Pomiar cukru i kwasowości

Jako początkujący w winiarstwie, postanowiłem rozpoznać metodę mierzenia i obliczenia ilości cukrów i kwasowości w moszczu przed fermentacją oraz oszacować zawartość alkoholu w przyszłym winie, zanim jeszcze przygotujemy nasz pierwszy nastaw z winogron. Pierwsza wersja postu mocno mnie rozczarowała. Nie będąc pewien „wirtualnych” obliczeń, skonsultowałem instrukcję z osobą, która jak mawiają jest „starym wyjadaczem”. Po konsultacji z nim, nadal nie byłem pewien swoich szacunków a w szczególności byłem zaskoczony zdawkową jego odpowiedzią. Poprosiłem 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, uświadomiłem sobie, że instrukcja jest niezrozumiała, a to oznaczało dla mnie, że niewystarczająco rozpoznałem temat. Zdecydowałem się zatem na niepublikowanie posta w pierwotnej jego formie i na ponowne przestudiowanie zagadnienia, czego efektem jest niniejszy materiał.
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 chceklisty gęstościomierz określany również potocznie jako cukromierz lub winomierz, podający wynik w stopniach Ballinga [Blg] (rys. od lewej). Natomiast do pomiaru poziomu kwasowości zastosujemy gotowy zestaw tzw. kwasomierz z firmy Biowin (bo tylko takim dysponujemy, rys. od prawej). 

Stopnie Blg to wagowa zawartość cukru w roztworze wodnym (stosunek gęstości badanego płynu do gęstości wody), np. jeśli roztwór wodny zawiera 100 g cukru w 1 kg wody, to gęstościomierz pokarze 10oBlg.

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 20oC (lub 21oC), 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 4oC, to musimy przeprowadzić korektę temperaturową wg poniższego wzoru: Kt = B + (Tp – Tw) * 0,05, gdzie Tp to temperatura pomiaru, Tw to właściwa temperatura pomiaru dla gęstościomierza, B to odczytana wartość oBlg. Dla przykładu, zakładamy że wartość odczytana z gęstościomierza wynosi 12oBlg, wówczas zgodnie ze wzorem na korektę temperaturową, obliczymy Kt = 12 + (4 – 20) * 0,05 = 12 + [(4 * 0,05) – (20 * 0,05)] = 12 + (-0,8) = 11,2oBlg. 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 poprawny wynik dla czystej wody powinien wyjść 0oBlg.

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

Z pomocą Filipa na nasze potrzeby opracowaliśmy metodę, jaką zastosujemy do pomiaru cukru w moszczu winogronowym przed jego fermentacją dla nastawu 25 l
         140 g cukru – 946 ml
         X g – 1000 ml
         X = (140 * 1000) / 946 = 147,99 g/l, w przybliżeniu 148 g/l.
Według 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 nie wystarczający, 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 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 Pan Stefan z Rzeszowa na portalu winogrona.org, na podstawie własnych przeprowadzonych testów „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.

Według dr. Inż. