Enología

Determinación de sulfuroso en vinos. Grado alcohólico. Acidez. Azúcares

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INTRODUCCIÓN

En primer lugar definiremos el vino como un producto, en la actualidad tecnificado, proveniente de la fermentación del zumo de uvas, fermentación alcohólica que transforma los azúcares propios de la uva en alcohol, principalmente etílico, debido a determinadas levaduras, generalmente del género saccharomyces.

Esta definición en un principio puede resultar suficiente para entender lo que es básicamente el vino, pero lo que nos ocupa este trabajo es la concepción compleja del vino. Esta se refiere a su composición química: Se trata de una solución hidroalcohólica cargada de multitud de compuestos solubles y los restos del azucar no fermentado. Estos compuestos son ácidos orgánicos, ésteres, alcoholes, amino ácidos, péptidos, polifenoles y elementos como el Calcio, Potasio, Fósforo, etc...

Si nos remontamos a sus orígenes, podemos decir que ya los Íberos, Fenicios y Tartessos lo conocían, fabricaban y consumían. Incluso se han encontrado restos en el condado de Huelva que nos indican que su fabricación se remonta a más de 2000 años en este lugar.

Estudios actuales demuestran que es un producto, desde el punto de vista bromatológico, alimenticio, energético, digestivo y beneficioso a nivel cardiovascular, además de prevenir ciertos tipos de cancer (sustancias componentes de la piel de la uva).

Es un producto más difundido en Europa y zonas cuyo clima permite el cultivo de la vid en cuanto a nivel de insolación y lluvias. La insolación es una de las principales características de los vinos del Sur de Europa y más concrétamente de España, lo que confiere a nuestros vinos una graduación superior debido a la mayor concentración de azúcares en el grano de uva y por tanto la mayor concentración alcohólica en la posterior fermentación.

Otros paises del Norte, simplemente importan el vino o recurren a la chaptalización o adición de sacarosa antes de la fermentación para elevar la graduación final.

Diremos que por producción de vino, el primer país a nivel mundial es Italia, seguida de Francia y España. En cuanto a la superficie cultivada, España es la primera con gran diferencia.

Esta diferencia entre superficie cultivada y producción en España es debida a la menor pluviometría y a que hasta hace poco, estaba prohibido el riego en este cultivo.

Sin embargo, los vinos españoles son ámpliamente considerados a nivel mundial, destacando de los mismos los de Rioja y Jeréz principalmente.

Como conclusión a esta breve introducción diremos que para conseguir elaborar un buen vino, hace falta el conocimiento de todos sus componentes, sus comportamientos a los determinados procesos que se llevan a cabo para la consecución del mismo, y por supuesto, el tratamiento de este como algo arraigado profundamente en nuestra cultura, cuyo conocimiento debe ser transmitido de generación en generación, no solo como un producto exquisito y alimenticio, sino como un arte.

PRÁCTICA Nº 1: DETERMINACIÓN DE SULFUROSO (SO­­­­­­­2)

El dióxido de azufre se usa como antiséptico y antioxidante (conservante) del vino. En presencia de O2 se oxida a ácido sulfúrico. Su uso está especialmente indicado en mosto antes de fermentar y en vinos blancos para evitar el pardeo o remontado.

La fermentación del vino se debe a los microorganismos que se adhieren a la pruina de la uva (capa cerea o polvo que recubre al grano de uva y situada sobre el hollejo). Esta característica hace que no solo las levaduras del género saccharomyces cerevisae se adhieran a esta pruina, sino tambíen bacterias que provocan otros tipos de fermentaciones (acética por ejemplo) nada deseables en un vino destinado a su consumo como tal.

Estas bacterias incluso proliferan con pH en torno a 4 (al que está el mosto).

El objetivo de la fermentación es provocar el desarrollo de determinadas levaduras impidiendo el de las bacterias. Para ello existen dos métodos:

  • Corrigiendo la acidéz

  • Añadir sulfuroso (SO2): Dependiendo de la concentración de este que añadamos podremos eliminar bacterias de forma selectiva, algunas levaduras no fermentativas, dejando únicamente la fermentativas.

  • La cantidad de sulfuroso a añadir depende entre otras del estado de la uva, es decir, si la uva está picada o podrida, se desarrollarán más bacterias en ella y por tanto habrá que añadir más.

    Tendremos en cuenta lo siguiente:

    -El vino blanco necesita más SO2 que el tinto.

    -Los vinos con mayor concentración de azúcares necesitan más SO2 que los secos porque el azucar es susceptible de fermentación.

    -A mayor graduación alcohólica, mayor protección y por tanto hay que añadir menos SO2

    -Vinos con pH más bajo están más protegidos con lo que habrá que añadir menos SO2. El pH tiene un efecto sinérgico con sulfuroso (favorece su acción). El pH puede variar entre 2,8 y 4.

    Existen tablas orientativas a cerca de los límites máximo y mínimo de SO2, lo cual no significa que se pueda clasificar un vino por su concentración de SO2.

    El SO2 es una molécula con gran afinidad por los grupos carbonílicos libres. A groso modo puede quedar 2/3 combinado (no activo) y 1/3 libre (activo, que actua como antiséptico).

    A su vez, la fracción combinada puede estar así:

    -De forma irreversible: etanal o acetaldeido

    -De forma reversible: constituyendo una reserva de SO2 libre.

    DETERMINACIÓN:

    En un matráz Erlenmeyer se añaden:

    -50 ml de vino mediante una pipeta

    -5 ml de almidón mediante probeta

    -3 ml de H2SO4 al 10%

    -Un poco de AEDT (Ácido etilendiaminotetraacético)

    Se agita y se valora con I2 0,05N hasta azul violaceo anotándose el volumen gastado en la valoración para obtener el SO2 libre.

    Posteriormente añadimos para determinar el SO2 combinado:

    -8 ml de NaOH 4N

    y dejamos reposar durante 5 minutos. De nuevo añadimos:

    -10 ml H2SO4 al 10% y volvemos a valorar con I2 0,05N anotando el volumen gastado.

    Finalmente se hace una nueva valoración para evitar el error introducido por la recombinación del sulfuroso liberado de su combinación con los aldehídos, durante la valoración volumétrica añadiendo:

    -20 ml NaOH 4N dejando reposar 5 minutos

    -200 ml H2O destilada y fría

    -30 ml H2SO4 al 10%

    Valoramos nuevamente con I2 0,05N y anotamos el volumen gastado.

    RESULTADOS:

    V = 0,55 ml

    V´= 1,75 ml

    V´´= 0,25 ml

    F = 1,07

    SO2 libre = 32 x F x V = 8,56 mg/l

    SO2 combinado = 32 x F x (V´ + V´´) = 68,4 mg/l

    SO2 total = 32 x F x (V + V´ + V´´)= 77,04 mg/l

    Dosis máximas

    SO2 total (mg/l)

    SO2 libre (mg/l)

    Zumos

    100

    10

    Dulces, abocados, semisecos, semidulce (blancos y rosados)

    450

    100

    Secos (blancos y rosados)

    300

    50

    Tintos y claretes

    250

    30

    Generosos

    200

    15

    Según esta tabla, podríamos encasillar nuestro vino como zumo, pero no hay que caer en el error de clasificar definitivamente un vino según el contenido de sulfuroso, ya que este es añadido como antiséptico y es posible elaborar un vino en condiciones tales de asepsia que no requiera la adición de sulfuroso.

    Por lo tanto, esta tabla es solamente orientativa de lo que suele ser normal en el mercado.

    PRÁCTICA Nº 2: DETERMINACIÓN DEL GRADO ALCOHÓLICO

    La determinación del grado alcohólico es una de las principales tareas en una bodega, ya que no es deseable exceder dicho grado para un determinado vino hablando en términos de sabor, aromas y también en lo referente a impuestos.

    La graduación se expresa en % sobre el volumen tomando un solo decimal.

    DETERMINACIÓN

    Lo primero a realizar, es la eliminación del CO2 si se trata de un vino recién fermentado o espumoso antes de la destilación. Esto se realiza con una bomba de vacío.

