Amatorski pomiar cukru i kwasowości

Jako początkujący w winiarstwie, postanowiliśmy zapoznać się z amatorską metodą mierzenia i obliczenia ilości cukrów i kwasowości.

Pierwsza wersja postu mocno nas rozczarowała. Nie mając pewności co do „wirtualnych” obliczeń, skonsultowaliśmy instrukcję z osobą, która jak mawiają, jest „starym wyjadaczem”. Po konsultacji, nadal nie byliśmy pewni swoich szacunków, a w szczególności byliśmy zaskoczeni jego zdawkową odpowiedzią. Poprosiliśmy zatem kolegę, który jest matematykiem, aby przetestował instrukcję pod kątem poprawności wyliczeń z pytaniem czy rozumie i wie jak przeprowadzić pomiar i obliczenia. Dopiero dzięki niemu, uświadomiliśmy sobie, że instrukcja jest nieścisła i niezrozumiała, a to oznaczało dla nas że niewystarczająco poznaliśmy temat. Zdecydowaliśmy się zatem na niepublikowanie posta w pierwotnej jego formie i na ponowne przestudiowanie zagadnienia, czego efektem jest niniejszy materiał.

Z lewej gęstościomierz; od prawej kwasomierz z niebieskim płynem.

Naszym pierwszym pomiarem w samodzielnej produkcji wina będzie pomiar cukru i kwasowości w moszczu przed fermentacją, czyli zaraz po jego wytłoczeniu z winogron a jeszcze przed dodaniem drożdży. W domowych warunkach do pomiaru przybliżonej wartości cukru w moszczu zastosujemy z naszej pierwszej listy gęstościomierz określany również potocznie jako cukromierz lub winomierz, podający wynik w stopniach Ballinga [Blg] (powyższy rys. od lewej). Natomiast do pomiaru poziomu kwasowości zastosujemy gotowy zestaw tzw. kwasomierz z firmy Biowin (bo tylko takim dysponujemy, powyższy rys. od prawej). Stopnie Blg, to wagowa zawartość cukru w roztworze wodnym; czyli stosunek gęstości badanego płynu do gęstości wody. Jeśli na przykład roztwór wodny zawiera 100g cukru w 1kg ROZTWORU, to gęstościomierz pokarze 10^oBlg.
Pomiar powinniśmy przeprowadzić w takiej temperaturze, w jakiej gęstościomierz został wyskalowany. Taką informację możemy sprawdzić na ulotce zakupionego urządzenia. W naszym przypadku pomiar przeprowadzimy w temperaturze 20-21^oC, bo do takiej temperatury mamy przystosowany nasz gęstościomierz. Jeśli jednak z naszym gęstościomierzem zdarzy nam się przeprowadzić pomiar w innej temperaturze np. w piwnicy, gdzie temperatura może wynosić 4^oC, to musimy przeprowadzić korektę temperaturową wg  wzoru: Kt = B + (Tp – Tw) * 0,05 ^oBlg, gdzie: B, to odczytana wartość w stopniach Blg, Tp, to temperatura pomiaru, Tw, to właściwa temperatura pomiaru dla gęstościomierza. Jeśli przy ww. temperaturze, wartość odczytana z gęstościomierza wyniesie 12^oBlg, wówczas zgodnie ze wzorem na korektę temperaturową, obliczymy: Kt = 12 + (4-20)*0,05 = 12-16*0,05 = 12-0,8 = 11,2^oBlg. Taka korekta wynika z faktu, iż gęstość wody zależy od temperatury otoczenia.

Jeśli pierwszy raz przeprowadzamy pomiar przy użyciu gęstościomierza, to warto jeszcze dla pewności sprawdzić czy działa poprawnie. W tym celu wypełniamy czystą wodą ¾ kolby pomiarowej i dokonujemy pomiaru. Poprawny wynik dla czystej wody powinien wyjść 0^oBlg.

