Analisi del vino: acidità titolabile, determinazione dell’etanolo, calcoli
Le analisi del vino sono essenziali per determinare eventuali alterazioni che si manifestano nel cambiamento del gusto, del colore, nell’aroma e nella presenza di torbidità.
Le alterazioni sono fenomeni naturali che possono verificarsi in presenza di uve ammuffite, eccessivo contatto con l’ossigeno, presenza di metalli, errate pratiche di vinificazione.
Le analisi del vino servono inoltre a evidenziare eventuali adulterazioni dovute alla variazione illecita e fraudolenta della composizione del vino. L’adulterazione è una pratica illecita che può essere fatta a fini commerciali con la messa in vendita di un vino dal valore commerciale inferiore a quello reale.
Le adulterazioni possono essere di tipo sanitario con l’aggiunta di sostanze che mascherano prodotti di degradazione.
Il vino, come tanti prodotti alimentari di larga diffusione e ad alto valore aggiunto, può anche essere contraffatto se si utilizza una falsa etichettatura.
Le analisi del vino consentono quindi di smascherare eventuali frodi e preservare la salute del consumatore.
Analisi del vino
Determinazione dell’acidità titolabile nell’analisi del vino
Una delle analisi del vino è la determinazione dell’ acidità titolabile (TA) che è data dalla concentrazione totale di ioni H+ e degli acidi indissociati presenti in una soluzione.
Per la determinazione dell’acidità titolabile si usa generalmente un base forte come NaOH e un indicatore acido-base o un pHmetro per la determinazione del punto equivalente.
L’analisi del vino per la determinazione dell’acidità è un fattore fondamentale per determinare, ad esempio, la qualità, il grado di maturazione, la presenza di processi fermentativi
Ad esempio la qualità del vino come la capacità sensoriale, antiossidante, le attività antimicrobiche, il pH e il colore dipendono dalla quantità e dai tipi di acidi organici disponibili.
Misura dell’acidità titolabile
Nell’analisi del vino la misura dell’acidità titolabile è determinata conoscendo il volume di una base forte, quale ad esempio idrossido di sodio generalmente 0.100 M, necessario a raggiungere il punto finale.
La TA è abitualmente espressa in termini dell’acido prevalente nel campione esaminato che, nel vino, è espressa in termini di acido tartarico. L’analisi può essere eseguita solo dopo l’eliminazione dell’anidride carbonica presente nel vino, che altrimenti ne alzerebbe il tasso di acidità. L’eliminazione dell’anidride carbonica è fatta ponendo il campione di vino in un becher a caldo coperto da un vetrino da orologio
Si prelevano 10.0 mL di vino bianco e si aggiungono 3-4 gocce di blu di bromotimolo: il vino assume una netta colorazione gialla.
Si titola fino al punto finale individuato quando la soluzione passa dal giallo al verde e si annota il volume di NaOH utilizzato
Le moli di NaOH sono pari a 0.100 · V (espresso in litri)
L’acido tartarico è un acido diprotico pertanto la reazione con NaOH
C4H6O6 + 2 NaOH → C4H4O62- + 2 Na+ + 2 H2O
poiché il rapporto tra acido tartarico e idrossido di sodio è di 1:2
le moli di acido tartarico sono pari a moli di NaOH/2
la massa di acido tartarico è data da moli di acido tartarico · 150.09 g/mol
l’acidità totale è data da massa di acido tartarico/ 0.0100 L
Determinazione dell’etanolo nell’analisi del vino
La determinazione dell’etanolo contenuto nel vino costituisce una delle analisi del vino che consente nella determinazione del suo grado alcolico.
Può essere fatta tramite una titolazione ossidimetrica detta bicromatometrica usando il bicromato di potassio.
Reazioni
Il bicromato di potassio ossida gli alcoli primari ad aldeidi e successivamente ad acidi carbossilici.
