DETERMINACION DE ACIDEZ TOTAL EN VINOS ARTESANALES DE UVA ROJA Y
VERDE.Katherine Mahecha*; Roberto Delgado**; Andrs Felipe
Cabrera***
*[email protected],**[email protected],***[email protected]
de ciencias bsicas, programa de qumica, universidad Santiago de
Cali.RESUMEN.Inicialmente se llevo a cabo el proceso de fabricacin
de los vinos siguiendo los pasos que van a ser mencionados en la
metodologa del presente articulo; el proceso de fermentacin del
mosto tuvo una duracin de 4 semanas al cabo de este, se inicio la
determinacin potenciometrica acido-base, de la acidez total de cada
clase de vino donde el titulante fue una solucin de NaOH
estandarizado , este proceso se realizo en tres sesiones en las
cuales en cada una de ellas se hacan determinaciones independientes
es evidente que el tiempo de fermentacin iba en aumento desde la
sesin 1 hasta la 3; en la primera y tercera sesin se determino
solamente la acidez total de los vinos fabricados con uva roja y
uva verde, obteniendo para la primera sesin 6,383 y 2,496 g/L de
acido tartrico respectivamente y para la tercera sesin (7 semanas
de fermentacin) 10,12 y 5,764 g/L de acido tartrico
respectivamente; mientras que en la segunda sesin (5 semanas de
fermentacin) no solo se llevaron a cabo las determinaciones en los
vinos artesanales sino tambin en vinos comerciales y jugos de uva
sin proceso de fermentacin, con el fin de hacer comparaciones entre
si; en esta sesin los resultados obtenidos fueron: acidez total
vino artesanal de uva roja 8,023 g/L de acido tartrico, uva verde
4,376 de acido tartrico; acidez total vinos comerciales: uva roja
6.826 g/L acido tartrico, uva verde 4.609 g/L de acido tartrico y
acidez total jugos de uva: roja 4,104 g/L acido tartrico verde
1,964 g/L de acido tartrico. PALABRAS CLAVES: Acidez total,
titulacin potenciometria, fermentacin, pH ABSTRACT.Initially
carried out the manufacturing process of the wines following the
steps that will be mentioned in the methodology of this article ,
the process must fermentation lasted 4 weeks after this , he
started the potentiometric determination acid - base, the total
acidity of each kind of wine where the titrant was standardized
NaOH solution , this process was conducted in three sessions in
which each of them is independent determinations were made evident
that the fermentation time was in increase from session 1 to 3 , in
the first and third session only determine the total acidity of the
wines made from red grapes and green grapes, for the first session
getting 6,383 and 2,533 g / L of tartaric acid respectively and the
third session (7 weeks of fermentation) 10,12 and 6,383 g / L of
tartaric acid respectively , while in the second session ( 5 week
fermentation) not only conducted determinations artisanal wines but
also in commercial wines and grape juice without fermentation, in
order to make comparisons between them , in this session the
results were : total acidity handmade red grape wine 8,023 g / L of
tartaric acid , tartaric 4,376 green grape acid , total acidity
commercial wines : red grape 6.826 g / L tartaric acid , green
grape 4.609 g / L of tartaric acid and total acidity grape juice :
Red 4,104 g / L tartaric acid green 1.964 g / L of tartaric
acid.KEYWORDS: Total acidity, titration potentiometry,
fermentation, pH
INTRODUCCION.
