INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA

Ingeniería Química

Nombre de la práctica:Análisis de Vinos y Licores

Rodrigo Javier Canto Acosta

Dra. Lourdes Vargas de Vargas

Fecha de Entrega: 29/Noviembre /2013

Objetivo

Analizar muestras de vino de la marca F Chauvenet según la NMX-V-012-1986. BEBIDAS ALCOHÓLICAS. VINOS. ESPECIFICACIONES. ALCOHOLIC BEVERAGES. WINES. PECIFICATIONS. NORMAS MEXICANAS. DIRECCIÓN GENERAL DE NORMAS y la NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-142-SSA1-1995. BIENES Y SERVICIOS. BEBIDAS ALCOHOLICAS. ESPECIFICACIONES SANITARIAS. ETIQUETADO SANITARIO Y COMERCIAL

Introducción

Las bebidas alcohólicas son bebidas que contienen, en la mayoría de las bebidas, etanol (alcohol etílico). La dependencia de las bebidas alcohólicas se denomina alcoholismo. La elaboración se puede distinguir entre bebidas producidas por fermentación alcohólica (vino, cerveza, hidromiel, sake) en las que el contenido en alcohol no supera los 14-18 grados, y las producidas por destilación, generalmente a partir de un producto de fermentación (licores, aguardientes, etc.) Según son las especies alcohólicas aptas para el consumo humano, proveniente de la fermentación, destilación, preparación o mezcla de productos alcohólicos de origen vegetal, salvo las preparaciones farmacéuticas, jarabes o similares.

Aristóteles Hipócrates y Plinio reconocieron que el vino contiene una sustancia combustible, sin embargo, no hay indicios de que en ese tiempo se hubiera separado el agente inflamable. el primer testimonio de la separación el alcohol aparece en la descripción que hizo el maestro Sderno, quien murió en 1167 y se hallan escritos más precisos en los escritos del alquimista Alberto magnoen Regemburg. En 1500 se imprimió en Estamburgo un libro sobre destilación, de Heronimus Brunswick, médico. En Frankfort se publico en 1556 otra del médico Riff.En las dos obras e habla de hierbas y destilados de las mismas y sus aplicaciones medicinales.

Los licores y alcoholes que se encuentran en el comercio se dividen en dos categorías:

1. Los que se obtienen directamente por destilación.

2. Los que se obtienen mezclando uno o más ingredientes con el destilado original para dar al destilado ciertos caracteres deseados.

Los productos obtenidos por destilación pueden llamarse rectificados. Si han sido sometidos a purificación -posterior o “desnaturalizados” si se les añade sustancias para hacerlos irreversibles para la preparación de bebidas.

Los licores toman distintos nombre según la materia prima de donde proceden. Ejemplo de ello es el coñac obtenido de la destilación del vino o el ron que se obtiene a través de melazas de caña.

La obtención de mezclando por destilado con sustancias aromáticas, esencias naturales o artificiales, azucares y sustancias amargas, etc., se les da el nombre de licores compuestos y en el comercio se conocen como anisados, cremas, etc.

Los ensayos que pueden realizarse sobre los licores comprenden cierto número de investigaciones que son normales para todos los productos como el grado alcoholimétrico, el extracto de las cenizas, el reconocimiento de las impurezas, los desnaturalizantes y los azucares.

Las bebidas destiladas son las descritas generalmente como aguardientes y licores; sin embargo la destilación, agrupa a la mayoría de las bebidas alcohólicas que superen los 20º de carga alcohólica. Entre ellas se encuentran bebidas de muy variadas y caracterizadas, y que van desde los diferentes tipos de brandy y licor, hasta los de whisky, anís, tequila, ron, vodka, cachaca y gin entre otras.

El ingreso monetario que aporta la elaboración de estas bebidas a los gobiernos de los distintos países del mundo es tan grande, que la destilación es una de las industrias y actividades más supervisadas y reguladas a lo largo del planeta. Esto, al punto que en muchos países la supervisión es efectuada directamente por dependencias de recaudación de impuestos o agentes del tesoro.