    Seguidamente añadimos lechada de cal (Ca(OH)2) que evita el paso de ácidos volátiles al destilado formando las sales de dichos ácidos, recogiendo así la fracción alcohólica únicamente.

    El objetivo del agua destilada en el matráz aforado es que no se evapore el alcohol destilado, sino que se disuelva en ella.

    Se recogerán 200 ml de destilado y se enrasa con agua destilada a 250 ml formando así una solución hidroalcohólica de igual graduación que nuestro vino.

    Finalmente se pasa el destilado a una probeta y se mide el grado mediante un alcohómetro, aparato muy parecido a un densímetro. La lectura se hará por debajo del menisco.

    Hay que tener en cuenta, que la lectura debe ser a 20º C, por lo que primero debemos medir la temperatura. Si esta difiere de 20º C habrá que corregir mediante tablas interpolando.

    RESULTADOS

    -pH = 3,42

    -Temperatura = 25º C

    -Factor de corrección una vez interpolado = 1,07

    Grado alcohólico = 12 - 1,07 = 10.9º

    Este valor se aproxima bastante a lo que es normal en un vino corriente (entre 11 y 12,5).

    La segunda parte de la práctica consiste en la medida del pH.

    Como es un proceso bastante sencillo y ampliamente repetido en prácticas de química y análisis a lo largo de la docencia, no nos detendremos más en ello.

    PRÁCTICA Nº 3 : ACIDÉZ TOTAL Y SULFATOS EN VINO

    Los ácidos presentes en el vino son principalmente tres:

    -ácido tartárico: solo en el grano de uva

    -ácido málico

    -ácido cítrico

    Además las levaduras también producen ácidos en su metabolismo tales como el succínico, láctico y acético.

    Todos estos pueden estar en formas de ácidos libres o sales. Lo que estudiamos en este análisis es la concentración de ácidos libres o titulables.

    Cuando los ácidos están en forma de sal, no interfieren o aportan acidéz al vino.

    Cuando un vino es poco ácido se corrige mediante la adición de yeso (Sulfato cálcico) según vemos en la siguiente reacción:

    2KH(C4H4O6) + CaSO4 Ca(C4H4O6) + K2SO4 + H2(C4H4O6)

    Podemos ver que al añadir el yeso, aumenta la cantidad de ácido tartárico libre H2(C4H4O6)

    La adición de yeso, además de aumentar la acidéz, contribuye a la clarificación del mosto. Además hay que tener presente que está prohibido su uso en España salvo para finos, manzanillas, amontillados, etc (generalmente los vinos procendentes de Cádiz)

    PROCEDIMIENTO:

    Antes de nada, hervimos los 200 ml de agua destilada en un Erlenmeyer de 500 ml para eliminar el CO2 presente (proveniente del H2CO3 sobre todo en vinos espumosos y cavas)

    Más tarde llevaremos dicho agua a su punto final de la valoración añadiendo fenolftaleina y valorando con NaOH 0,1N hasta viraje (rosa pálido). El volumen gastado aquí no es un dato de interés.

    Finalmente se añaden 5 ml de vino (Muestra nº 11) y se vuelve a valorar hasta que vire.

    La acidéz total se expresa en ácido tartárico en gramos/litro o ml:

    Ácido tartárico gr/l = (f x V x N x 75)/ v

    Esta fórmula proviene de igualar los equivalentes de ácdio con los de base.

    -N = 0,1

    -V = 4 ml gastados en la valoración

    -v = 5 ml de vino

    -f = 1,008 (factor de correción de la sosa)

    Resultado final: Ácido tartárico (gr/l) = 6,048

    La acidificación en vino se realiza por medio de la adición de ácido tartárico + cítrico. Tendremos en cuenta que el ácido cítrico no debe pasar nunca de 1 gr/l.

    ANÁLISIS DE SULFATOS EN VINO

    Se basa en la clasificación de los vinos por el método de los límites basado en la precipitación de sulfatos de Bario mediante una solución de ión bario.

