Analisis Bromatologico VINOS Y LICORES

INFORME DE LABORATORIO ANALISIS FISICO QUIMICO VINOS Y LICORES

MUESTRAS: VINO DE BOROJO VODKA

ANALISTAS: LUIS IGNACIO RESTREPO BASTIDAS ALEJANDRA RIVAS HERNAN VILLA NATALIA CARVAJAL MARIBEL CASTAÑO LINA CORTEZ

MEDELLIN SEPTIEMBRE 03 DE 2010 UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

VINOS Y LICORES.

INTRODUCCIÓN En la industria de los licores la buscar la calidad es una de las metas principales para garantizar la aceptación de los consumidores. Garantizar unas condiciones primordiales a cada producto de sabor, aroma, buque, y grado alcohólico. Con la realización de los diferentes análisis se puede verificar la confiabilidad de un proceso de producción su eficacia y reproducibilidad, para encontrar los parámetros de calidad deseados para cada consumidor. OBJETIVOS Objetivo General. Determinar las propiedades fisicoquímicas a un vino de frutas (Borojó) y a un licor comercial (Vodka) con el fin de determinar si cumple o no con los parámetros establecidos en la legislación colombiana para dichas bebidas alcohólicas. Objetivos específicos.  Determinar el anhídrido sulfuroso libre y total a un vino de Frutas (vino de borojo).  Determinar la acides total y la acidez volátil a una muestra de vino de frutas.  Determinar el grado alcohólico y la densidad en un vino de frutas utilizando un alcoholímetro-densímetro.  Determinar el extracto seco total a un vino de frutas de forma indirecta con los demás análisis.  Cuantificar los azucares invertidos en un vino de frutas con la utilización del método de lane-eynon y comparando con las tablas reportadas por la AOAC para dicho método.  Analizar el límite de enyesado en un vino de frutas.  Determinar el contenido de cloruros en una muestra de vino de frutas.  Determinación de grado alcoholimetrico en una muestra de vodka.  Determinación del contenido de esteres en una muestra de licor comercial (vodka)  Realizar la prueba cualitativa de aldehídos a un amuestra de licor vodka. MARCO TEÓRICO VINOS El vino es la bebida resultante de la fermentación alcohólica completa o parcial de la uva fresca o del mosto. El vino es un producto de las transformaciones de la materia vegetal viva, por microorganismos vivos (levaduras), mediante procesos de fermentación.

Según la NTC 229 Vino se define Como el producto obtenido por la fermentación alcoholica normal del mosto da las uvas frescas y sanas, o de un mosto concentrado o de uvas pasas y elaborado bajo practicas permitidas en la NTC 223. En este caso por tratarse de un vino de frutas (Borojo) se sigue la definición presentada en la NTC 708 donde se defina un vino de frutas como el producto obtenido por la fermentación alcohólica normal de mostos de frutas frescas y sanas o del mosto concentrado de las mismas, que ha sido sometidos a las mismas prácticas de elaboración de los vinos de uvas. Los azúcares en el vino son los propios de la fruta o mosto, y de la adición de sacarosa que se encuentra sin fermentar. Según la cantidad, se clasifican en: Vinos secos: menos de 5 g de azúcar/L Vinos semisecos: 5-15 de azúcar/ L, Vinos abocados: 15-50 g de azúcar/L Vinos Dulces: mas de 50 g de azúcar/L (Según la NTC 229): ANÁLISIS DE VINOS DETERMINACIÓN DEL ANHÍDRIDO SULFUROSO LIBRE El SO2 libre se añade al vino al que protege contra las alteraciones por su poder antiséptico y efecto antioxidante. Se adiciona al vino como SO2 o como bisulfito y se encuentra se puede encontrar en él libre y combinado, ésta combinación es reversible; aunque solo el sulfuroso libre tiene la acción antiséptica. Debido a la inestabilidad del SO2 en el vino, la muestra no debe ser previamente desgasificada, debe reducirse al mínimo la exposición al aire para evitar la oxidación del SO2. El Anhídrido sulfuroso se encuentra en el vino en las siguientes formas: SO2 + H2O ↔ H2SO3 ↔ HSO3 - ↔ SO3= anhídrido ac.sulfuroso Bisulfito sulfito sulfuroso Las proporciones depende del pH. A pH bajos se favorecen las formas menos ionizadas, aumentando su efectividad como conservador, la mejor actividad antimicrobiana la ejerce en forma de H2SO3. Principio: titulación iodimétrica del SO2, en medio ácido.

