считают ориентировочным. Затем проводят повторное титрование, но к смеси растворов Фелинга I и II в колбу нагревания добавляют на 0,5–1,0 см3 испытуемого раствора меньше, чем пошло на первое титрование.
Смесь в колбе кипятят 2 мин и, не прекращая кипячение, добавляют 3–5 капель раствора метиленовой сини. Затем приливают из бюретки по 2–3 капли испытуемого раствора, давая смеси после каждого прибавления кипеть 2–3 сек до тех пор, пока синяя окраска
вколбе не исчезнет и смесь не примет красную или оранжевую окраску. После этого отмечают количество израсходованного на титрование раствора.
Массовую концентрацию сахара (С3) в пересчете на сахарозу
вг/100 см3 испытуемого раствора вычисляют по формуле
, |
(24) |
где T – титр раствора Фелинга I и II; п – коэффициент разведения; V1 – общий объем испытуемого раствора, пошедший на титрование и добавленный в реакционную смесь, см3 .
Массовую концентрацию сахара (С'з) в пересчете на инвертный сахар в г/100 см3 испытуемого раствора вычисляют по формуле
, |
(25) |
где 1,05 – коэффициент перевода сахарозы в инвертный сахар.
За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 2,5 %.
Контрольные вопросы:
1.Какие углеводы относят к редуцирующим сахарам?
2.Дайте характеристику состава и свойств редуцирующих сахаров.
3.Методы качественного и количественного определения представителей редуцирующих сахаров.
51
4.На чем основан прямой метод определения массовой концентрации сахаров?
5.Будет ли положительной реакция с растворами Фелинга для крахмала, сахарозы и мальтозы?
Лабораторная работа № 13
Определение объемной доли этилового спирта в вине (химический метод)
Этиловый спирт является основным продуктом виноделия. Это характерный для вина компонент, влияющий на его аромат и вкус. Этиловый спирт образуется в результате спиртового брожения виноградного сусла из сахаров. Из 1 г сахаров образуется 0,59–0,64 % об. спирта. Для расчетов принят выход спирта 0,6 %. Выход спирта зависит от исходного содержания сахаров в сусле, длительности брожения, расы дрожжей. В столовых винах этиловый спирт является фактором микробиальной стабильности.
Содержание этилового спирта в вине несколько снижается при его выдержке вследствие реакций окисления и этерификации, а также при технологических обработках. Для обеспечения требуемой крепости и формирования типа проводят спиртование этиловым спиртом крепленых и столовых (типа хереса) вин.
Объемная доля – это количество этилового спирта (см3), содержащегося в 100 см3 вина. Эта величина измеряется при температуре 20 °С и обозначается в процентах. Объемная доля спирта в винах различных типов варьирует от 9 до 20 % об.
Принцип метода. Метод основан на окислении спирта дихроматом калия в присутствии азотной кислоты до уксусной кислоты. Избыток дихромата калия оттитровывают после добавления йодида калия раствором тиосульфата натрия.
Оборудование: установка для атмосферной перегонки; мерная коническая колба на 300 см3 с широким горлом (приемник); круглодонная колба на 100 см3; мерный цилиндр объемом 25 см3; бюретка объемом 50 см3 с ценой деления 0,1 см3.
Реактивы. Раствор хромата калия: 67,445 г К2СrO4 растворяют в воде и доводят объем до 1 дм3; азотная кислота концентрированная;
52
раствор йодида калия: 300 г KI растворяют в воде, добавляют 100 см3 0,1 М раствора NaOH, доводят объем до 1 дм3; раствор тиосульфата натрия: 86,194 г Na2S2O3 5H2O растворяют в воде, добавляют 100 см3 0,1 М раствора NaOH и доводят до 1 дм3; раствор крахмала: 10 г растворенного в небольшом количестве воды крахмала вводят порциями в 500 см3 воды и кипятят, пока раствор не станет прозрачным, после охлаждения добавляют 500 см3 воды, в которой предварительно растворили 20 г KI и 10 см3 0,I M раствора NaOH.
Ход анализа. Собирают установку для атмосферной перегонки. В коническую колбу-приемник помещают 10 см3 раствора хромата калия и 25 см3 концентрированной HNO3 (в кислой среде хромат калия количественно переходит в дихромат). В перегонную колбу наливают 12 см3 воды, 1 см3 исследуемого вина и бросают 1–2 кусочка пемзы или пористого стекла для равномерного кипения. При содержании спирта в пробе больше 14 % об. вместо 1 см3 вина берут 0,5 см3. Для определения небольших количеств спирта (меньше 1,2 % об.) вместо 1 см3 берут 10 см3 исследуемой жидкости и добавляют вместо 12 только 3 см3 воды.