Las valoraciones se utilizar bien para hallar la cantidad de
analito presente en una muestra, bien para medir constantes de
equilibrio del analito. Podemos obtener la informacin necesaria
para ambos fines siguiendo el pH de la disolucin medida que se
realiza la valoracin. Uno de los mtodos electromtricos ms usados en
anlisis es el de las titulaciones potenciomtrica la cuales se
emplean para encontrar el punto final de la valoraciones de
neutralizacin.La escala de pH se una serie de nmeros que expresan
el grado de acidez o alcalinidad de una solucin. La acidez de una
disolucin depende de varios factores:1. Naturaleza qumica del cido
expresada por el grado de disociacin de o asociacin del mismo2. Las
concentraciones relativas del cido y su base conjugada La
concentracin de iones de hidrogeno de una solucin acuosa puede
determinarse midiendo con un potencimetro la diferencia de
potencial entre dos electrodos de caracterstica especiales
sumergidos en la disolucin, ya que dicha diferencia de potencial
depende de la concentracin de iones hidrgeno que se hallen
presentes en la solucin. Por lo tanto la medida de la diferencia de
potencial entre los electrodos equivale a la determinacin de la
concentracin de iones de hidrgeno y la determinacin de acidez o
alcalinidad efectiva de la disolucin. Una Titulacin potenciomtrica
consiste en graficar los datos de potencial en funcin del volumen
de reactivo. El punto de inflexin en la parte ascendente de la
curva se estima visualmente y se toma como punto final. Este mtodo
es muy til tambin para estandarizar cidos y base para este
procedimiento se necesita un compuesto altamente puro llamado patrn
primario.Mtodo de la primera derivada: Implica calcular el cambio
de potencial por unidad de volumen de titulante (E/V). El grafico
de estos datos en funcin del volumen promedio V produce una curva
con un mximo que corresponde al punto de inflexin. Si la curva es
simtrica, el punto mximo de la pendiente coincide con el de
equivalencia. Las curvas asimtricas dan un pequeo error de
titulacin si el punto mximo se toma como el final. Estas curvas son
comunes cuando el nmero de electrones transferidos es diferente en
las semireacciones del analito y titulante. Mtodo de la segunda
derivada: En este caso se grafica 2E/2V la segunda derivada delos
datos cambia de signo en el punto de inflexin. Este cambio de signo
es tomado en algunos casos como punto final. El punto final de la
titulacin se toma en el punto de interseccin de la segunda derivada
con cero. Este punto puede ser ubicado con mucha precisin.En esta
experimentacin se llevo a cabo la determinacin de la acidez total
en vinos de uva roja y verde fabricados artesanalmente as como
tambin en vinos comerciales y jugos de uva sin proceso de
fermentacin, por medio de la potenciometria acido base. El vino es
una bebida exclusivamente por la fermentacin de la uva fresca o del
zumo de uvas frescas, este puede considerarse como una solucin
hidroalcoholica con un contenido de azucares, sales, cidos,
compuestos fenolicos y otras sustancias, por su parte los cidos
provenientes de la uva son el tartrico, mlico y ctrico los dems son
producto de la fermentacin, los cidos fijos son todos menos el
acido actico; la acides total de un vino constituye un importante
elemento de sus caractersticas gustativas interviene en mayor
medida que el pH en el verdor o la frescura teniendo tambin que ver
en el mantenimiento de los vinos, sobre todo en su resistencias a
las alteraciones bacterianas. [1]
METODOLOGIA.Inicialmente se mostrara el procedimiento que se
llevo a cabo en la preparacin de los vinos de uva roja y blanca as
como el proceso de determinacin de su acidez total.Materias primas
preparacin de vino: 2 kg de uva 2 litros de agua 50 g de Levadura
seca 100 g de sacarosaMateriales Cuchara de madera Nevera de icopor
Balde plstico esterilizado Termmetro Olla de aluminio
esterilizadaMateriales y reactivos determinacin de acidez total en
vinos. p H metro agitador magntico bureta de 25 mL baln aforado de
100 mL Vasos de precipitado de 250 mL Hidrxido de sodio en escamas
Ftalato acido de potasioFabricacin de un vino artesanal:
Inicialmente se maceraron las uvas con el agua en un balde plstico
con el fin de extraer el jugo, en un recipiente aparte se agrego
200 mL de H2O y 50 g de levadura, se homogenizo la mezcla y se