Według Filipa, nasz moszcz po wytłoczeniu z miazgi - przed fermentacją, będzie zawierał również pewną ilość innych substancji (niecukrów), czyli kwasy, garbniki, związki mineralne itp. Ze względu na to, iż zawartość niecukrów zafałszowuje wyniki pomiarów, to przy odczycie musimy dokonać korekty na ich zawartość. Przyjmuje się w literaturze, iż w czystym soku korekta na niecukry wynosi 4. Zatem jak przeliczać pomiar ^oBlg po korekcie na niecukry? Jeśli np. do 10 litrów moszczu dodamy 2 litry wody z cukrem i odczytamy gęstościomierzem 18^oBlg, to korekta zawartości na niecukry wyniesie: 4 * [10 / (10 + 2)] = 3,33, wówczas obliczamy18 - 3,33 = 14,67^oBlg tj. 146 g/kg (146 gram cukru na kilogram roztworu), czyli 1460 (146 * 10)  gram cukru na 10kg roztworu. Natomiast na przykład, jeśli do 10 litrów moszczu nie dodamy wody i odczytamy gęstościomierzem 20^oBlg, to korekta zawartości na niecukry wyniesie: 4 * [10 / (10 + 0)] = 4, wówczas obliczamy 20 – 4 = 16^oBlg, tj. 160 g/kg (160 gram cukru na kilogram roztworu), czyli 1600 gram na 10kg roztworu.

Z pomocą Filipa opracowaliśmy dla swoich potrzeb metodę, jaką zastosujemy do pomiaru cukru w moszczu winogronowym przed jego fermentacją dla nastawu 25L.

• Z odciśniętego moszczu z miazgi pobieramy próbkę klarownego płynu o temp. 20^oC.
• Po zanurzeniu gęstościomierza w probówce napełnionej w ¾ moszczem, odczytujemy ze skali miejsce, w którym styka się z płynem. Załóżmy, że gęstościomierz wskazał 18^oBlg. Od tego wyniku wprowadzamy korektę (-4) na niecukry (przykład interpretacji powyżej)  wiedząc, że nasz moszcz nie będziemy rozcieńczać wodą i po obliczeniu otrzymujemy wynik: 18 – 4 = 14^oBlg.
• Przeliczamy stopnie Blg (Ballinga) na g/l (ilość gramów cukru na litr), czyli 14^oBlg * 10 = 140 g/l, co oznacza, że 140g cukru znajduje się w 1000g roztworu, co oznacza zaś, że moszcz składa się ze 140g cukru i 860g roztworu (1000g - 140g).
• Zamieniamy gramy (g) na mililitry (ml). Dla roztworu 860g, to 860ml. Natomiast, dla cukru 140g, to 86ml (140 * 0,62). Zatem 1000g roztworu (860 +140) wynosi 946ml (860ml + 86ml).
• Przeliczamy, ile gramów cukru znajduje się w 1000ml stosując poniższe równanie proporcji:

140g cukru – 946ml
X g – 1000 ml
X = (140 * 1000) / 946 = 147,99 g/l, po zaokrągleniu 148 g/l.

• Przeliczamy ile cukru zostanie przerobione na alkohol. Ze 148 g/l cukru dodane drożdże wyprodukują ok. 8,5 % alkoholu (148 / 17  = 8,70); 17 to stała wartość.
• Planujemy 25L wina 12%-go, zatem w roztworze musimy mieć 5,1kg cukru (12 * 17 * 25 = 5100g / 1000g czyli 5,1kg, od których odejmujemy cukier już zawarty w 25 litrach nastawu, tj. 5100 – (148 * 25) = 1400g / 1000g = 1,4kg cukru. Taką porcję cukru musimy zatem dodać do naszego nastawu, jeśli planujemy 12% mocy alkoholu. Rozpuszczając taką porcję cukru w 1L wody i dodając do nastawu, zwiększy jego objętość o 1 + 0,62L wody (1 * 0,62 = 0,62). My jednak, jeśli zajdzie potrzeba dodania cukru, to wymaganą jego ilość rozpuścimy w odlanym i podgrzanym 1L moszczu. Po jego schłodzeniu dodamy do naszego nastawy i wymieszamy.
• Wyniki naszych pomiarów i obliczeń zapisujemy do wykorzystania analiz porównawczych przy następnych pomiarach naszego nastawu.

Według p. Wojciecha Bosaka w opracowaniu „Produkcja win gronowych w małym gospodarstwie”, ze względu na uwarunkowania klimatyczne w naszym kraju, „ ... winogrona nie osiągają wystarczającej zawartości cukru, aby uzyskać odpowiednie stężenie alkoholu podczas fermentacji”. Czym zatem dosładzać moszcz przed fermentacją? Autor pisze, że „ ... praktycznie jedną metodą wzbogacania stosowaną ... przy wyrobie wina jest dodatek sacharozy”. Sacharoza to nic innego jak zwyczajny cukier stołowy, otrzymywany z trzciny cukrowej lub buraków cukrowych. Jeśli zatem poziom cukru w naszym nastawie będzie niewystarczający, to zastosujemy cukier z buraków cukrowych. Pan Wojciech z Winnicy Król, nie poleca nam stosować cukru trzcinowego, ”... jedynie do musujących jako składnik liqier de expedicione – wtedy w połączeniu z dość silnym aromatem drożdży jest ok”.