REACCIONES Las formas libres:

SO2 SO3= HSO3-

-------

+ H2SO4 ----- H2SO3 ----------------Por inestabilidad

SO2 + I2 + H2O ------------

SO2

H2SO4 + 2HI Ac.yodihídrico

DETERMINACIÓN DE ANHÍDRIDO SULFUROSO TOTAL Se valoran tanto las formas libres, como las combinadas con azúcares, aldehídos y polifenoles . Ej: OH R- COOH + HSO3- ↔ R - C - H SO3 El SO2 combinado, no siempre se oxida en contacto con el yodo, por ello, y para provocar la oxidación se debe agregar soda, que libera los aldehídos y el ácido sulfuroso. Al adicionar el H2SO4 queda libre el SO2 que en éste estado se oxida. Principio: valoración yodimétrica del SO2 libre y combinado en medio ácido. REACCIONES Formas combinadas + KOH ------------H2SO3 Ac.sulfuroso Formas libres + H2SO4 --------------- H2SO3 --------SO2 + I2 + H2O

SO2

----------------

H2SO4 + 2HI Acido yodídrico Los equivalentes-gramo de yodo son iguales a los equivalentes-gramo de Anhídrido sulfuroso total presente en la muestra. DERERMINACIÓN DE ACIDEZ TOTAL Expresa la suma de acidez volátil y acidez fija.

OH OH

Acidez del vino: Tartárico

HOOC - C - C - COOH H H H

HOOC - CH2 - C - COOH OH

Formados en la fermentación:

Succínico: HOOC – CH2 – CH2 – COOH Láctico: CH2 – COH - COOH

Acidez Fija: Esteárico, málico, succínico, láctico. La acidez en un vino interesa para apreciar su calidad. Si un vino no fuese ácido no se conservaría y no sería vino; muchos de los componentes del vino cambian de forma, de color, se oxidan o precipitan cuando su acidez se neutraliza. Durante la fermentación la acidez se eleva mucho luego disminuye por fermentación malo-láctica (ácido málico  ácido acético + CO2) y por precipitación del bitartrato de potasio (COOH – CHOH – CHOH - COOK). Todos los mostos y los vinos contienen diversas clases de ácidos con diferentes pesos moleculares, por lo que se ha convenido expresar la acidez total de los vinos de uva y de fruta en términos de ácido tartárico, la determinación de cada uno de los diversos ácidos contenidos en el vino, presenta un proceso sumamente complejo y lento y carente de interés en las bodegas vinícolas. Principio: titulación ácido - base en presencia de azul de bromotimol, previa eliminación del CO2. DETERMINACIÓN DE ACIDEZ VOLÁTIL Acidez Volátil: Acético, Propiónico. Durante la fermentación alcohólica se forma ácido acético por disminución del acetaldehído producido en la fermentación del azúcar: 2CH3CHO + H2O

 CH3CH2OH + CH3COOH

La acidez volátil de un vino orienta acerca de su estado frente a posibles alteraciones. Cuando la acidez volátil de los vinos blancos es superior a 0.8gr/Lt. o la de los vinos tintos superior a 1.2gr/Lt, hay que reportar que las bacterias acéticas se han desarrollado en el vino de tal manera que éste tiende a avinagrarse y a estropearse. La acidez volátil en los vinos se reporta en términos de ácido acético, el cual tiene un punto de ebullición de 118.1°C y un PM = 60gr/mol. Principio: arrastre de los ácidos orgánicos volátiles (principalmente CH3COOH) por una corriente de vapor de agua. Valoración de la acidez del destilada en presencia de fenolftaleína. El anhídrido sulfuroso destila con los ácidos volátiles afectando los resultados (a veces los duplican), una forma de evitar éste error es volver insoluble el SO 2 en forma de sulfito bárico: Ba(OH)2 + SO2  BaSO3-(precipitado) + H2O Hidróxido de bario Sulfato de Bario