Nel caso dell’etanolo si ottiene prima etanale e successivamente acido etanoico secondo le reazioni dipendenti dal pH:
3 CH3CH2OH + Cr2O7 2- + 8 H+ → 3 CH3CHO + 2 Cr3+ + 7 H2O
3 CH3CHO + Cr2O7 2- + 8 H+ → 3 CH3COOH + 2 Cr3+ + 4 H2O
La reazione complessiva è pertanto:
2 Cr2O7 2- + 3 CH3CH2OH + 16 H+ → 4 Cr3+ + 3 CH3COOH + 11 H2O
Condizioni
Le condizioni di reazione più favorevoli per garantire che la reazione giunga a completezza prevedono un tempo minimo di 30 minuti e una temperatura di 60-65°C.
È inoltre necessario che la soluzione sia sufficientemente acidificata e che sia presente un eccesso di bicromato che viene successivamente retrotitolato.
La retrotitolazione è effettuata con ferro (II) ammonio solfato esaidrato (NH4)2Fe(SO4)2· 6 H2O noto come sale di Mohr e l’indicatore redox che è utilizzato è l’1,10-fenantrolina-solfato di ferro (II).
L’eccesso di bicromato reagisce con il ferro (II) secondo la reazione:
Cr2O7 2- + 6 Fe2+ + 14 H+ → 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O
Soluzione standard di bicromato di potassio 0.115 M
Solubilizzare 33.8 g di bicromato di potassio in circa 500 mL di acqua e aggiungere 325 mL di acido solforico concentrato. Portare a volume a 1.0 L quando la soluzione si è raffreddata
Soluzione di ferro (II) ammonio solfato esaidrato
Solubilizzare 135 g di ferro (II) ammonio solfato esaidrato in circa 750 mL di acqua distillata e aggiungere 25 mL di acido solforico concentrato. Portare a volume a 1.0 L quando la soluzione si è raffreddata
Soluzione di 1,10-fenantrolina-solfato di ferro (II)
Solubilizzare 0.348 g di solfato di ferro (II) eptaidrato in circa 25 mL di acqua distillata. Aggiungere 0.743 g di o- fenantrolina. Portare a volume a 50 mL
Procedimento
Prelevare 20.0 mL di un campione di vino e metterlo in un pallone tarato da 100 mL e portare a volume. Prelevare 5.0 mL di questa soluzione e versarla in una bottiglia in vetro borosilicato Schott.
Mettere la bottiglia in un bagno di acqua e ghiaccio.
Aggiungere 20.0 mL della soluzione di bicromato di potassio mantenendo la bottiglia nel bagno in quanto la reazione è esotermica ed è necessario prevenire la formazione di vapori di acetaldeide. Chiudere la bottiglia e metterla in un bagno di acqua a 60-65°C per almeno 30 minuti. Nello stesso bagno mettere una soluzione costituita da 5.0 mL di acqua e 25.0 mL di soluzione di bicromato necessaria per una prova in bianco.
Passato il tempo togliere i contenitori dal bagno e aspettare che le soluzioni si portino a temperatura ambiente.
Per eseguire la retrotitolazione trasferire il contenuto della bottiglia in una beuta e diluire. Riempire la buretta con la soluzione di ferro (II) ammonio solfato. Titolare la soluzione non contenente vino aggiungendo l’indicatore fin quando la soluzione appare verde smeraldo.
Aggiungere 5 gocce di indicatore e continuare la titolazione fin quando la soluzione vira al marrone e annotare il volume di titolante aggiunto (VB).
Eseguire nello stesso modo la retrotitolazione della soluzione contenente vino e annotare il volume di titolante aggiunto (VA).
Per calcolare il % V/V di etanolo nel vino utilizzare la seguente formula:
% V/V = 25 – 25 (VA/ VB)
Determinazione dell’anidride solforosa nell’analisi del vino
La determinazione dell’anidride solforosa nel vino è una importante analisi del vino sia per i suoi effetti negativi sulla salute, sia per motivi organolettici.