El etanol, CH3CH2OH, es el alcohol con el que se elaboran bebidas y que se produce por fermentación de granos o de otros materiales que contienen azúcar o almidón. Una enzima cataliza la hidrólisis del almidón que produce unidades individuales de azúcar. A nivel calórico, el alcohol produce 7 kilocalorías por gramo sin aportar otros nutrientes, como pueden ser las vitaminas, minerales, etc. Dada esta característica de ausencia de aporte nutricional, a la caloría alcohólica se la denomina 'caloría vacía'.

PRINCIPO DE DESTILACIÓN

El principio de la destilación se basa en las diferencias que existen entre los puntos de fusión del agua (100ºC) y el alcohol (78.3ºC). Si un recipiente que contiene alcohol es calentado a una temperatura que supera los 78.3ºC, pero sin alcanzar los 100ºC, el alcohol se vaporizará y separará del líquido original, para luego juntarlo y re-condensarlo en un líquido de mayor fuerza alcohólica. Resultados similares pero de separación más difícil pueden lograrse invirtiendo el proceso. Esto implicaría enfriar el alcohol contenido en un líquido, comenzando a congelar el agua cuando se alcancen los 0ºC y separar el alcohol de la solución. (el punto de congelación del alcohol es -114ºC). Así, de comprender el proceso de destilación se deduce que los mayores componentes de las bebidas destiladas son el alcohol etílico (C2H5OH) y el agua.

La combinación de estas dos substancias en una mezcla directa no produce una bebida sabrosa, aunque esto cambia al adicionarle componentes con carácter propio, y que dan aroma y sabor que hacen sumamente atractivo su consumo. El secreto de las bebidas alcohólicas destiladas, y en especial del productor, es el de otorgarle a la bebida una

fuerza alcohólica elevada y al mismo tiempo que el producto final sea gustoso al paladar. Proceso que fue evolucionando y mejorando con el paso del tiempo.

Generalmente los materiales de los que se parte para la elaboración de bebidas destiladas, son alimentos dulces en su forma natural como la caña de azúcar, la miel, leche, frutas maduras, etc. y aquellos que pueden ser transformados en melazas y azucares.

Todos estos elementos de los que se parte contienen agentes activos que los transforman naturalmente en alcoholes, excepto en el caso de la papa (ver cuadro) donde se debe adicionar algún cereal para lograr el mismo efecto. Los agentes activos son enzimas, y están encargados de transformar el azúcar en alcohol. Las enzimas son generalmente compuestos nitrogenados solubles en agua que se comportan como albuminoides, los que, actúan como catalizadores dado que pequeñas cantidades de encimas logran un cambio efectivo en grandes cantidades de material base destinada al producto.

Las bebidas alcohólicas que incluyen destilación en su proceso de elaboración son muchas, y se distinguen las siguientes:

1. Whisky: Incluye todas sus variedades; Escocés (Scotch), Irlandés, Whiskies Estadounidenses y Canadienses. Incluyen cierto añejamiento según sea su productor. Siempre a partir de fermento de cereales, cerveza o malta.

2. Vodka: Los de Europa oriental y báltica a base de papa y cereales, y los occidentales a partir de cereales solamente.

3. Rum: Ron español o Rhum Francés. Partiendo todos de la caña de azúcar, son agrupados en tres variantes. (1) los secos y de cuerpo liviano. Producidos en Cuba, Puerto Rico, México, Argentina, Brasil y Paraguay; (2) los de cuerpo intenso producidos principalmente en Jamaica, Barbados y Demerara (Guyana Britanica); (3) los tipo Brandy pero aromáticos de Java e Indonesia, Haití y Martinica.

4. Brandy o Cognac: A partir de la destilación de vino o frutas molida fermentadas y añejados en toneles de madera. Los más conocidos son los que han tenido origen en Francia bajo el término de cognac y es el reconocido como destilación de vino. Los de fruta parten de manzanas, cereza, albaricoque (damasco), ciruela, etc. aunque son bebidas conocidas no como brandy o cognac sino por las marcas del producto terminado o nombre histórico que se les haya asignado.