DENSIDAD DEL VINO POR AEROMETRÍA La diferencia entre la densidad de vinos ordinarios y la del agua es pequeña, la densidad de vinos recién fermentados suele ser inferior a 1.000, pero los que tienen un grado glucométrico más elevado presentan un peso específico que a veces supera éste valor. La disminución de la densidad debida a la presencia de alcohol (d=0.8g/cc) se encuentra compensada casi totalmente por la influencia interna del extracto. Si la densidad de un vino es alta se puede suponer la presencia de azúcar no fermentado y si es baja la adición de alcohol. Determinar la densidad en un vino ayuda a establecer comparaciones entre diferentes muestras, y en cierto modo ayuda a vigilar el peso del extracto. Principio: determinar la densidad de la muestra con un aerómetro, graduado en densidades a 20 °C, registrando la t° de la muestra, con éstos datos se calcula la densidad a 20°C y la densidad relativa a 20°C/20°C. GRADO ALCOHÓLICO VOLUMÉTRICO Principio: destilación del alcohol en un equipo de destilación de licores y determinación del grado directamente con un alcoholímetro densímetro. REACCIÓN Azúcar --+ levaduras 

2C2H4OH + CO2 Alcohol etílico El alcohol etílico tiene influencia sobre la calidad, conservación y valor comercial de un vino. En general cuando más viscoso es un vino y mayor su grado alcohólico tiene más cuerpo y más extracto. EXTRACTO SECO TOTAL Representa el total de las sustancias no volátiles contenidas en el vino. Es el residuo fijo que se obtiene por evaporación de las materias volátiles. En vinos comunes los principales componentes del extracto son: ácidos tartárico, málico, láctico y succínico, glicerina, taninos, bitartrato potásico, sustancias colorantes, pectina y otros componentes nitrogenados y azúcar. Principio: calcular en forma indirecta el peso del residuo fijo, obtenido después de la evaporación de las sustancias volátiles AZÚCARES REDUCTORES Método de Lane - Eynon

Tanto el mosto de uvas como el vino contienen hexosas y pentosas, conocidos como azúcares reductores porque reducen las soluciones cúpricas alcalinas. Estas sustancias son muy importantes en el sabor del vino y se tiene en cuenta para clasificarlo como seco, semiseco o dulce. Se permite un máximo de 50 g/l. Principio: Reducción de una sal de cobre a Cu2O, utilizando una dilución exactamente conocida del vino. Para el empleo del método es necesario que el líquido del vino esté libre de sustancias extrañas principalmente de polifenoles. tales soluciones deben estar perfectamente decoloradas y límpidas, la decoloración se suele hacer con sales de acetato o subacetato de plomo y luego se elimina el exceso de plomo con oxalato de potasio, la reacción entre los azúcares y el líquido de Felhing no es estequiométrica, la glucosa y la fructosa reducen volúmenes diferentes de solución de Felhing, de modo que se uniforme una estandarización rigurosa del método, deben emplearse las mismas cantidades de reactivo, las mismas temperaturas y el mismo tipo. El método suele dar resultados comparables si las condiciones de la reacción y la concentración de los reactivos son constantes. El líquido de Felhing debe mantenerse separado y solo se mezclan las soluciones A y B en el momento de necesitarlas, el líquido se torna color azul intenso debido al complejo cúprico. CuSO4 + NaOH  Cu(OH)2 Sln.A Sln.B AZUL Cu(OH)2 +glucosa + fructosa  Cu2O(PRECIPITADO ROJO)+R-COOH CHO C=O carbonilo Oxidado LÍMITE DE ENYESADO En estado natural, el vino contiene pequeñas cantidades de sulfatos que proceden de la uva. Éstas cantidades aumentan progresivamente durante el añejamiento, debido a la aireación y a las sulfitaciones sucesivas. El enyesado o adición de sulfato cálcico, no debe dejar en el vino más de 2gr/Lt de sulfato de potasio. En los análisis corrientes basta casi siempre con averiguar si la proporción de sulfato potásico es inferior a 1gr/Lt ó inferior o superior 2gr/Lt que es el límite legal. Principio: precipitación del sulfato de bario en medio ácido.

