Wijn: meten en rekenen

Densiteitsmeting - dichtheidsmeting

De eerste meeting bij het winnen van sap of het maken van most om het potentiële alcoholgehalte te bepalen.
De dichtheid kan op 2 manieren bepaald worden:

hydrometer en maatglas meniscus aflezen refractometer beeld in een refractometer
  • met een densimeter
    • doe ongeveer 200 ml sap in een maatglas van 250 ml
    • meet de temperatuur, eventueel aanpassen door ofwel onderdompelen in koud water ofwel met de handen opwarmen tot 20°C
    • laat de hydrometer voorzichtig zakken in de vloeistof
    • kijk loodrecht op de schaal en lees de onderkant van de meniscus (onderkant van de gebogen vloeistofoppervlakte) af
  • met een refractometer
    • open het klepje
    • doe enkele druppels sap op het glas
    • sluit het klepje
    • houdt de refractometer horizontaal naar het licht
    • lees af

Zuurmeting in sap en wijn

De tweede meeting bij het winnen van sap of het maken van most om het titreerbaar zuur te bepalen.
Werkwijze:

  • vul het speciale maatglas tot aan de nul-streep met sap of wijn
  • druppel de blauwloogoplossing bij
  • als er een gele-blauwe kleur verschijnt zachtjes schudden
  • druppel per druppel blauwloog en telkens zachtjes schudden tot de oplossing ineens donker (blauw) wordt
  • aflezen, denk aan: loodrecht op de buis kijken en onderkant meniscus

Een indicator van kleur laten veranderen door een vloeistof in te druppelen noemen we titreren vandaar de naam titreerbaar zuur.
Geïnteresseerd in de chemie achter dit proces en het zelf maken van blauwloog, klik hier.

Een totaalpakket

Dit zelf geschreven programma (Visual Studio, virusvrij zip-bestand) berekent de belangrijkste parameters om een evenwichtige wijn samen te stellen.
ZIP-bestand downloaden, alles uitpakken, setup starten en aan de slag.
Het kan ook handmatig, klik hier.
Je meet de dichtheid, het programma kan zowel dichtheid, Oesche als g/l aan.
Je meet titreerbaar zuur in g/l.
Bepaal de hoeveelheid wijn in l die je wenst te maken, het gewenste zuurgehalte en het gewenst alcoholgehalte in % vol.
Start het programma en vul in het scherm de waarden in. Klik op berekenen en de rest werkt vanzelf!

 

Klik voor grotere afbeelding!

Suiker en zuur in vruchten (en in het sap ervan)

Vrucht °Oe Gem. suiker
g/l
Gem. tit. zuur
g/l
aalbes 45

83

29
aardbei 32 53 10
appel 50 125 8
bosbes 40 63 11
braam 40 62 12
druif 80 170 8
framboos 35 53 15
kers 70 135 8
kruisbes 40 61 17
peer 50 105 3

Mostsamenstelling wijnen

Wijn Alcohol
%vol
Titreerbaar zuur
g/l
dichtheid
°Oe
zeer lichte appel- en perenwijn

4-5

4-5

38-44
lichte appel- en perenwijn 6-7 6-8 50-55
vruchten tafelwijn 8-10 6-8 70-80
vruchten dessertwijn

13-15

8-10 110-125
witte druivenwijn 10-11 6-8 90
rode drivenwijn 11-12 6-8 96

Rekenen met titreerbaar zuur, zuur te kort

Eenheden titreerbaar zuur: g/l wijnsteenzuur soms ook in g/l zwavelzuur waarbij 1g/l zwavelzuur overeen komt met 1,532 g/l wijnsteenzuur
Het tekort aan titreerbaar zuur kan aangevuld worden door het toevoegen van organische zuren.

Zuur zuur per l nodig om tit. zuur met 1 g/l te verhogen
Wijnsteenzuur 1
Citroenzuur 0,853
Appelzuur* 0,893
Melkzuur (80%)** 1,250
Zwavelzuur*** 0,653

* opletten voor malo-lactische gisting, lees hier meer.
** beperkt gebruiken, hogere dosissen geven een melkachtige smaak
*** H2SO4 zz is een lichaamsvreemde stof en gevaarlijk in onoordeelkundig gebruik vandaar dat dit niet gebruikt wordt door de amateur om zuurcorrectie uit te voeren

Rekenen met titreerbaar zuur, zuur te veel

Bereken totaal zuur = volume most in l x gemeten titreerbaar zuur
Bereken de totaal volume vloeistof = totale hoeveelheid zuur x gewenste zuurtegraad
Bereken het toe te voegen water = totaal volume vloeistof - volume most

Door het toevoegen van water kan er een suikertekort ontstaan.
Totale mostgewicht = volume most in l x dichtheid in °Oe
Mostgewicht na verdunning = totale mostgewicht : totaal volume vloeistof
Ontbrekend mostgewicht per liter = gewenste mostgewicht - ontbrekende mostgewicht
Totaal ontbrekende mostgewicht = ontbrekende mostgewicht per liter x totaal volume
Om het mostgewicht met 1°Oe te laten stijgen is er 2,5 g suiker nodig
Toe te voegen suiker in g = totaal ontbrekende mostgewicht x 2,5
De toe te voegen suiker wordt in water opgelost en aangevuld met water tot het volume toe te voegen water

Erg omslachtig hé, met bovenstaand programma wordt dit alles en meer binnen de seconde berekend.