W przypadku pomiaru kwasowości w moszczu, będziemy miareczkować zawarte w moszczu kwasy, błękitnym roztworem (patrz powyżej kwasomierz) aż do momentu pierwszej zmiany barwy moszczu. Miareczkowanie to oznaczenie kwasowości polegające na zobojętnieniu kwasów zawartych w naszej menzurce w obecności wskaźnika na podziałce, który daje możliwość zaobserwowania punktu zobojętnienia kwasów. Kwasowość moszczu określana jest ilością gramów kwasów w 1 litrze moszczu. W zależności od owoców występują różne kwasy organiczne: jabłkowy, cytrynowy, bursztynowy, winowy. W moszczu winogronowym przeważa przede wszystkim kwas winowy.

Zgodnie z instrukcją kwasomierza, nalewamy moszcz winogronowy do kreski „0” na podziałce menzurki, później dolewamy błękitny roztwór do kreski 6 (wg literatury, przeciętna wartość w moszczach winogronowych wynosi 8 g/l) i mieszamy np. plastikową „słomką” do koktajli aż do wyrównania kolorów (najlepiej patrząc pod światło). Jeśli zauważymy odbarwienie, to możemy już odczytać na podziałce menzurki poziom kwasowości. Po wymieszaniu, jeśli kolor się nie zmieni, to oznacza że kwasowość jest wyższa, wówczas miareczkujemy po 2 krople aż do momentu zmiany barwy.

Według Pani Izabeli Jażdżewskiej z firmy Biowin, w przypadku moszczu z winogrona jasnego zmiana koloru jest wyraźna - pojawia się delikatny odcień zielonkawy. Natomiast w przypadku moszczu z winogrona ciemnego zaobserwowanie barwy jest nieco bardziej kłopotliwe. Wówczas rozcieńczamy moszcz wodą w menzurce np. o dwie kreski więcej (z 6 na 8), mieszamy i odejmujemy rozcieńczony roztwór o dwie kreski a później miareczkujemy po 2 krople aż do momentu odbarwienia, co widać dokładniej pod lampką – odczytując na podziałce menzurki poziom kwasowości. Jeśli roztwór zmieni wyraźnie zabarwienie na kolor niebieski, to oznaczać będzie prze-miareczkowanie, wówczas pomiar kwasowości w moszczu należy przeprowadzić ponownie.

Jeden z forumowiczów (p. Stefan z Rzeszowa) na portalu winogrona.org, na podstawie własnych przeprowadzonych testów twierdzi: „używając menzurki Biowinu i odczytnika Vinoferm, wskazanie kwasowości jest zaniżane o 10 / 9 = 1,111”. My, zapiszemy dwie wartości poziomu kwasowości, pierwszą odczytaną z menzurki a drugą przeliczoną przez wartość 1,111.

Dr. Inż. Maciej Sierpiński (na portalu winnicepolskie.pl),  zaleca regulację kwasowości w moszczu pisząc: „ ... ponieważ w procesie fermentacji i dojrzewania wino zdąży się lepiej zharmonizować”. Natomiast p. Darek na forum alkohole-domowe.com doradza: jeśli nie kupujemy winogrona a bierzemy bezpośrednio z krzewów, to powinniśmy przetrzymać grona jak najdłużej na krzewie. Pisze: „ ... Nawet jak już cukry nie przyrastają - to kwasy się redukują ... zmienia się rodzaj kwasów - maleje ilość kwasu jabłkowego, a wzrasta ilość kwasu gronowego. Ten drugi jest i łagodniejszy w smaku ... łatwiej się go pozbyć przy przetrzymywaniu wina w chłodzie”.

W związku z tym, iż planujemy wino gronowe wytrawne, zgodnie z tabelą poniżej chcemy osiągnąć kwasowość na poziomie 6 -7 g/l. Jeśli moszcz będzie miał kwasowość na poziomie 8 g/l, to można fermentować moszcz bez odkwaszania.

Tabela z wino.org /forum

A gdy nasz moszcz winogronowy będzie miał za wysoki poziom kwasowości? Jeżeli moszcz będzie miał kwasowości na poziomie 9 g/l , to możemy odkwasić 1 g/l dodając węglan wapnia, rysunek poniżej (ozn. CaCO3,) na 1 litr, metodą na zimno. Pozostałe 2 g/l kwasowości w moszczu powinno się odkwasić samoczynnie w naturalny sposób już w procesie fermentacji. Liczymy zatem, ile węglanu wapnia musimy dodać do 25L nastawu z naszym moszczem: x = 0,67 * 1 * 25 = 16,75g (CaCO3).