Cl2Ba

⇔ Ba2+ + 2Cl-

Cloruro de bario

Ba++ + SO4= ⇔ BaSO4 ↓

Sulfato de bario precipitado CONTENIDO DE CLORUROS. Ésta determinación puede hacerse para saber si al vino se le ha agregado sal en cantidad superior a la tolerada o bien para valorar la cantidad de cloruros presentes. Para saber si el límite de 1gr de NaCl/Lt se ha excedido, se prepara una solución de nitrato de plata, capaz de precipitar exactamente, de un determinado volumen de vino, la cantidad de HCl correspondiente al límite señalado. REACCIONES AgNO3 Ag+ + NO3Nitrato de plata Ag+ + ClAgCl(precipitado) Cloruro de plata Si hay ión Ag+ en exceso: Ag+ + NaCl

AgCl(precipitado)

BEBIDAS ALCOHÓLICAS VODKA Se define según la NTC 305 al vodka como un producto obtenido a partir de alcohol etílico rectificado neutro o filtrado a través de carbón activado, seguido eventualmente de una destilación simple o por un tratamiento equivalente que tenga por efecto atenuar selectivamente los caracteres organolépticos inherentes a las materias primas empleadas. DETERMINACIÓN DEL GRADO ALCOHOLIMÉTRICO Puede decirse que el grado alcohólico es el principal atractivo en las bebidas alcohólicas, siendo el alcohol etílico el componente mas importante de este encontrándose en los licores entre un 25-55% Principio: destilación del alcohol y determinación del grado directamente con un alcoholímetro o densímetro. ESTERES Los esteres se forman a partir de la fermentación y se dividen en dos grupos: Los que se producen a partir de acetato y etanol y los producidos de etanol y precursores de ácidos grasos de cadena recta. R – COOH + CH3CH2OH  R-COOCH2CH3 + H2O Los esteres se forman por acción de la levadura catalizada por una enzima (acetiltransferasa), que se usa el alcohol como sustrato.

Los esteres principalmente son los compuestos encargados de los aromas propios del licor pueden ser malatos, tartratos, sucinatos, Los factores que afectan la formación y concentración de los esteres en los licores son: 1. Temperatura de fermentación 2. Cantidad e azúcar fermentable 3. Cepa de la levadura Principio: saponificación, con un volumen en exceso y conocido de solución de NaOH 0,1 N. ALDEHÍDOS Son el resultado de la oxidación intermedia de los alcoholes y los esteres, y que siempre se encuentran en pequeñas cantidades en el vino, ambos son productos volátiles y aromáticos que influyen mucho en la calidad del vino. Estas procesos se den por reacciones muy lentas que suelen producirse con el tiempo asi a medida que envejece el licor aumenta la cantidad de acetaldehído por oxidación química etanol, como lo es el etanal o el furfural, así con una prueba cualitativa se puede suponer una edad aparente del licor debido al cambio de color de este. Principio: aplicación de la reacción de los aldehídos frente a una solución concentrada de KOH. En las siguientes tablas se muestran los parámetros de calidad para los vinos de frutas y para el vodka basados en las NTC 708 y 305 respectivamente.

Tabla 1. Requisitos específicos de los vinos de frutas.

Tabla 2. Requisitos específicos del vodka no saborizado y saborizado.

DATOS

Muestra de vinos: vino de borojó casero Olor dulce, y característico del borojó Textura: buen cuerpo. Color: amarillo verdoso brillante Sabor: acido, dulce, notas frutales (borojó) Produce sensación de calor. Debido a la cantidad disponible de muestra de vino algunos de los análisis se realizaron por duplicado y no por triplicado como generalmente re realiza. Anhídrido sulfuroso Libre. Replicas 1 2

Vol de I2 (ml) 0.6 0.7

Anhídrido sulfuroso Total. Replicas 1 2

Vol de I2 (ml) 3.5 4.0

Acidez Replicas 1 2

Acidez total Vol NaOH 0.01N (ml) 3.0 3.0

Acidez volátil Vol NaOH 0.01N (ml) 0.5 0.4

Densidad por aerometría Densidad leída en el densímetro 20/20 = 1.020 g/cc Grado alcohólico Temperatura inicial: 24º C º alcoholico medido con alcoholímetro 15/15 : 10º Densidad del alcohol a 24°C: 0.9900 g/cc en areómetro calibrado a 20°C

Extracto seco.

