolul bunei credinţe (2 mâini înlănţuite);

− data controlului, luna fiind indicată cu o literă şi anul cu ultimele 2 cifre ale

mileniului.

Toleranţa de precizie este de 1/10 de grad în plus sau în minus. Distanţa între

fiecare grad marcat pe tijă trebuie să fie de 5mm, ceea ce permite să se aprecieze

uşor zecimea de grad.

Se folosesc în general 2 alcoolmetre pentru determinarea concentraţiei

alcoolice a vinurilor: unul de la 0 la 10% vol. şi celălalt de la 10 la 20% vol.

Verificarea acestor alcoolmetre se face din când în când, prin compararea

masei lor cu cea înscrisă pe carenă şi constatând că arată 0% vol. în apă distilată la

15°C şi 10% vol. într-o soluţie alcoolică de 10% vol. preparată exact cu alcool etilic

absolut.

Dacă temperatura distilatului în momentul citirii la aceste alcoolmetre este

diferită de temperatura de etalonare (15°C) este strict necesară corectarea acesteia

folosindu-se termometre precise şi tabele de corecţie.

Citirea trebuie să se facă tangenţial la suprafaţa lichidului în partea de jos a

meniscului superior, ochiul fiind plasat la acelaşi nivel cu lichidul.

Page 8: Determinarea Concentratiei Alcoolice - Densimetrie

Utilizarea alcoolmetrelor 20/20

Aceste alcoolmetre, folosite în Franţa din 1972, trebuie să fie conform

reglementărilor comunitare şi să fie supuse aprobării modelului efectuat în Franţa de

S.I.M. şi L.N.E.

Forma de fus/torpilă (fig. 3) este obligatorie pentru alcoolmetrele controlate la

1/10 grade. Ele trebuie să corespundă prescripţiilor directivei 76/765 a C.E.E. a

Consiliului din 27 iulie 1976.

Pentru alcoolmetrele controlate, marca veche „bună credinţă” nu mai sunt

înscrise de serviciul de control (se eliberează o foaie de verificare). Indicaţiile acestei

foi trebuie să fie identice cu interiorul carenei sau a tijei:

− temperatura de verificare la 20°C;

− anul de etalonare;

− F80, numărul aprobării C.E.E. 02-851 însoţită de (clasa I sau a II-a) % vol. şi

marca fabricantului.

Fig. 3. Alcoolmetru 20/20 de la 0 la 10 % vol, controlat la 1/10.

Alcoolmetrele de clasa I sunt precise cu ± 0,05% vol., iar cele da clasa a II-a

cu 0,1% vol. Termometrele asociate de clasa I sunt precise cu ± 0,05°C iar cele de

clasa a II-a cu ± 0,1°C dacă sunt gradate prin 0,1°C şi ± 0,2°C dacă sunt gradate

prin 0,2°C sau 0,5°C.

Aparatură şi materiale

− alcoolmetru având o tijă cilindrică cu diametrul secţiunii de min. 3 mm, gradată

în zecimi de grade alcoolice, cu distanţa între două grade consecutive de min.

8 mm;

Page 9: Determinarea Concentratiei Alcoolice - Densimetrie

− termometru de la 10 ÷ 30 °C gradat în zecimi de grad;

− lupă;

− cilindru de sticlă cu diametrul de 36 mm şi înălţimea de 320 mm, aşezat pe o

suprafaţă perfect orizontală.

Modul de lucru

Alcoolmetrul curat şi perfect uscat ţinut de capătul superiior al tijei se

introduce cu atenţie în distilat împreună cu termometrul şi se lasă să oscileze liber,

observând să nu se atingă de pereţii cilindrului şi să nu se afunde mai mult decât

este necesar.

Se citeşte temperatura după un minut de la agitarea lichidului în scopul

uniformizării temperaturii cilindrului, alcoolmetrului şi distilatului (se va evita formarea

de bule de aer).

Se scoate termometrul şi după un minut se citeşte concentraţia alcoolică (la

partea inferioară sau superioară a meniscului după cum este indicat pe alcoolmetru).

Se fac cel puţin 3 citiri, cu ajutorul unei lupe.

Temperatura lichidului nu trebuie să difere de cea a mediului ambiant cu mai

mult de 5°C în caz contrar se va folosi un cilindru cu pereţi dubli, între care s-a făcut

vid.

Calculul concentraţiei alcoolice

Citirea făcută în condiţiile de mai sus reprezintă concentraţia alcoolică

aparentă (Caa) a distilatului la temperatura de determinare (t). Pentru a afla

concentraţia alcoolică reală (Car) la temperatura de 20°C se aplică corecţiile din

tabelul anexat.