Nell’Unione Europea la concentrazione di SO2 totale in un vino mercato deve essere inferiore a 210 mg/L per i vini bianchi e a 160 mg/L per i vini rossi.
Poiché l’anidride solforosa ha effetti tossici sull’organismo, l’Organizzazione Mondiale della Sanità ha definito la dose massima giornaliera in 0.7 mg/kg di peso corporeo, mentre la dose letale è definita in 1.5 g/kg di peso corporeo.
Inoltre la determinazione dell’anidride solforosa consente la determinazione dell’acidità volatile in quanto va sottratta a quella espressa in termini di acido acetico.
Nel vino, è presente anidride solforosa detta libera che si trova allo stato gassoso o sotto forma di H2SO3, HSO3–, SO32-
Parte dell’anidride solforosa detta combinata si lega alle sostanze di natura aldeidica presenti.
La somma dell’anidride solforosa libera e dell’anidride solforosa combinata costituisce l’anidride solforosa totale che è un importante parametro nell’analisi del vino
Metodo Ripper
Secondo il metodo Ripper sviluppato nel 1898 si determina l’anidride solforosa totale presente in una soluzione. Questo metodo si basa sulla reazione di ossidoriduzione:
SO2 + I2 + 2 H2O → SO42- + 2 I– + 4 H+
Tramite questo metodo può essere determinata sia l’anidride solforosa libera che quella totale.
Determinazione dell’anidride solforosa libera
Un volume di vino pari a 50.0 mL è messo in una beuta a cui sono aggiunti 5 mL di acido solforico al 25 m/m e 2-3 mL di salda d’amido.
Si titola con una soluzione 0.01 M di iodio e si esegue la titolazione fin quando appare un colore blu che persiste per almeno un minuto.
Calcoli
Dal volume della soluzione di iodio, nota la sua molarità si calcolano le moli:
moli di I2 = Molarità ∙ Volume (in Litri)
Poiché il rapporto stechiometrico tra SO2 e I2 è di 1:1 le moli di I2 sono pari a quelle di SO2.
Noto il volume di vino utilizzato per la titolazione si calcolano la concentrazione molare di SO2:
Molarità di SO2 = moli di SO2/volume del vino (in Litri)
Poiché la concentrazione del biossido di zolfo libero è espressa in mg/L si moltiplica il valore ottenuto per 64.066. Questo numero corrisponde al peso molecolare di SO2 ottenendo la concentrazione in g/L. Moltiplicando il valore ottenuto per 1000 si ottiene la concentrazione in mg/L
Determinazione dell’anidride solforosa totale
La metodica nell’analisi del vino è analoga a quella precedente con la differenza che il campione è pretrattato con una base forte
Un volume di vino pari a 50.0 mL è messo in una beuta a cui sono aggiunti 10 mL di KOH 0.1 M. Si tappa la beuta, si agita e si lascia reagire per una ventina di minuti.
La soluzione è acidificata con 10 mL acido solforico 3.5 M e si aggiungono 2 mL di salda d’amido. Si titola con una soluzione 0.01 M di iodio e si esegue la titolazione fin quando appare un colore blu che persiste per almeno un minuto.
Determinazione dell’alcalinità delle ceneri nell’analisi del vino
Tra le analisi del vino vi è la determinazione dell’alcalinità delle ceneri del vino è un parametro importante per la valutazione di eventuali frodi alimentari che ne aumentano il valore.
Potrebbero infatti essere attuate alcune tecniche enologiche quali:
- Salatura con aggiunta di NaCl per aumentare la sapidità
- Fosfataggio con aggiunta di Ca3(PO4)2 al mosto per favorire la regolare fermentazione ottenendo un aumento della produzione alcolica
- Gessatura con aggiunta di CaSO4 per regolare la fermentazione, aumentare la defecazione, rendere il vino più limpido e aumentarne la conservabilità
La quantità di tali sostanze aggiunte al vino sono strettamente regolamentate e non si devono superare i limiti consentiti.