aadio al balde que contiene las uvas maceradas, posteriormente se
agrego 100 g de sacarosa y se mezclo hasta completa disolucin
posteriormente se introdujo el balde en una nevera de icopor y se
dejo por 21 das en fermentacin en un sitio donde la temperatura
tendiera a ser constante, controlando que esta no supere los 35 oC
ya que una temperatura superior matara la levadura Al cabo del
tiempo estipulado de fermentacin se filtro el mosto producido con
el fin de separar los residuos slidos producto de la maceracin de
las uvas, y finalmente se envaso. Determinacin de la acidez total
en vinos:Preparacin de NaOH 0.00667 MSe preparo 100 mL de una
solucin de NaOH 0.0667 M, pesando 0.2669 g de NaOH y diluyendo esta
masa en agua destilada hasta completar dicho volumen en un baln
aforado.Estandarizacin de la solucin de NaOH.Se peso 0.0683 g de
ftalato acido de potasio y se diluyeron en 30 mL de agua destilada,
posteriormente se procedi a realizar la titulacin potenciometrica
con la solucin de NaOH preparada anteriormente.Titulacin
potenciometrica de las muestras de vino.Dependiendo de pruebas
realizadas previamente se tomaron alcuotas de cada vino a analizar
y se diluyeron en volmenes adecuados de agua destilada, con el fin
de hacer mediciones en las cuales el punto de equivalencia en la
titulacin fuera evidente. Despus de realizar las diluciones
pertinentes de la muestra, se procedi a realizar la titulacin
potenciometrica, con la solucin de NaOH estandarizada aadiendo
volmenes de 0,5 mL en cada adicin y tomando el pH en cada una de
estas, hasta alcanzar un pH = 8,2 (en cercanas a este se hicieron
adiciones de 0,2 mL de titulante), momento en el cual debera estar
el punto de equivalencia, despus de este punto se aadieron 3 mL de
titulante en exceso en adiciones de 0,5 mL cada una.RESULTADOS Y
DISCUSION.En la tabla 1, se muestran los resultados obtenidos de
acidez total mediante la una titulacin potenciometrica acido-base,
para cada uno de los tipos de vino: artesanales, comerciales y
jugos sin fermentar, fabricados con los dos tipos de uva: roja y
verdeTabla 1. Resultados obtenidos de acidez total, en las muestras
de vinos y jugosTipo de vinoTiempo de fermentacinsemanasAcidez
totalg/L ac tartrico
Artesanal uva verde42,496
Artesanal uva roja46,383
Artesanal uva verde54,376
Artesanal uva roja58,023
Artesanal uva verde 75,764
Artesanal uva roja710,12
Comercial uva verde-4.609
Comercial uva roja-6.826
Jugo uva verde-1,964
Jugo uva roja-4,104
La potenciometra se define de manera general como la medicin de
un potencial en una celda electroqumica. En el caso especifico de
las valoraciones potenciometricas, estas consisten en medir el
potencial de un electrodo indicador apropiado en funcin del volumen
de valorante agregado. Una valoracin potenciometrica aporta datos
ms fiables que los obtenidos, en las valoraciones que utilizan un
indicador. Las medidas basadas en el volumen de valorante producen
cambios ms rpidos del potencial cerca al punto de equivalencia, de
modo que las valoraciones potenciometricas no dependan de valores
absolutos de Ecelda, lo que conlleva a que la valoracin este
relativamente exenta de las incertidumbres del potencial de unin,
ya que este permanece constante durante la valoracin; la valoracin
depende mucho de un valorante cuya concentracin se conozca con
exactitud, en cuanto al instrumento de medida del potencial, el
potencimetro indica el punto final y en este sentido , su
comportamiento es idntico al de un indicador qumico[2]Por otro
lado, y ya hablando sobre la medida potenciometrica del pH en una
titulacin, para esto se utiliza un electrodo indicador de membrana
no cristalina; la medida del pH consiste en medir el potencial que
se desarrolla a travs de una membrana de vidrio que separa las dos
soluciones con diferente concentracin de ion H+. Anteriormente se
utilizaban un par de electrodos para la medida del pH de una
solucin, uno de plata / cloruro de plata y otro de vidrio, cada uno
con potencial constante e independiente del pH, uno de estos
electrodos es el electrodo interno de plata /cloruro de plata que
es un componente del electrodo de vidrio pero que no es sensible al
pH. Es la delgada membrana en el extremo del electrodo la que
responde a los cambios de pH. [2]En la figura 1 (a) se muestra el
esquema utilizando dos electrodos para una titulacin
potenciometrica.
