Реактивы:
- раствор ацетата кальция, содержащий 10 г/дм3 Са: углекислый кальций СаСО3 (25 г), уксусная кислота (40 см3) (р20 = 1,05 г/ см3) и вода (до 1 дм3);
- рацемат кальция (СаС4Н4О6 . 4 Н2О): в цилиндрический стакан на 400 см3 вводят 20 см3 раствора L(+) винной кислоты (5 г/л), 20 см3 раствора D (–) виннокислого аммония (6,126 г/ дм3) и 6 см3 раствора ацетата кальция, содержащего 10 г/ дм3 Са. Оставляют для осаждения на 2 часа. Собирают осадок на стеклянном фильтре N 4, промывают в три приема приблизительно 30 см3 дистиллированной воды. Высушивают в шкафу при 70 °С до постоянного веса. Получают приблизительно 240 мг кристаллического рацемата кальция. Хранят в закрытой стеклянной емкости.
- раствор для осаждения (рН=4,75) : растворяют 150 мг D(–)виннокислого аммония в 900 см3 воды, добавляют 8,8 см3 раствора ацетата кальция, 5 мг рацемата кальция и доводят объем до 1 дм3. Взбалтывают в течение 12 ч. и затем отфильтровывают.
Примечание. Жидкость для осаждения может быть приготовлена также с помощью D(–) винной кислоты: кислота D(–) винная (122 мг), раствор гидроокиси аммония (р20 = 0,97 г/ см3), (25 г/100 см3) - 0,3 см3.
растворяют D(–) винную кислоту, добавляют гидроокись аммония, доводят объем приблизительно до 900 см3. Вводят 8,8 см3 раствора ацетата кальция, перемешивают, доводя рН до 4,75 добавлением уксусной кислоты, 5 мг рацемата кальция и доводят объем до 1 дм3. Взбалтывают в течение 12 ч и фильтруют.
Оборудование: стеклянный стакан на 600 см3, сушильный шкаф, стеклянный фильтр N 4, коническая колба на 50 см3.
Ход анализа.
В винах без метавинной кислоты. В цилиндрический стакан вместимостью 600 см3 вносят 500 см3 раствора для осаждения и 10 см3 вина. Перемешивают, очищают стенки стакана концом стеклянной палочки. Оставляют на 12 ч для осаждения (на ночь). Фильтруют через предварительно взвешенный стеклянный фильтр № 4, собирая осадок. Ополаскивают фильтратом стакан, где проводили осаждение, и извлекают последние частички осадка.
Высушивают в шкафу при 70 °С до постоянного веса, взвешивают; обозначают вес рацемата кальция СаС4Н4О6 , кристаллизованного с четырьмя молекулами воды, – р.
В винах с метавинной кислотой. Для вина с добавленной метавинной кислотой или при подозрении на ее добавление проводят гидролиз этой кислоты. В коническую колбу вместимостью 50 см3 помещают 10 см3 вина и 0,4 см3 чистой уксусной кислоты. Закрывают колбу пробкой с отводной трубкой и кипятят в течение 30 мин. После охлаждения переливают жидкость из конической колбы в цилиндрический стакан, ополаскивают колбу два раза водой по 5 см3 и продолжают определение по прописи, описанной выше. Расчет содержания метавинной кислоты производят так же, как и винной.
Одна молекула рацемата кальция соответствует половине молекулы L(+)– винной кислоты вина.
Количество винной кислоты на литр вина, выраженное в миллиграмм-эквивалентах, в граммах на литр и в граммах на литр кислого виннокислого калия, составляет соответственно 384,5 р, 28,84 р и 36,15 р с точностью до одного десятичного знака.
Контрольные вопросы:
1. Дайте характеристику строения и свойств изомеров винной кислоты.
2. Роль винной кислоты и ее солей в виноделии.
3. На чем основан весовой метод определения содержания винной кислоты?
4. Почему для осаждения винной кислоты необходимо предварительно гидролизовать метавинную кислоту?