De exemplu:

Pentru un distilat a cărui temperatură este egală cu 15°C, pe tija

alcoolmetrului se citeşte concentraţia alcoolică aparentă egală cu 11.0% vol. În

funcţie de aceste valori din tabel se face corecţia (c) concentraţiei alcoolice reale la

20°C.

dacă t = 15°C şi Caa = 11% vol. atunci c = 0,89% vol.

Car = Caa + c = 11,0 + 0,89 = 11,89% vol.

Pentru valori ale concentraţiei alcoolice aparente sau a temperaturii care nu

sunt trecute în tabel, concentraţia alcoolică reală se determină prin interpolare.

Page 10: Determinarea Concentratiei Alcoolice - Densimetrie

Concentraţia alcoolică la 20°C

Tabelul dă corecţiile efectuate la concentraţia alcoolică aparentă pentru corecţia acţiunii temperaturii. Se adună sau se scade la concentraţia alcoolică aparentă la t° (alcoolmetre din sticlă obişnuită ) corecţia indicată mai jos

Concetraţia alcoolică aparentă la t°C, % vol

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Tem

pera

tura

, °C

15

se s

cade

se a

dună

0,51 0,52 0,53 0,55 0,58 0,61 0,64 0,68 0,73 0,77 0,83 0,89 0,95 1,02 1,09 1,16 1,24 16 0,42 0,43 0,44 0,46 0,48 0,50 0,53 0,56 0,60 0,63 0,67 0,72 0,77 0,82 0,88 0,94 1,00 17 0,33 0,33 0,34 0,35 0,37 0,39 0,41 0,43 0,46 0,48 0,51 0,55 0,59 0,62 0,67 0,71 0,75 18 0,23 0,23 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,29 0,31 0,33 0,35 0,37 0,40 0,42 0,45 0,48 0,51 19 0,12 0,12 0,12 0,12 0,13 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20 0,21 0,21 0,24 0,25 20 21 0,13 0,13 0,13 0,14 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20 0,22 0,23 0,23 0,25 0,26 22 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,31 0,32 0,34 0,36 0,37 0,39 0,41 0,44 0,47 0,49 0,52 23 0,40 0,41 0,42 0,44 0,45 0,47 0,49 0,51 0,54 0,57 0,60 0,63 0,66 0,70 0,74 0,78 24 0,55 0,56 0,58 0,60 0,62 0,64 0,67 0,70 0,73 0,77 0,81 0,85 0,89 0,94 0,99 1,04 25 0,69 0,71 0,73 0,76 0,79 0,82 0,85 0,89 0,93 0,97 1,02 1,07 1,13 1,19 1,25 1,31

Concetraţia alcoolică aparentă la t°C, % vol

14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Tem

pera

tură

, °C

15

se s

cade

se a

dună

1,09 1,16 1,24 1,32 1,40 1,48 1,56 1,64 1,71 1,77 1,83 1,88 1,92 1,96 1,98 2,01 2,03 16 0,88 0,94 1,00 1,06 1,12 1,19 1,25 1,31 1,36 1,41 1,46 1,50 1,53 1,56 1,58 1,60 1,62 17 0,67 0,71 0,75 0,80 0,84 0,89 0,98 0,94 0,98 1,02 1,05 1,09 1,12 1,14 1,18 1,20 1,21 18 0,45 0,48 0,51 0,53 0,56 0,59 0,62 0,65 0,68 0,70 0,72 0,74 0,76 0,78 0,79 0,80 0.81 19 0,23 0,24 0,25 0,27 0,28 0,30 0,31 0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,40 0,40 0,41 20 21 0,23 0,25 0,26 0,28 0,29 0,30 0,31 0,33 0,34 0,35 0,35 0,37 0,38 0,38 0,39 0,39 0,40 22 0,47 0,49 0,52 0,55 0,57 0,60 0,62 0,65 0,67 0,70 0,72 0,74 0,75 0,76 0,78 0,79 0,80 23 0,70 0,74 0,78 0,82 0,86 0,90 0,93 0,97 1,01 1,04 1,07 1,10 1,12 1,15 1,17 1,18 1,19 24 0,94 0,99 1,04 1,10 1,15 1,20 1,25 1,29 1,34 1,39 1,43 1,46 1,50 1,53 1,55 1,57 1,59 25 1,19 1,25 1,31 1,37 1,43 1,49 1,56 1,62 1,68 1,73 1,78 1,83 1,87 1,90 1,94 1,97 1,99