5. La Slivovitza que derivan su nombre de la ciruela utilizada (Quetsch o Mirabelle). El Barat Palinka que deriva del albaricoque y añejada en barriles de madera. El Brandy de cereza que es también conocido como Kirsch en Francia y Kirschwasser en Alemania y Suiza que no tiene añejamiento alguno y por tanto color transparente.

6. Tequila: Obtenido a partir del mezcal o agave, variedades de cactus del país azteca y desierto del sur de Estados Unidos. Su añejamiento aumenta su calidad. Se comercializa con graduaciones alcohólicas que van desde los 37º hasta los 50º

7. Oke (Okelehao): Parte de la destilación de melaza de caña de azúcar, arroz y jugo de una fruta local con la que también hacen una comida llamada Poi. Es añejada en barriles de roble.

8. Ng ka py: Es una variedad de whisky chino de 43º hecho a partir de fermento de mijo y hierbas aromáticas y añejado en madera.

9. Aguardientes aromáticos: Este grupo incluye varias bebidas alcohólicas de alta graduación (mayor a 40º). Aquí se encuentran el Gin, el ajenjo, la Zubrovka y la Akvavit Escandinava (distinta al aquavitae escocesa). El gin a partir de fresas, moras o frambuesas; La Zubrowka (45º) pero aromatizada con ciertas variedades de pasturas; la Akvavit Escandinava (46º) que se produce en forma similar al gin pero incluye fermento de papas y se aromatiza con semillas de comino. Su variedad Danesa es incolora y aromatizada con semilla de carvi; Las variedades Noruegas y Suecas tienen tono rojizo, son mas dulces y picantes. La variedad Finlandesa es aromatizada con canela. La cachaça brasilera es hecha a partir de caña de azúcar, con la diferencia que no incluye añejamiento en madera, ni es aromatizada. Suele complementarse con azucares y cítricos.

10. Licores: Es el grupo quizá de menor graduación alcohólica. y que incluye las bebidas más dulces y aromáticas. La cantidad de combinaciones y sabores existente es ilimitada. En muchos casos es estandarizada y en otros es asociado a una marca. Su graduación alcohólica comienza en los 27º y termina con los más fuertes en los 40º.

La vinificación es el conjunto de procesos que lleva al mosto (zumo de la Vitis vinifera a una bebida alcohólica denominada vino). El proceso principal por el que ocurre esta transformación es la fermentación alcohólica. La elaboración del vino comienza con el prensado de las uvas para la obtención del mosto y acaba exactamente en las operaciones de embotellado. 

Los procesos que llevan a la fermentación del mosto, así como las reacciones durante la maduración son muy diversas y dan el "caracter" propio al vino. El vino tuvo una gran importancia para las civilizaciones romana y griega. Los griegos introdujeron las viñas y produjeron vino en sus colonias al sur de Italia, y más tarde los romanos practicaron la viticultura (la ciencia de cultivar viñas para la producción de vino) en todo su imperio. 

El vino puede someterse a una clarificación en muchas etapas a lo largo de su elaboración. Los tratamientos de filtración van desde una filtración grosera hasta tratamientos completamente esterilizantes. Tras la filtración y clarificación el vino se almacena en tanques antes del embotellado. En el caso de vinos esterilizados por filtración. El vino y las bebidas similares, a diferencia de la cerveza se elaboran a partir

de una materia prima inherentemente variable por lo que la calidad puede fluctuar notablemente de un año a otro. 

Parte Experimental

1. DETERMINACION DEL GRADO DE ALCOHOL DE UN VINO, LICOR O CERVEZA.

OBJETIVO: Determinar prácticamente el grado alcohólico a partir de muestras de un vino con el nombre de F Chauvenet

Material

1. Probeta 5. Rota vapor

2. Matraz de bola

3. Matraz Erlenmeyer

4. Termómetro

Metodología

1. Tomar 100ml de muestra de vino de F Chauvenet después de haberse aclimatado

2. Poner los 100ml de la muestra en el matraz para destilar. No se controla la temperatura. Se debe destilar hasta obtener: 67ml (1:30 hora aproximadamente).

3. Ponerlo en el equipo del Rota vapor4. Aforar el destilado a 100ml con agua destilada en una probeta5. Se le determina la Temperatura6. Se le determina la densidad relativa7. Medir los grados de alcohol Gay Lussac al destilado, con el alcoholímetro.