Лабораторная работа № 12
Определение содержания основных органических кислот вина
Концентрация и соотношение органических кислот является важной характеристикой, несущей значительную информацию о процессах, проходящих в вине. В нем содержатся шесть основных органических кислот, играющих важную роль в формировании кислого вкуса вина. Винная, яблочная и лимонная кислоты переходят из винограда и обладают чисто кислым вкусом. Янтарная, молочная и уксусная кислоты образуются в результате спиртового или яблочно-молочного брожения.
12.1. Выделение органических кислот из вина с помощью
анионообменных смол
Оборудование. Колонка стеклянная, снабженная краном.
Реактивы: анионообменная смола вофатит 100-200 меш или АВ-17-8; 4-5% раствор (NH4)2CO3 или NH4HCO3; нитрат серебра, 0,1 М раствор; уксусная кислота, раствор 1 : 4: на 1 часть ледяной уксусной кислоты добавляют 4 части воды; уксусная кислота, 0,5, 6 и 30 % растворы; сульфат натрия, 0,5 М раствор: 71 г безводного Na2SO4 или 161 г Na2SO4 ·10 Н2О растворяют в мерной колбе объемом 1 дм3 и доводят водой до метки.
Подготовка колонки с ионообменной смолой. Органические кислоты выделяют из вина с помощью анионообменной смолы вофатит 100-200 меш или АВ-17-8 в уксуснокислой форме. Препарат анионита в С1–-форме промывают 4-5% раствором (NH4)2CO3 или NH4HCO3, потом водой до исчезновения реакции на хлорид-ионы (добавление к 1 см3 промывной воды 1-2 капель 0,1М AgNO3 не должно вызывать помутнения). Анионит промывают 2-3 раза водой, потом теплым (40-50°С) раствором уксусной кислоты 1:4 до исчезновения вспенивания. Для перевода анионита в уксуснокислую форму к 100 г смолы приливают 200 см3 30 %-ной уксусной кислоты и оставляют в контакте не менее суток при периодическом перемешивании. Смолу хранят в растворе 6% уксусной кислоты.
Ионообменные стеклянные колонки (высотой 15 см, диаметром 0,8-1,0см) заполняют анионитом (высота слоя 5-6 см). Для предупреждения возможного вытекания суспензии смолы или ее взмучивания на дно колонки помещают ватный тампон и таким же тампоном прикрывают слой смолы сверху.
Следят за тем, чтобы смола в колонке все время находилась под слоем жидкости.
Ход работы. Заполненную колонку 3-4 раза промывают 0,5 % раствором уксусной кислоты порциями по 10 см3, пропускают через нее 10 см3 исследуемой пробы (сусло или вино) со скоростью 1 см3/мин и снова промывают 10 см3 0,5 % раствора уксусной кислоты и 7 раз по 10 см3 дистиллированной воды (скорость вытекания жидкости 2 см3/мин). Адсорбированные кислоты элюируют 0,5 М раствором Na2SO4. Элюат собирают в мерную колбу объемом 50 см3 до метки, тщательно перемешивают и используют для определения массовой концентрации кислот: винной (п.12.2 ), молочной (п.12.3) и яблочной (п.12.4).
12.2. Колориметрический метод определения массовой концентрации
винной кислоты
Оборудование: Спектрофотометр.
Реактивы: Метаванадат аммония 2%-ный раствор: 10 г NH4VO3 растворяют в 150 см3 1 М NaOH в мерной колбе объемом 500 см3, добавляют 200 см3 27% раствора ацетата натрия и доводят водой до метки; 1 М (2 н) и 0,05 М (0,1 н) растворы серной кислоты; 0,05 М раствор йодной кислоты (НIO4-2Н2О); 10% раствор глицерина; стандартный раствор винной кислоты (0,5 мг/см3): 250 мг винной кислоты растворяют в мерной колбе объемом 500 см3.