Figura 1. Sistema de electrodos tpicos para medir el pH. [3]En
esta determinacin experimental se utilizo el electrodo combinado de
vidrio que condensa los dos electrodos anteriores, en la figura 2
se muestra la forma y la composicin del electrodo utilizado.
Figura 2. Electrodo de vidrio combinado. [2]El principio de
funcionamiento de este electrodo, se basa en el intercambio de los
iones H+ a travs de una membrana, entre la disolucin interna del
electrodo y la externa (solucin a la cual se quiere medir su pH)
con los iones monovalentes del vidrio especialmente Na+ y Li+. Al
interior de la membrana la concentracin de iones H+ es constante,
mientras que en el exterior depende de la concentracin o actividad
de estos iones en la disolucin del analito, esta diferencia de
concentraciones produce la diferencia de potencial que se mide con
el pHmetro. Mediante esta tcnica, se llevo a cabo la determinacin
de la acidez total de dos clases de vino fabricados con dos tipos
de uva diferentes como lo son la uva roja y la uva verde. El vino
es una bebida exclusivamente producida por la fermentacin del zumo
de uvas frescas, los caracteres gustativos de un vino dependen de
su composicin qumica, este puede considerarse como una solucin
hidroalcoholica con un contenido de cidos, sales, azucares,
compuestos fenolicos y otras sustancias cada uno de estos tienen un
sabor y olor propio y cuya mezcla produce el sabor agradable
caracterstico de esta bebida. El proceso de fabricacin de estos
vinos se realizo mediante la fermentacin de un jugo extrado por
medio de la maceracin de dicha fruta, este proceso interviene un
tipo de microorganismo conocido como levadura la cual juega el
papel mas importante y es el motor principal para que se lleven a
cabo las reaccin qumicas implicadas en la generacin de esta bebida.
Las levaduras son organismos unicelulares (hongos) capaces de
transformar los azucares de 6 carbonos como la glucosa en alcohol,
gas carbnico y otros productos como cidos, compuestos fenolicos,
esteres, entre otros; el tipo de levadura que se utilizo para la
fabricacin de estos vinos fue la Saccharomyces Cereviseae, se podra
representar este proceso mediante la siguiente reaccin qumica
:C6H12O6 CO2 + CH3CH2OH + H2OPero en realidad, ocurren muchos otros
tipos de reacciones con las cuales se forman productos secundarios
y por la explicacin del proceso de fermentacin mediante reacciones
qumicas se hace bastante complejo, un grupo de estos compuestos
secundarios son los cidos, los cuales provienen de la uva o en su
mayora se forman mediante la fermentacin, es all donde nace el
concepto de acidez en los vinos ya que estos juegan un papel
importante dentro de las propiedades gustativas de los mismos y su
calidad, se pueden clasificar los cidos de un vino en tres
categoras bsicas: cidos orgnicos naturales: Son aquellos que
proceden de la uva y por tanto se han formado durante el proceso
madurativo natural en la planta entre ellos se encuentra el acido
tartrico, ctrico y mlico , cidos orgnicos derivados: Son aquellos
surgidos durante los procesos fermentativos a los que es sometido
el mosto como el acido actico, el lctico y el succnico y cidos
inorgnicos: Su origen es mineral y entre ellos destaca el cido
sulfrico, presente en forma de sulfatos con base a la clase de
cidos mencionados anteriormente se derivan tres tipos de acidez que
se pueden determinar en estas bebidas producidas mediante
fermentacin : acidez fija, acidez voltil y acidez total, esta
ultima fue el motivo de este estudio la cual se define como el
conjunto total de todos los cidos presentes tanto fijos como
voltiles; en los vinos, esta suele expresarse en trminos del acido
mas importante y de mayor proporcin presente en este como lo es el
acido tartrico y se mide en g de acido tartrico por litro de vino,
El cidotartricoes el ms abundante en el vino y tambin el ms
estable, pudiendo llegar a suponer ms de dos tercios del total. Su
aportacin al vino es la de aadir caractersticas de fruta madura,
sabores frescos y agradables, lo que se conoce como notas "vinosas"
[4]. el rango establecido para esta se encuentra entre 4,5 y los
7,0 gr/L en los vinos comerciales lo cual equivale aproximadamente