Nota:

Al destilar un vino este debe previamente, aclimatarse, hasta un pH de 10 a 12, con una base no volátil, para evitar el paso de ácidos volátiles al destilado.

Resultados

De la muestra de vino de F Chauvenet se obtuvo del destilado una cantidad de 72 ml a 16 °C con un grado de alcohol de 12°

2. DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE UNA MUESTRA DE VINO, LICOR O CERVEZA.

OBJETIVO: Se determinará prácticamente la densidad de una muestra de vino con el nombre de F Chauvenet

MATERIALES Y REACTIVOS

1. Probeta

2. Vasos de precipitado de 250 ml.

3. Matraces Aforados de 25ml

4. Desecador

EQUIPOS

1. Densímetro

2. Estufa

3. Balanza analítica

Procedimiento:

La determinación de la densidad absoluta y relativa se obtuvo de forma indirecta se miden la masa y el volumen por separado y posteriormente se calcula la densidad mediante la fórmula.

1. Se pone a enfriar el agua a 4°C en el refrigerador.

2. La muestra destilada con agua de la cerveza se pone también a enfriar a 15 °C en el refrigerador.

3. Se colocan 2 matraces aforados de 25 ml a la estufa a peso constante.

4. Se pesan los matraces aforados y se anotaron los pesos

5. Se procede a hallar la densidad del agua llenando los matraces aforados y anotando el peso. De la misma forma se hace con el destilado del vino.

Fórmula

La densidad o densidad absoluta se expresa así:

Donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del cuerpo.

Densidad relativa:

Donde ρr es la densidad relativa, ρ es la densidad absoluta, y ρ0 es la densidad de la sustancia.

Nota: Para los líquidos y los sólidos, la densidad de referencia habitual es la del agua líquida a la presión de 1 atm y la temperatura de 4 °C. En esas condiciones, la densidad absoluta del agua destilada es de 1000 kg/m3, es decir, 1 kg/L.

CALCULOS Y RESULTADOS

Densidad Relativa = Densidad Alcohol / Densidad Agua

Tabla 1 Resultados de la muestra de vino y agua destilada

MuestraPeso

constante del matraz

Peso del matraz con 25 ml de

muestra

Peso de la muestra

Densidad Absoluta

Densidad Relativa

1 21.911346.0035

(Vino)24.0922 0.9634

0.9527

2 21.5511

46.8316

(Agua Destilada)

25.2805 1.0112

3. DETERMINACION DEL EXTRACTO SECO DE UNA MUESTRA DE VINO, LICOR O CERVEZA

OBJETIVO: Determinara prácticamente la cantidad extracto seco que contiene una muestra de vino.

MATERIALES

1. Baño María 6. 1 Estufa de desecación

2. 1 Pipeta 7. 1 Parrilla eléctrica

3. 1 Balanza 8. 1 Capsula de porcelana

4. 1 soporte universal 9. 1 Anillo

5. 1 Tela de asbesto

Pasos a seguir en el desarrollo de la metodología:

1. Poner a peso constante las capsulas

2. Colocar 30 ml de muestra a 20ºC, exactamente medidos en las capsulas de porcelana puesto previamente a peso constante respectivamente.

3. Secar en la parrilla con calor moderado hasta sequedad, teniendo cuidado de no llegar a calcinación, enfriar y pesar:

4. Colocar en la estufa a 100 ºC, enfriar y pesar, repetir la operación hasta obtener peso constante:

CÁLCULOS Y RESULTADOS

La cantidad de extracto seco (NMX-V-017-S-1981.Bebidas alcohólicas) calcula de la siguiente manera:

Xo - Xy

R.S = --------------------- X 100

V

R.S. = Cantidad de extracto seco, expresado en g/dm3 = g/l

Xo = Masa de la cápsula más extracto seco (g)

Xy = Masa de la cápsula vacía (g)

V = Volumen de muestra empleada, en cm3 = ml

R . S .=3.3865 g deextrato seco

4. DETERMINACION DEL POR CIENTO DE CENIZAS EN UNA MUESTRA DE VINO, LICOR O CERVEZA

OBJETIVO: El alumno determinara la cantidad de cenizas que contiene una muestra de vino, licor o cerveza.