При введении исследуемой жидкости в перегонную колбу пипетка должна быть погружена в воду. Конец аллонжа погружают в приемную жидкость. Жидкость в перегонной колбе должна через 30 с закипеть, а еще через 30 с должны появиться капли дистиллята. Через 3–4 мин вынимают аллонж из дистиллята, промывают его водой и дистиллят разбавляют водой (приблизительно 300 см3). К дистилляту добавляют 10 см3 раствора KI и титруют раствором тиосульфата натрия до изменения окраски от коричневой до желтоватой. Добавляют 10 см3 крахмала и титруют до появления светло-голубой окраски.
Расчет. Объемную долю спирта (С, % об.) определяют по
уравнению |
|
, |
(26) |
где 15,21 – максимально определяемое количество спирта, соответствующее 0 см3 раствора Na2S2O3, % об.; 0,507 – изменение концентрации спирта, соответствующее 1 см3 раствора Na2S2O3 % об.; V – количество раствора Na2S2O3 ·5H2O, пошедшее на титрование, см3.
53
Если для анализа вместо 1 см3 образца брали 0,5 см3, то результаты определения умножают на 2. Соответственно, если объем пробы увеличивали в 10 раз или меньше, результат делят на кратность увеличения. Рекомендуется работать в области концентраций спирта от 0 до 14% об., когда на титрование расходуется от 30 до 2,4 см3
Na2S2O3.
Контрольные вопросы:
1.Методы определения объемной доли этанола в спиртных напитках.
2.Спиртовое брожение виноградного сусла. Факторы, влияющие на выход спирта.
3.На чем основано определение объемной доли спирта в вине химическим методом?
4.Причины снижения содержания спирта при выдержке вина.
Лабораторная работа № 14
Определение массовой концентрации летучих кислот в вине
Летучие кислоты являются показателем качества вина, обусловленным содержанием в нем алифатических одноосновных кислот с числом углеродных атомов от 1 до 9. Основным представителем летучих кислот вина является уксусная, составляющая 90 % от их общего содержания. Она образуется как вторичный продукт спиртового брожения сусла. Содержание летучих кислот лимитируется, так как они придают винам неприятный вкус и запах, и в высоких концентрациях свидетельствуют о микробиальных заболеваниях. Вина с повышенным содержанием летучих кислот могут быть исправлены путем сбраживания на мезге и обработки осадочными дрожжами.
Концентрация летучих кислот не должна превышать в белых винах 1,2 г/дм3, в красных – 1,5 г/дм3.
Принцип метода заключается в отгонке летучих кислот паром и определении их содержания в дистилляте титрованием гидроксидом натрия в присутствии фенолфталеина.
Оборудование. Установка для дистилляции паром, состоящая из парообразователя, перегонной колбы, холодильника и приемника.
54
Можно использовать аппараты разных конструкций, удовлетворяющие следующим требованиям: из пара или воды, поступающих в перегонную колбу, должна быть удалена углекислота в такой степени, чтобы при добавлении к 250 см3 конденсата 0,1 см3 0,1 М раствора NaOH в присутствии 2 капель 1 % раствора фенолфталеина появлялась розовая окраска, не исчезающая в течение 10 с; при перегонке водного раствора уксусной кислоты в дистиллят должно переходить ее не менее 99,5 %. При перегонке 1 М раствора молочной кислоты в дистилляте не должно обнаруживаться более 0,5 % этой кислоты.
Реактивы. Гидроксид натрия или калия 0,1 М раствор; фенолфталеин, 1 % в 60–80 % этиловом спирте; йод 0,005 М (0,01 н) раствор; крахмал, 1 % раствор; тетраборат натрия (бура), насыщенный раствор; кислота винная; кислота соляная; баритовая или известковая вода.
Ход анализа. Из анализируемого вина удаляют углекислоту путем перемешивания в течение 2–3 мин в колбе, подключенной к водоструйному насосу. Парообразователь заполняют на 3/4 объема прозрачной баритовой или известковой водой. В перегонную колбу отмеряют пипеткой 10 см3 вина, добавляют около 0,25 г винной кислоты, закрывают колбу переходником, в который вмонтирована отводная трубка, соединяющая перегонную колбу с холодильником, включают нагревательный прибор и ведут перегонку до тех пор, пока в приемной колбе не соберется 100 см3 отгона. По окончании перегонки к дистилляту добавляют несколько капель фенолфталеина и титруют 0,1 М раствором щелочи.
Расчет. 1 см3 0,1 М раствора щелочи нейтрализует 0,006 г уксусной кислоты. Концентрация летучих кислот (С, г/дм3) определяется по формуле
(27)
где V – количество щелочи, пошедшее на титрование, см3.
Для вин с содержанием сернистой кислоты выше 50 мг/дм3 в результат определения вносят поправку на перешедшую в дистиллят сернистую кислоту, свободную и связанную. Для этого по
55