Rekenen met dichtheid, suiker tekort

Eenheden: dichtheid, soortelijke massa en Oechsle
Suikertekort per liter in °Oe = gewenst mostgewicht - gemeten mostgewicht
Totaal ontbrekend mostgewicht = suikertekort per liter x mostvolume
Toe tevoegen suiker = totaal ontbrekend mostgewicht x 2,5 g
Om de volumevermeerdering te beperken wordt de suiker in het sap opgelost.
Omdat suiker per opgeloste kilogram een volume heeft van 630 ml wordt het zuur toch wat verdund.
Het bovenstaand programma houdt zelfs daar rekening mee!

Neutralisatiereactie van wijnsteenzuur met natriumhydroxide

2NaOH + HOOC(CHOH)2COOH   →  2 H2O  + NaOOC(CHOH)2COONa
Voor de andere organische fruitzuren: appelzuur  HOOC(CHOHCH2)COOH en citroenzuur HOOC(CH2)(CHO)2COOH is de reactie analoog.
Op vraag van heel wat lezers, hieronder een verklaring bij de werking en bereiding van het reagens.

Voor een staal van 10 ml sap of wijn waarbij 1ml blauwloog overeenkomt met 1g zuur per liter (Acidometer en zuurweger van Kitzinger)

Uit de reactievergelijking: 2 mol NaOH neutraliseert 1 mol wijnsteenzuur.

Als 10 ml sap 1g wijnsteenzuur / liter bevat is er  1 g  /  150,086 g/mol  /100 = 0,000066628 mol wijnsteenzuur in die 10 ml
Om deze 0,000066628 mol wijnsteenzuur te neutraliseren is er 2 x zoveel stof NaOH  of  2 * 0,000066628 mol = 0,000133 mol NaOH nodig in 1ml oplossing of  0,133 mol per liter.
1 mol NaOH komt overeen met 1 mol x 39,997 g/mol = 39,997 g
0,0133 mol NaOH komt overeen met 39,997 g * 0,133 = 5,319 g

We maken een oplossing van 5,3 g NaOH met 0,25 g broomthymolblauw in 1 liter oplossing (aanvullen tot 1 l met gedemineraliseerd water bij voorkeur in een maatkolf).
De keuze voor de indicator valt op broomthymolblauw omdat het omslaggebied rond pH 7 (neutraal) ligt:  6,6 geel - 7,6 blauw.
Andere indicatoren komen minder in aanmerking. Lakmoes zit wel goed qua omslag maar het kleurverschil bij omslag is zeker in rode of donkere sappen of wijnen amper te merken.

Kostprijsberekening: 500g natriumhydroxide zeer zuiver  € 8,50 , 5 g broomthymolblauw  pro analyse € 25,65 (prijzen excl BTW dd december 2014), kostprijs per liter blauwloog-oplossing: € 3,80, klaargemaakte oplossing in de handel €15 - 20.

Voor een staal van 20 ml sap of wijn waarbij 1ml blauwloog overeenkomt met 1g zuur per liter (Vinotest)
We maken een oplossing van 10,6 g NaOH met 0,25g bromothymolblauw in 1 liter oplossing (aanvullen tot 1 l met gedemineraliseerd water bij voorkeur in een maatkolf).

Nauwkeuriger werken
Wie een pH-meter heeft kan de indicator laten vallen en titreren in een bekerglas op pH 7.

Sulfietmeting

Vrij sulfiet: het bepalen van het niet gebonden zwavel
Totaal sulfiet: het bepalen van het vrije en gebonden zwavel

Beide bepalingen kan met de Vinotest van Brouwland
Een snelle meting kan met de Quantofix-stix van Sigma-Aldrich.

Het zelf maken van de reagentia kan, maar rendeert voor de amateur amper door de beperkte houdbaarheid en het moeilijk vinden van sommige bestanddelen.
Voor de volledigheid, de samenstelling van de reagentia:
Jodium-kaliumjodigeoplossing: 1,008 g I2 + 1,406 g KI water bijvullen tot 1 l
Natriumhydroxide-oplossing: : 79,994 g NaOH water bijvullen tot 1 l
Zetmeel-zuurreagens: 2g zetmeel (maïsena of aardappelzetmeel), 140 ml fosforzuur (75%), water bijvullen tot 1 l