MATERIALES Y REACTIVOS

1. 1Capsula de porcelana 6. 1 Parrilla eléctrica2. 1 Mechero 7. 1 Soporte con anillo3. 1 Tela asbesto 8. 1 Mulla4. 1 Pinza para crisol 9. 1 Pipeta5. 1 Balanza 10. H2SO4 al 10 %

Pasos a seguir en el desarrollo de la metodología:

1. Al residuo de la practica anterior (determinación del extracto seco), agregarle 5 ml de H2SO4 al 10 % y secar hasta que la muestra se carbonice, enfriar.

2. Agregar 3 ml más de H2SO4 al 10 %, secar en la parrilla y quemar o calcinar de nuevo, enfriar y pesar hasta obtener peso constante. El resultado se expresa como % de cenizas sulfatadas.

CALCULOS Y RESULTADOS

%Cenizas totales = (Mo - M1) x 100

C = Contenido de cenizas (%)

Mo = Masa de la cápsula más cenizas (g)

M1 = Masa de la cápsula vacía (g)

%Cenizas totales :2.853 %en promedio

5. DETERMINACION DE LA ACIDEZ TOTAL DE UNA MUESTRA DE VINO, LICOR O CERVEZA

OBJETIVO: Determinar la cantidad total de ácidos que contiene una muestra de vino.

MATERIALES Y REACTIVOS

a. 1 Matraz Erlenmeyer de 300 ml e. Agua Destilada

b. 1 Soporte f. 1 Bureta

c. 1 Pinzas para bureta g. Fenolftaleína

d. NaOH 0.1 N

Pasos a seguir en el desarrollo de la metodología:

Se pone a hervir 250 ml de agua destilada.

1. Se toma 25 ml de muestra de la cerveza, vino o licor

2. Se mezcla los 25 ml de la muestra en el agua que ha sido hervida y agitar.

3. A la muestra se le pone 2 ml de indicador de Fenolftaleína.

4. Se toma 100 ml de la muestra para titular con hidróxido de sodio 0.1 N.

5. Anotar gasto total.

CALCULOS Y RESULTADOS

La acidez total presente en la muestra, expresada en miligramos de ácido acético por

100 cm3 de muestra y referidos a alcohol anhidro, se calcula de acuerdo a la siguiente

expresión (NMX-V-016-1980. Bebidas alcohólicas destiladas NMX-V-016-1980:

A.T. = V x N x 60 x 100 x 100

M G.A.R.

En donde:

a. A.T. = Acidez total expresada en miligramos de ácido acético por 100 cm3 de

muestra referidos a alcohol anhidro.

b. V = Volumen de la disolución de hidróxido de sodio gastado en la titulación de

la muestra, en cm3.

c. N = Normalidad de la disolución de hidróxido de sodio usada en la titulación.

d. 60 = Miliequivalente del ácido acético expresado en miligramos.

e. M = Volumen de muestra empleada en la determinación, en cm3

f. G.A.R = Grado alcohólico real de la muestra a 288 K (15°C) en la escala Gay-

Lussac.

Nota: Expresar el resultado como gramos de ácido acético por litro de muestra.

A . T .=1.483gL

6. DETERMINACION DE ACIDOS VOLATILES EN UNA MUESTRA DE VINOS, LICOR O CERVEZA

OBJETIVO: Determinar prácticamente, la cantidad de ácido volátiles que contiene una muestra de vino

MATERIALES Y REACTIVOS

a. 1 Matraz Erlenmeyer de 250 ml h. 1 Capsula de porcelanab. 1 Soporte con anillo y tela de asbesto i. 1 Mechero de Bunsenc. 1 Baño María j. 1 Parrilla electrizad. 1 Estufa de desecación k. 1 Probetae. 1 Pipeta L. 1 Buretaf. 1 Pinzas para bureta m. Alcohol al 40 % g. Fenolftaleína

Metodología:

Para determinar los ácidos no volátiles se lo hace lo siguiente:

1. Evaporar de 25 a 50 ml de muestra exactamente medidos en la parrilla eléctrica,

hasta sequedad, teniendo cuidado de no llegar a calcinación.