    El origen de los sulfatos es el grano de uva, aunque también pueden aumentar por enyesado (ya lo hemos visto) o por adición de sulfuroso (SO2).

    Como ya hemos dicho se trata de una volumetría de precipitación que detallamos a continuación.

    PROCEDIMIENTO

    En 4 tubos de ensayo se añaden 10 ml de vino y 3,5, 5, 7.5 y 10 ml de solución de cloruro de bario respectivamente.

    Seguidamente se agita, se llevan a ebullición y se dejan reposar 1 hora.

    El contenido de cada tubo se filtra y se divide en 2 mitades. En la primera mitad se añaden unas gotas de ácido sulfúrico diluido. En la otra, unas gotas de solución de cloruro de bario.

    Finalmente observaremos la limpidez o turbidez de cada tubo.

    RESULTADOS

    En nuestra muestra de vino (nº 11) vemos que los tubos de ensayo 1 y 2 están límpidos, es decir, que el contenido en sulfatos es mayor a 1,0 gr/l, aunque los tubos 3 y 4 no fueron analizados por falta de tiempo.

    La explicación es que si al añadir H2SO4 se pone turbio, es que ha sobrado Ba2+ del anterior flitrado, o sea, que había menos de 0,7 gr/l (para el tubo 1) porque para 3,5 ml de Cl2Ba era suficiente 0,7 gr/l de vino filtrado. El análisis es igual para todos los tubos de ensayo siguiendo la tabla (según el contenido de Cl2Ba de cada tubo).

    PRÁCTICA Nº 4: DETERMINCIÓN DE LA ACIDÉZ VOLATIL

    El ácido acético se forma en la fermentación en cualquier vino, la cuestión es mantener los valores de este y sus derivados, como por ejemplo el acetato de etilo cuyo olor a pegamento Imedio es característico, lo más bajos posible.

    Lo producen las bacterias acéticas y las lácticas:

    -bacterias acéticas: etanol + O2 ác. Acético. Producen un picado acético del vino que puede terminar en su avinagramiento definitivo.

    -bacterias lácticas: atacan los azúcares no fermentados del vino transformándolo principalmente en ác. Láctico y otros productos secundarios (entre ellos el acético) aumentando a la vez, la acidéz fija y volatil del vino.

    Debemos diferenciar que acidéz fija se refiere a los ácidos no volátiles (ácido tartárico, láctico, etc) y acidéz volatil se refiere al ácido acético.

    Los valores normales de este ácido en el vino se situan entre 0,2-0,4 gr/l.

    Después de un picado acético avanzado, no existe marcha atrás. Si no es muy avanzado, se puede “camuflar” mezclando vinos, añadiendo SO2 ,etc.

    Causas del desarrollo de bacterias acéticas

    ·Contacto directo con O2 (oxidación)

    ·Insuficiente SO2 que como sabemos tiene función antiséptica.

    ·Mala higiene de la bodega. Es necesaria la limpieza periódica de toda la maquinaria para eliminar posibles focos de infección.

    Tampoco es conveniente, si el proceso de picado es irreversible, convertirlo todo en vinagre de mesa, porque este puede salir bueno o malo.

    Según la levadura que fermente, la acidéz volatil será mayor o menor. Con la temperatura aumenta dicha acidéz.

    DETERMINACIÓN

    Consiste en una destilación por el método Mathieu, es decir, mediante un miniequipo de destilación Mathieu.

    Se trata de destilar 20 ml de vino introducidos en el matráz aforado añadiendo cada vez que tengamos 6 ml de destilado, 6 ml de agua destilada en dicho matráz y repitiendo este proceso hasta conseguir los 24 ml de destilado final.

    Una vez destilado, se procede a la valoración con NaOH 0,1N con dos gotas de fenolftaleina como indicador hasta viraje de color rosa suave. Anotamos el volumen gastado V.