Według literatury, nie należy odkwaszać węglanem wapnia więcej niż 2-3 g/l. Z powyższych obliczeń wynika, że my w jednym litrze odkwasilibyśmy 0,67g kwasów (16,75g/ 25l), czyli mieścimy się w normie. Węglan wapnia rozcieńczamy w 100ml wody, po czym dodając roztwór i mieszając (z naszej pierwszej listy, rysunek poniżej) z naszym moszczem, powstanie silne pienienie, dlatego w zbiorniku należy pozostawić 10-15% wolnego miejsca. Później, po upływie doby, moszcz należy zlać i odcedzić (np. przez gazę) do baniaka. W późniejszym etapie, jeśli to konieczne, rozpuszczamy wymaganą ilość cukru z buraków cukrowych, np. poprzez rozpuszczenie w 1 litrze odkwaszonego moszczu.

Jeżeli moszcz będzie miał kwasowości na poziomie 10 g/l , to możemy odkwasić 2 g/l dodając węglan wapnia na 1 litr, metodą na gorąco. Liczymy zatem, ile węglanu wapnia musimy dodać do 25L nastawu z naszym moszczem: x = 0,67 * 2 * 25 = 33,5g (CaCO3).

Według literatury, nie należy odkwaszać węglanem wapnia więcej niż 2-3 g/l. Z powyższych obliczeń wynika, że w jednym litrze odkwasilibyśmy 1,34g kwasów (33, 5g/ 25L), czyli mieścimy się w normie. Wlewamy zatem moszcz do garnka (tutaj najlepiej 40L), który podgrzewamy do 70^oC, dodając i mieszając węglan wapnia a później odstawiamy na dobę, aż wytrącą się kryształki z kwasów. Później odciągamy moszcz przelewając go do gąsiora. W późniejszym etapie, jeśli to konieczne, rozpuszczamy wymaganą ilość cukru z buraków cukrowych, np. poprzez rozpuszczenie w 1 litrze odkwaszonego moszczu.

Jeżeli moszcz będzie miał kwasowość w przedziale 11 – 14 g/l, to możemy odkwasić 2 g/l dodając węglan wapnia na 1 litr, metodą na gorąco opisaną jak wyżej oraz zastosować do fermentacji drożdże wspomagające znaczące obniżenie kwasowości moszczu, takie jak: Lalvin 71B lub Mauryvin B.

Jeżeli moszcz będzie miał kwasowość powyżej 14 g/l, to zdaniem wspomnianego wcześniej p. Darka „... w żaden rozsądny sposób nie da się zrobić wytrawnego wina gronowego ... najwyżej dolać wody i zrobić winogroniaka”. Metoda rozcieńczania moszczu winogronowego polega na dodaniu do moszczu odpowiedniej ilości wody. Według portalu multimex.cc.pl, najlepiej rozcieńczyć moszcz wodą źródlaną lub oligoceńską lub w ostateczności wodą przegotowaną ale nie mineralną i nie chlorowaną. Jeśli, na przykład kwasowość naszego moszczu wyniesie 15 g/l a chcemy uzyskać wino wytrawne o kwasowości 6 g/l, to do jednego litra moszczu musimy dodać (15/ 6) – 1 = 1,5L wody, wówczas do planowanego wina o obj. 25L uwzględnimy 16,16L moszczu (25L /1,5L wody) oraz 8,4L wody (25L – 16,6L moszczu). W efekcie pozostanie nam do wykorzystania jeszcze 8,4L moszczu (jako pozostałość z 25L moszczu winogronowego). Ponoć takie rozcieńczenie spowoduje, że nasze wino będzie puste w smaku i ubogie np. w ekstrakt. Wg literatury maksymalna zalecana ilość wody na 1L moszczu wg literatury, to 2L. Czy to w ogóle jest właściwe podejście? Śledząc fora internetowe, musimy przyznać, że często stosuje się rozcieńczanie moszczu, zwłaszcza z owoców innych niż winogrona.

Na zakończenie, analizując dostępne informacje na temat pomiarownia cukru i kwasowości w moszczu oraz ew. regulacji samej kwasowości, doszliśmy do wniosku, że właściwe zastosowanie technik pomiarowych, wzorów i wiedzy stosowanej, będzie wtedy możliwe, jeśli samodzielnie przeprowadzimy próby i zweryfikujemy wiedzę empirycznie z zastrzeżeniem, że będziemy nadal sprawdzać inne metody dojścia do tego samego celu.

przez admin