Appunti di analisi chimiche enologiche e strumentali

Determinazione del tenore in zuccheri

Tipologia misura/tecnica

• Metodi fisici: Densimetria, rifrattometria
• Metodi chimici: Redox, metodo di Fehling
• Metodi enzimatici: Kit D-Glucosio, picnometria fruttosio
• Metodi cromatografici: Cromatografia liquida ad alte prestazioni
• Metodi rapidi: FT-IR

Per stimare il titolo alcolometrico volumico potenziale dato dalla fermentazione di un mosto, si può usare una formula approssimativa: TAVp (% v/v) = zuccheri (% m/v) * 0,6. Se si vuole il TAV totale, occorre aggiungere l’alcol già svolto.

Metodo chimico (Metodo di Fehling)

Il metodo si basa su una reazione di ossidoriduzione sfruttando le proprietà riducenti degli zuccheri.

Preparazione del campione

• Il mosto o mosto in fermentazione deve essere diluito fino a contenere tra lo 0,5 e l’1% (m/v) di zuccheri: misuro prima il campione con un mostimetro e valuto le diluizioni.
• Eliminazione delle sostanze interferenti prima dell’analisi:
  • Carbone decolorante: Una punta di spatola su filtro a pieghe, va bene su prodotti non molto colorati o dove si prevedono molte diluizioni; toglie solo polifenoli.
  • Defecazione: In alternativa può essere utilizzato un procedimento a base di piombo. Toglie polifenoli, pectine, aldeidi, chetoni.
• Soluzione defecante: 300 g/L acetato basico di piombo (circa una goccia ogni mL prodotto utilizzato, durata circa 10 minuti).
• Soluzione spiombante: soluzione satura di fosfato bisodico (7-14 mL in funzione sol. defecante utilizzata, durata 10 minuti).
• Poi si porta a volume con acqua e si filtra con filtro a pieghe.

Liquido di Fehling

Il liquido di Fehling deve essere preparato al momento mescolando in una beuta:

• 5 mL di reattivo Fehling A (CuSO₄),
• 5 mL di reattivo Fehling B (tartrato di sodio e potassio o sale di Seignette in ambiente basico),
• Circa 40 mL di acqua deionizzata,
• Aggiungere anche pietra pomice (poca) per regolare l’ebollizione.

Per ogni analisi si preparano 2 beute identiche.

Determinazione zuccheri con metodo chimico al liquido di Fehling

Prima titolazione

1. Azzerare la buretta.
2. Preparazione beuta: 5 mL Fehling A + 5 mL Fehling B + H₂O + Pomice.
3. Riscaldamento all’ebollizione.
4. Titolazione con soluzione zuccherina fino a rosso incipiente (appena visibile).
5. Ebollizione per 1 minuto esatto.
6. Aggiungere 2 gocce Blu di metilene.
7. Ebollizione per 1 minuto esatto.
8. Titolazione fino a viraggio rosso mattone.
9. Leggere la quantità di soluzione zuccherina utilizzata: V₁.

Seconda titolazione

1. Azzerare la buretta.
2. Preparazione beuta: 5 mL Fehling A + 5 mL Fehling B + H₂O + Pomice.
3. Riscaldamento all’ebollizione.
4. Aggiungere con la buretta il volume V₁ della prima titolazione meno 1 mL.
5. Ebollizione per 1 minuto esatto.
6. Aggiungere 2 gocce Blu di metilene.
7. Ebollizione per 1 minuto esatto.
8. Titolazione fino a viraggio rosso mattone.
9. Leggere la quantità di soluzione zuccherina utilizzata: V_t.

Calcolo

Zuccheri riduttori g/L: (51.5*d)/0.98*V_t(mL)

• 51,5 è un coefficiente dato dalla quantità di zucchero necessaria a titolare gli ioni Cu presenti,
• d è il numero di diluizioni della soluzione zuccherina,
• 0,98 è una correzione per l’aggiunta del blu di metilene,
• V_T (mL) è il volume di soluzione zuccherina utilizzato nella seconda titolazione.

Definizioni dell’acidità del mosto e del vino

• Acidità reale (o pH): -log [H⁺]. [H⁺]: Concentrazione di ioni idrogeno nel vino, espressa in molarità.
• Acidità totale (o acidità titolabile): insieme degli acidi del vino titolabili per neutralizzazione a pH 7 con una base forte.
• Acidità volatile: insieme degli acidi della serie acetica del vino, valutati per distillazione in corrente di vapore.
• Acidità fissa: acidità totale – acidità volatile.

Valutazione dell’acidità

• Determinazione del pH:
  1. Potenziometria: pHmetro (ES)
• Valutazione dell’acidità totale:
  1. Titolazione con indicatore colorimetrico (ES)
  2. Titolazione via potenziometrica (ES)
• Valutazione dell’acidità volatile:
  1. Titolazione nel distillato con indicatore colorimetrico (ES)
• Determinazione delle ceneri e dell’alcalinità delle ceneri
• Determinazione degli acidi fissi (citrico, tartarico, malico...):
  1. Metodi enzimatici-spettrofotometrici (singolo acido citrico, malico)
  2. Metodo colorimetrico (acido tartarico)
  3. Cromatografia su carta
  4. Cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC per tutti gli acidi)
  5. Metodi rapidi (FT-IR)

Acidità totale

• Il campione, se ricco di CO₂, deve essere degasato. Si può usare una pompa a vuoto o altro sistema adeguato.
• 10 mL di mosto o vino (senza CO₂) si pongono in un becher di 12 cm di diametro.
• Si aggiungono 1 mL di indicatore (blu di bromotimolo 4 g/L soluzione a pH 7) e circa 25 mL di acqua bollita.
• Si titola con NaOH 0,1 M fino a comparsa della colorazione verde con riflessi blu.
• Se si desidera si può eseguire la misurazione con pHmetro fermandosi a pH 7,00.