EL extracto seco se determina de forma indirecta y su valor se reportara en la sección de resultados. Azucares reductores. Se usaron 20.7 ml de la muestra de vino diluido, se hicieron 2 diluciones una de 100/200 y luego una de 10/100 para titular 10ml de solución de fehling. Limite de enyesado y contenido de cloruros. Estas pruebas no reportan datos intermedios sino el resultado final, que se reportara en la sección de resultados. LICORES Muestra de Vodka: Vodka Monteskaya Lote 1223M2 Fecha 260309 Grado alcohólico reportado 40% volumen Color: incoloro Sabor: sabor alcohólico característico. Olor: etílico Determinación de Determinación de esteres. Vol de Aldehídos. HCl 0,1N Cambio de color 24,4 ml Negativo

Replicas

Grado alcohólico

1

T°= 15°C °A= 41

2

T°= 15°C °A= 41

24,5 ml

Negativo

3

T°= 15°C °A= 40

---

Negativo

CÁLCULOS Anhídrido Sulfuroso total:

Ejemplo: replica 1 Anhídrido sulfuroso libre:

Acidez Total:

Ejemplo con la replica 1 acidez total:

Acidez volátil:

Ejemplo con la replica 1 acidez volátil:

Densidad del vino Densidad a 20°C= Dt +/- C/1000 Densidad= 1,020 + 1.06/1000 = 1,02106 g/ml GRADO ALCOHOLICO A 20°C Como el grado alcohólico se midió a 24°C se hace la corrección usando la tabla 12 ºAlcohólico= 10 + 0,77= 10,77 grados de alcohol D=Densidad de la mezcla hidroalcoholica Densidad a 20°C= Dt +/- C/1000 (el factor se halla de la tabla 1º ya que la densidad no se midió a 20°C si no a 24°C) Densidad a 20°C= 0,99 + 1.10/1000 = 0,9911 g/ml Extracto seco

Donde: D: gravedad especifica residuo sin alcohol dv: gravedad especifica del vino a 20ºC da: gravedad especifica de la mezcla hidro-alcoholica.

DENSIDAD RELATIVA D= (1.02106-0,9911) + 1 = 1,0299 g/ml Tabla 13 para extracto seco

Con D=1,029 Extracto seco= 75,1 g sacarosa/Litro Azucares reductores:

El factor de la tabla equivalente para 21.7 ml de vino es 51.0 y un factor de dilución 1 de 100/200 y un factor de dilución 2 de 10/100 Factor de dilución 1 = 200/100 = 2

Gramos de azúcar/litro de vino = 51,0 x 2 x 10 = 47,004 g/L 21,7 Determinación de Cloruros = menos de 0,5 g/L de NaCl Limite de enyesado= menos de 1g/L de CaSO4

Licores Esteres

Donde: V1= Volumen de NaOH tomados inicialmente = 25 ml V2= Volumen de HCl gastados en la titulación = 24,4 ml (replica1) V3= Volumen de Muestra Destilada = 0.1 L N = Normalidad del NaOH = 0,1 N GL = Grado Alcoholimetrico = 41

RESULTADOS Anhídrido sulfuroso total.

Anhídrido sulfuroso Libre.

Replicas 1 2 Promedio

Replicas 1 2 Promedio

Ppm SO2 44.8 51.2 48.0

Ppm SO2 7.68 8.96 8.32

Acidez Replicas

Acidez total g Acido tartarico/L 4.5 4.5 4.5

1 2 Promedio

Acidez volátil g Ac Acetico/L 0.015 0.012 0.0135

Limite de enyesado y contenido de cloruros. Limite de enyesado

Menos de 1g/l de CaSO4

Contenido de cloruros

Menos de 0,5 g/l de NaCl

LICORES Determinación de Determinación de esteres. mg Aldehídos. Acetato de etilo/L Cambio de color 128.7804 Negativo

Replicas

Grado alcohólico

1

T°= 15°C °A= 41

2

T°= 15°C °A= 41

107.3170

Negativo

3

T°= 15°C °A= 40

-

Negativo

TABLA DE RESULTADOS VINO Requisitos Anhídrido sulfuroso libre en mg /L Anhídrido sulfuroso total en mg /L Acidez total expresada como acido tartárico en g /L

Valor del análisis prom. 8.32 48 4.5

Mínimo

Máximo

3,5

100 350 10

Acidez volátil expresada como acido acético en g /L Grados alcoholimetricos a 20°C Extracto seco reducido g/dm3 Cloruros expresados como NaCl g/dm3 Limite de enyesado CaSO4 (g/L) Azúcares totales en g/L − Seco

0.0135

-

1,2

10.77 75.1