Ceneri
Le ceneri si ottengono per incenerimento dell’estratto secco del vino costituito dall’insieme delle sostanze non volatili presenti effettuato fra 500 e 550ºC
Esse contengono la totalità dei cationi, ad esclusione dello ione ammonio, sotto forma di carbonati, ossidi o altri sali minerali anidri.
La determinazione dei cationi ha importanza in quanto molti di essi in concentrazioni eccessive sono dannosi per la salute.
L’alcalinità delle ceneri equivale alla somma dei cationi, diversi dall’ammonio, combinati agli acidi organici del vino.
Le ceneri ottenute da 25 mL di vino sono trattate con un eccesso di acido solforico 0.1 N (0.05 M). Mediamente occorrono tra i 10 e i 20 mL. Dopo diluizione fino a 100 mL il campione è scaldato a bagnomaria per 10 minuti.
L’eccesso di acido solforico è retrotitolato con NaOH 0.1 N (0.1 M).
L’indicatore acido-base utilizzato è il metilarancio che al punto finale virerà dal rosso al giallo.
L’ alcalinità delle ceneri è data da:
AC = (VH2SO4 – VNaOH) · 100/Vvino
dove
VH2SO4 è il volume di acido solforico utilizzato per il trattamento delle ceneri
VNaOH è il volume di idrossido di sodio utilizzato per raggiungere il punto finale
Al denominatore è presente il volume di vino da cui sono state ottenute le ceneri
Determinazione dei polifenoli nell’analisi del vino
I polifenoli sono contenuti nella buccia dell’uva e sono presenti nel vino in diversa quantità a seconda del tipo di uva e della tecnica di vinificazione.
Essi influenzano il colore, il gusto e l’odore del vino, conferiscono il gusto astringente. Possono inoltre portare alla formazione di precipitati oltre ad esercitare un’azione antiossidante.
Infatti sono in grado di catturare i radicali liberi e di chelare i metalli come ferro, rame e manganese. Essi catalizzano la formazione dei radicali dalla decomposizione del perossido di idrogeno. Pertanto la loro determinazione costituisce una dei parametri importanti nell’analisi del vino
Analisi
L’analisi quantitativa dei polifenoli può essere effettuata con diversi metodi tra cui la cromatografia HPLC. La metodologia adottata nei protocolli ufficiali prevede la determinazione spettrofotometrica tramite il reattivo di Folin–Ciocâlteu.
Quest’ultimo è costituito da una miscela di fosfomolibdato PMo12O403- e fosfotungstato PW12O403- che in ambiente basico ossida il gruppo –OH contenuto nei polifenoli a gruppo carbonilico riducendosi a una miscela di ossidi di molibdeno Mo8O23 e di tungsteno W8O23 avente una colorazione blu che ha un massimo di assorbimento intorno a 750 nm.
Si procede costruendo la curva di calibrazione utilizzando una soluzione di acido gallico a diverse concentrazioni alcalinizzato con carbonato a cui viene aggiunto il reattivo di Folin–Ciocâlteu.
Dopo 30 minuti si misura l’assorbanza delle singole soluzioni e si costruisce la retta di taratura riportando in ascissa la concentrazione e in ordinata l’assorbanza.
Si effettua quindi l’analisi dei polifenoli totali nelle stesse condizioni e si misura l’assorbanza.
Dalla curva di calibrazione, nota l’assorbanza si risale alla concentrazione di polifenoli totali presenti nel vino. Questa è espressa il g/L di equivalenti di acido gallico.
Il reattivo di Folin–Ciocâlteu non è tuttavia specifico per i polifenoli essendo in grado di reagire con altre specie riducenti. Infatti è utilizzato per la determinazione di altre specie come le proteine e composti contenenti azoto.
Recentemente il metodo è quindi proposto per la misura di un generico potere riducente totale.