Ход анализа. По 10 см3 элюата, полученного в работе п. 12.1, помещают в 2 колбы объемом 50 см3. В колбу I добавляют 1 см3 1 М раствора H2SO4, 2,5 см3 0,05 М раствора H2SO4 и 0,5 см3 раствора глицерина. В колбу II (контрольный раствор) помещают 1 см3 1 М раствора H2SO4, 2,5 см3 йодной кислоты, дают постоять 15 мин до полного разрушения винной кислоты, добавляют 0,5 см3 10 %-ного раствора глицерина для удаления избытка периодата и оставляют на 2 мин. Добавляют сначала в колбу II, а потом в колбу I по 2,5 см3 раствора метаванадата аммония и измеряют ровно через 90 с оптическую плотность раствора в колбе I против контрольного раствора при длине волны 490 нм в кювете толщиной 5 мм.
Концентрацию винной кислоты определяют по калибровочному графику с учетом разбавления при обработке анионитом (разбавление в данных условиях определения равно 5).
Построение калибровочного графика. 10, 20, 30, 40 и 50 см3 стандартного раствора винной кислоты пропускают через ионообменные колонки, собирая по 50 см3 элюата. Растворы содержат винной кислоты соответственно 0,1, 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 г/дм3. Отбирают 2 раза по 10 см3 каждого из элюатов и анализируют, как указано выше. Строят график зависимости оптической плотности от концентрации винной кислоты.
3. На чем основан калориметрический метод определения содержания винной кислоты?
12.3. Определение массовой концентрации молочной кислоты
Молочная кислота НООС–СНОН–СН3 относится к одноосновным алифатическим оксикислотам винограда и вина. Основное количество молочной кислоты образуется в процессе яблочно-молочного брожения, которое позволяет смягчить резкий вкус «зеленой» кислотности молодых вин. Малокислотные столовые вина с остаточным сахаром, а также крепкие и десертные вина иногда подвергаются молочнокислому брожению, которое сопровождается повышением содержания молочной и летучих кислот. Заболевание вина сопровождается появлением «квашенных» тонов и вкуса молочной сыворотки, иногда «мышиного» привкуса. Концентрация молочной кислоты в белых винах может достигать 2,5 г/дм3, в красных - 4,5 г/дм3.
Принцип метода. Метод основан на окислении молочной кислоты сульфатом церия (IV) в ацетальдегид, который, реагируя с пиперидином и нитропруссидом натрия, дает окрашенный продукт, определяемый колориметрически.
Оборудование. Фотоэлектроколориметр, пробирки с притертой пробкой объемом 25 см3; водяная баня с термостатом на 65°С.
Реактивы. Сульфат церия Ce(SO4)2 4H2O, 0,1 М раствор в серной кислоте: 40,431 г Ce(SO4)2 · 4H2O растворяют в 350 см3 1 М (2 н) H2SO4 в мерной колбе объемом 1 дм3 и доводят до метки; пиперидин: 200 см3 пиперидина разбавляют водой до 1 дм3 (готовят за 3-4 дня до применения); нитропруссид натрия, 0,4% раствор: 1 г реактива растворяют в воде в мерной колбе объемом 250 см3 (готовят перед применением); молочная кислота, 1 М раствор.
Ход анализа. К 5 см3 элюата, полученного в работе 12.1, наливают в пробирку объемом 25 см3, добавляют 5 см3 раствора сульфата церия, закрывают и оставляют на 90 мин при комнатной температуре. Затем добавляют 5 см3 раствора пиперидина, размешивают, фильтруют через складчатый фильтр. К 5 см3 фильтрата добавляют 5 см3 раствора нитропруссида натрия. Размешивают и переносят сразу в кювету толщиной 1 см для колориметрирования. Интенсивность окраски определяют при длине волны 570 нм в кювете толщиной 0,5 см против воды. Максимальная окраска достигается через 60-90 с. За это время делают 2-3 замера оптической плотности. Из значения максимальной плотности окраски вычитают значение оптической плотности контрольного опыта (вместо 5 см3 элюата берут 5 см3 раствора сульфата натрия, анализируют в тех же условиях, что и элюат).
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