Calcolo

AT(gH₂T/L): (N(NaOH)*V(NaOH)/V_vino)*75

Acidità volatile

• 20 mL di vino, degasato dalla CO₂, vengono posti in un distillatore in corrente di vapore assieme a 0,5 g di acido tartarico (per rendere libere e volatili le frazioni salificate degli acidi volatili).
• Si effettua lo strippaggio degli acidi della serie volatile raccogliendo almeno 250 mL di distillato.
• Titolazione: aggiungere due gocce di indicatore fenolftaleina all’1% al distillato e titolare con NaOH 0,1 M fino a comparsa di colorazione rosa stabile per almeno 10 secondi: si ottiene V_NaOH.

Rimozione dell’interferenza della SO₂ libera e combinata

• Aggiungere 4 gocce di HCl 1:4 (fino a scomparsa di colorazione rosa), 2 mL di salda d’amido 5 g/L, alcuni cristalli di KI e titolare con I₂ 0,01 N: si ottiene V_IodioA (fino a comparsa di colorazione blu stabile per almeno 10 secondi).
• Aggiungere una soluzione satura di sodio tetraborato fino a comparsa del colore rosa, titolare nuovamente con I₂ 0,01 N: si ottiene V_IodioB (fino a comparsa di colorazione blu stabile per almeno 10 secondi).

Calcolo

AV(gAc. Acetico/L): (N(NaOH)*V)/V_vino)*60

Acidità fissa

• Acidità fissa = acidità totale – acidità volatile.
• Generalmente viene espressa in meq/L (ma anche g acido solforico/L o g acido tartarico/L).

Ceneri del vino

• Rappresentano le sostanze minerali del vino, ottenute per incenerimento del residuo dell’evaporazione del campione.
• Durante la calcinazione (ossidazione), tutta la parte organica, cioè costituita da carbonio e idrogeno, viene distrutta e allontanata sotto forma di H₂O e CO₂, restando i cationi sotto forma di carbonati o di altri sali minerali anidri.
• Procedimento:
  • 20 mL di vino vengono posti in una capsula di platino tarata;
  • Si evapora il vino in bagno a 100 °C, e si continua su piastra a 200 °C fino a inizio incenerimento;
  • Si pone in muffola a 525 ± 25 °C fino a incenerimento;
  • Si risospendono le ceneri in 5 mL di acqua deionizzata, si evapora l’acqua e si ripone in muffola per 10 minuti;
  • Si raffredda in essiccatore e si pesa la capsula.

Calcolo

Ceneri g/L: ((Peso finale g – Tara capsula g)*50)

Alcalinità

L’alcalinità rappresenta la frazione salificata dell’acidità del vino. Si denomina l’alcalinità delle ceneri la somma dei cationi, diversi dall’ammonio, combinati con gli acidi organici del vino.

• Procedimento:
  • Si neutralizzano le ceneri con 10 mL di H₂SO₄ 0,05 M;
  • Si riscalda 15 minuti in bagno d’acqua bollente la capsula per stemperare le ceneri;
  • Quindi si titola “a ritorno” l’acido solforico che non ha reagito, utilizzando NaOH 0,1 M in presenza di metilarancio all’0,1% quale indicatore fino a comparsa di colorazione gialla stabile per almeno 10 secondi.

Calcolo

Alcalinità meq/L: (10-V_NaOH)mL)*5

Cromatografia su carta

Tecnica vecchia e approssimativa, un tempo utilizzata per la stima dello stato della fermentazione malolattica.

• Il campione (10 μL) viene posto in basso (a 2 cm dal fondo) su carta cromatografica; più campioni o standard possono essere messi in orizzontale con una separazione tra di loro di 3 cm.
• La carta è costituita da numerose fibre di cellulosa, che contengono una percentuale di umidità (fase stazionaria).
• Il foglio di carta viene messo in un contenitore di vetro cilindrico con al fondo il seguente reattivo (fase mobile):
  • Alcol butilico al bromofenolo (1 g/L)
  • Acido acetico glaciale al 50%
• Proporzione 100 mL (1), 40 mL (2). Altezza del solvente: 12-15 mm
• Tempo di determinazione: 4-5 ore.

Stabilità tartarica

Qualitativo: test a freddo (congelamento o refrigerazione prolungata). Stabilizzazione del vino a -4 °C per 6 giorni (vini bianchi).

• Attualmente i metodi più utilizzati sono basati sulla misura della conducibilità elettrica in varie condizioni:
  • Mini-contatto: misura la conducibilità del vino a freddo (-0,5 °C) con aggiunta di bitartrato di potassio (solitamente 1 g per i vini bianchi e rosati e 2 g per i vini rossi su 100 mL di campione). Il risultato viene espresso come differenza di conducibilità (μS) prima e dopo l’aggiunta di bitartrato di potassio (differenza > 60 μS nei vini bianchi e > 70 μS nei rossi indica instabilità).
  • Temperatura di saturazione: misura la temperatura più bassa alla quale il bitartrato di potassio aggiunto viene dissolto dal vino.

Titolo alcolometrico

• Titolo alcolometrico volumico effettivo (TAV): % v/v a 20,0 ± 0,1 °C; alcol svolto (ES).
• Titolo alcolometrico volumico potenziale (TAVP): % v/v a 20,0 ± 0