a un rango de pH entre 3,2 y 3,7. Con base en los resultados
obtenidos en este proceso experimental y comparando los valores de
acidez total de los vinos artesanales con dos muestras de vino
comercial fabricados tericamente con los mismos tipos de uva que
fueron utilizadas para la preparacin de los vinos artesanales, se
evidencio que la acidez total de estos iba en aumento conforme
aumentaban las semanas de fermentacin, esto se debe a que con el
pasar de las semanas la fermentacin del mosto iba siendo mas
completa, es decir conforme la levadura iba transformando los
azucares aun presentes se iban produciendo mas molculas de etanol y
de productos secundarios como los cidos, aumentando su
concentracin, pero esto podra generar que la calidad del vino
disminuya ya que una concentracin de cidos mayor a la establecida,
genera sabores y olores desagradables, pero existe otro tipo de
fermentacin que ayuda a amortiguar un poco este aumento de acidez
como lo es la fermentacin malo lctica, Una vez que concluye la
transformacin por medio de las levaduras de los azcares de la uva
en alcohol y productos secundarios (Fermentacin Alcohlica),
comienza la "Fermentacin Secundaria", ms conocida como Fermentacin
Malolctica. sta ltima, contrariamente a la primera, no se
desarrolla por la accin de las levaduras, si no que intervienen
otros microorganismos vivos llamados bacterias quienes comienzan su
trabajo una vez terminado el de las levaduras. Las bacterias que
lanzan este proceso malolctico pertenecen al gneroLeuconostoc, La
importancia de la fermentacin malolctica radica en la transformacin
del cido mlico de la uva en lctico, disminuyendo as la acidez del
vino [5]Adems de lo mencionado anteriormente se debe tener en
cuenta que hay una serie de variables que son crticas a la hora de
la fabricacin de un vino, entre ellas estn: Durante este proceso es
imprescindible controlar: La densidad- con el fin de determinar la
cantidad de azcar que va quedando en el mosto. La temperatura - un
exceso puede dar lugar a una parada de la fermentacin por muerte de
las levaduras. Si se expone cualquier levadura a una temperatura
cercana o superior a 55 C por un tiempo de 5 minutos se produce su
muerte. La mayora acta en una franja comprendida entre los 12 C y
los 37 C. Contacto con el aire - Una intervencin de oxgeno (por
mnima que sea) en el proceso lo detiene por completo (es el
denominado Efecto Pasteur). [5]De las cuales no se tuvo un control
estricto, como el que se llevara en la produccin industrial del
vino, lo que indudablemente pudo haber alterado los resultados
obtenidos. Paralelamente se comparo la acidez obtenida de estos
vinos con la de los jugos de uva sin fermentar, arrojando
resultados que corresponden (mostrados en la tabla 1) a una acidez
menor para los jugos, lo que sin lugar a dudas es un resultado
coherente ya que la carga de cidos en el jugo uva sin fermentar
solo se debe a su naturaleza, mientras que en el jugo fermentado se
encuentran los cidos que vienen naturalmente en la fruta mas los
producidos en el proceso de fermentacin. Por otro lado se evidencio
que todas las muestras que fueron producidas con uva verde
presentaban mayor acidez que las realizadas con uva roja, aunque
sus propiedades son prcticamente la mismas, la uva roja tiene mas
contenido de acido flico y vitaminas del complejo b, lo que les da
un carcter mas acido. [6]
CONCLUSIONES. La fermentacin es un proceso complejo que
involucra la formacin de muchas sustancias, por lo cual no puede
ser representada en trminos de un solo producto. La temperatura
juega un papel importantsimo en el proceso de fermentacin. Sino se
tiene un control estricto de esta puede generar la muerte de la
levadura y con ella una fermentacin incompleta La uva roja presenta
mas acidez total que la uva verde, ya que su contenido de acido
flico y vitaminas del complejo b es mas alto.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS[1] acidez total en vinos
http://www.utu.edu.uy/Escuelas/departamentos/canelones/vitivinicultura/Laboratorio/Modulo%20propedeutico%20Teorico/Acidez%20total.pdf
consultado: noviembre 5 de 2013[2] Douglas A. Skoog, Donald M.