2. Dejar enfriar y luego agregar un volumen de alcohol etílico igual al volumen de

muestra.

3. Mezclar hasta disolver el sólido para después transferir la mezcla a un matraz

Erlenmeyer que contenga 250 ml de agua previamente hervida.

4. Mezclar de nuevo y se toma 20 ml de la muestra.

5. Se le agrega 2 ml de fenolftaleína como indicador.

6. Para luego titular con NaOH 0.1 N.

7. Anotar el gasto total.

8. Expresar el resultado de gramos por litro (gramos de acido acético por litro de

muestra).

CÁLCULOS Y RESULTADOS

La acidez volátil expresada como g de ácido acético por 100 cm3, se calcula por medio

de la siguiente ecuación (NMX-V-026-1986. Bebidas alcohólicas destiladas):

Fórmula

A = Vl x Nl x 0.06 x 40

En donde:

A = Acido acético/dm3 = Acidez volátil expresada en g de ácido acético, por dm3 =

litro.

Vl = Volumen de NaOH utilizado en la titulación.

N1 = Normalidad de la disolución de NaOH, valorada.

A=V 1 x N 1 x 0.06 x 40=0.95 x 0.08854 x0.06 x 40=0.20198gL

Interpretación de resultados

Según con nuestra muestra de vino con el nombre de F Chauvenet, los análisis realizados en este estudio se obtuvieron los resultados siguientes: por medio de un instrumento que fue el alcoholímetro Gay Lusaac se obtuvo 12° grados de alcohol, una densidad relativa de 0.9653

g

cm3 , una acidez total de 1.4 8 3g

dm3 y 0.2019 g de ácido acético por 1 L Según lo reportado

en la NMX-V-012-1986, en la tabla 2, nos muestra los límites que debe de cumplir los vinos y bebidas alcohólicas:

Tabla 2 Especificaciones físicas y químicas de bebidas alcohólicas

Según con lo ya reportado con la NMX-V-012-1986 nuestra muestra está sobre los límites cumpliendo con los reglamentos para el consumo humano.

En base a lo establecido en la NOM-142-SSA1-1995, las bebidas alcohólicas pre-envasados deben presentarse con una etiqueta en la que se describa o empleen palabras, ilustraciones u otras representaciones gráficas que se refieren al producto, permitiéndose la descripción gráfica de la sugerencia de uso, empleo, preparación, a condición de que aparezca una leyenda alusiva al respecto. La información contenida en las etiquetas debe presentarse y describirse en forma clara, evitando que sea falsa, equívoca o que induzca a error al consumidor con respecto a la naturaleza y características del producto. 

Conclusiones

Los análisis en muestras de vinos y bebidas alcohólicas son importantes para la salud de ser humano así como la información clara del uso de las bebidas en los envases para tener las precauciones necesarias al ingerir. Los análisis hechos nos hicieron cerciorar el cumplimiento del vino en la norma.

Bibliografía

1. http://www.chemistrypage.com/

2. Química cuantitativa,  Escrito por Glenn H. Brown,Eugene 

3. NMX-V-012-1986. BEBIDAS ALCOHÓLICAS. VINOS. ESPECIFICACIONES. ALCOHOLIC BEVERAGES. WINES.

PECIFICATIONS. NORMAS MEXICANAS. DIRECCIÓN GENERAL DE NORMAS.

4. CRISTIAN, D. Química Analítica. 2 Ed. Limusa. México 1981.

5. www.al-invest4.eu

6. https://www.biol.unlp.edu

7. Varnam A.H., Sutherland J.P. 1994. Bebidas: Tecnología, Química y Microbiología. Chapman & Hall, 2-6 Boundary Row, London SE1 8HN, UK. 417-418, 439-442, 460-462 p. Pacottet P. 1999. Procesos de Vinificación. ed. 2da. Ed. Salvat S.A de C.V. España. 476-478p

8. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-142-SSA1-1995. BIENES Y SERVICIOS. BEBIDAS ALCOHOLICAS. ESPECIFICACIONES SANITARIAS. ETIQUETADO SANITARIO Y COMERCIAL