    Después se acidula la solución anterior con una gota de ácido clorhídrico puro teniendo cuidado con su manipulación. Añadiremos como indicador esta vez una solución de almidón en cantidad de 2 ml y valoramos con una solución de Yodo 0,01N hasta azul violaceo. Anotamos el volumen gastado V´

    Finalmente añadimos al resultado anterior 20 ml de una base (en este caso Borax) con lo que cambiará de color a rosa pálido y de nuevo valoramos con Yodo 0,01N hasta violeta anotando el volumen gastado V´´

    RESULTADOS

    Acidéz volatil aparente = (0,6 x V)/2

    Acidéz volatil real = 0,6/2 x (V - V´/10 - V´´/20)

    V = 1 ml

    V´= 0,5 ml

    V´´= 3,75 ml

    Con lo cual obtenemos unos resultados de:

    Acidéz volatil aparente = 0,3 gr/l

    Acidéz volatil real = 0,22 gr/l

    Como vemos ambos valores están dentro de lo que es normal en un vino.

    PRÁCTICA Nº 5: ANÁLISIS DE AZÚCARES REDUCTORES

    Dependiendo del contenido de azúcares de un mosto, un vino tendrá más o menos graduación, dado que la fermentación alcohólica se basa en la transformación de azúcares en etanol.

    La cantidad o relación Glucosa/Fructosa en un mosto es aproximandamente 1. Entre glucosa y fructosa podemos encontrar en torno a 150-250 gr/l

    También podemos encontrar sacarosa (disacárido de los dos anteriores) con un contenido de 10-20 gr/l además de otros azúcares como la arabinosa y xilosa (0,8-1,5 gr/l)

    Solo la glucosa y la fructosa son fermentadas por levaduras. La sacarosa se hidroliza en fructosa y glucosa que si fermentan.

    Solo la glucosa y la fructosa son reductores por los grupos CO que tienen libres en sus moléculas, recibiendo el nombre de azúcares reductores.

    El procedimiento real es el análisis periódico. Con los racimos todavía en el campo, en el embero, o sea, antes de la maduración de la uva, se hacen análisis periódicos de la acidéz y contenido de azúcares.

    Durante la vendimia y obtenido el mosto, se hace otra determinación de acidéz y azúcares para ver el grado alcohólico potencial.

    Ya durante la fermentación se toman muestras de los depósitos de fermentación y se analizan y finalmente, dependiendo de la concentración de azúcares clasificamos los vinos en secos, semisecos, dulces, etc...

    PROCEDIMIENTO

    El Cu2+ se reduce a Cu+ al poner el vino en una solución alcalina.

    Ponemos en contacto, en un matraz erlenmeyer, 2ml de vino (muestra nº 11) 10 ml de solución cúprica y 5 ml de solución alcalina. Tendremos en cuenta que el vino no debe tener más de 28 gr/l de azúcares.

    Se hace hervir durante minuto y medio y se enfría rápidamente al chorro de agua.

    Finalmente se añade 10 ml de solución de yoduro y 10 ml de ácido sulfúrico al 16% y se valora con tiosulfato sódico hasta un color ligeramente amarillo. En este instante, se añaden 10 ml de solución de almidón y se completa la valoración hasta crema claro.

    El contenido de azúcares expresado en gr/l, resulta de restar el gasto de la valoración anterior del gasto de una valoración similar en blanco.

    En el caso de que el vino estuviera diluido, habrá que multiplicar por el factor de dilución.

    RESULTADOS

    Volumen gastado en la valoración del vino = 28,5 ml

    Volumen gastado en la valoración en blanco = 29 ml

    Contenido en azúcares = 0,5 gr/l

    CUADRO RESUMEN DE LOS ANÁLISIS REALIZADOS (VINO 11)

    ANÁLISIS

    RESULTADOS

    Sulfuroso mg/l

    Libre

    8,56

    Combinado

    68,4

    Total

    77,04

    Grado alcohólico (% v/v)

    10,9

    -pH

    3,42

    Ac. Titulable (tartárico gr/l)

    6,048

    Ac. Volatil (acético gr/l)

    0,22

    Sulfatos

    > 1 gr/l

    Azúcares reductores gr/l

    0,5

    Prácticas de Enología - 3er curso - Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola - Sevilla