West, F. James Holler, Stanley R. Crouch; fundamentos de Qumica
analtica; octava edicin; McGraw-Hill 605, 606, 610. 632 634
[3] Douglas A. Skoog, F. James Holler, Timothy A. Nieman;
Principios de Analisis Instrumental; quinta edicin; McGraw-Hill.
644-654
[4] los cidos del
vinohttp://www.verema.com/articulos/498255-acidos-vino consultado:
noviembre 5 de 2013
[5] la fermentacin del vino
http://www.articuloz.com/vino-articulos/la-fermentacion-del-vino-la-quimica-entre-dos-964223.html
consultado: noviembre 5 de 2013
[6] Diferencias entre uva blanca y
negrahttp://www.vitonica.com/alimentos-funcionales/diferencias-entre-uva-blanca-y-negra
consultado: noviembre 5 de 2013
ANEXOS.
CALCULOS PRIMERA SESION: a continuacin se muestran los
resultados obtenidos para la acidez total en vinos artesanales:
Concentracin de NaOH:Masa de = 0,0674 gVolumen gastado NaOH: 5,7
mL (segn datos obtenidos de la grafica de la primera derivada)
La acidez del vino expresada en g/L de acido tartrico se calcula
con la siguiente formula:
Donde:m = volumen de muestra, P meq (ac.tartrico) = 0,075, V =
volumen de NaOH gastado, N= normalidad del NaOHAcidez total vino
artesanal (uva verde):m = 30 mL, V = 17,25mL, N = 0,0579
Acidez total vino artesanal (uva roja):m = 10 mL, V = 14,7 mL, N
= 0,0579
CALCULOS SEGUNDA SESION: a continuacin se muestran los
resultados obtenidos para la acidez total en vinos comerciales,
artesanales y jugos sin fermentar
Concentracin de NaOH:Masa de = 0,0683 gVolumen gastado NaOH: 4,3
mL (segn datos obtenidos de la grafica de la primera derivada)
Acidez total vino comercial (uva verde):m = 10 mL, V = 7,9 mL, N
= 0,0778
Acidez total vino comercial (uva roja):m = 10 mL, V = 11,7 mL, N
= 0,0778
Acidez total jugo (uva roja):m = 30 mL, V = 21.1 mL, N =
0,0778
Acidez total jugo (uva verde):m = 30 mL, V = 10,1 mL, N =
0,0778
Acidez total vino artesanal (uva verde):m = 30 mL, V = 22,5, N =
0,0778
Acidez total vino artesanal (uva roja):m = 10 mL, V = 13,75, N =
0,0778
CALCULOS TERCERA SESION: a continuacin se muestran los
resultados obtenidos para la acidez total en vinos artesanales:
Concentracin de NaOH:Masa de = 0,0679 gVolumen gastado NaOH: 4,5
mL (segn datos obtenidos de la grafica de la primera derivada)
La acidez del vino expresada en g/L de acido tartrico se calcula
con la siguiente formula:
Donde:m = volumen de muestra, P meq (ac.tartrico) = 0,075, V =
volumen de NaOH gastado, N= normalidad del NaOH
Acidez total vino artesanal (uva verde):m = 10 mL, V = 10,4 mL,
N = 0,0739
Acidez total vino artesanal (uva roja):m = 20 mL, V = 36,5mL, N
= 0,0739
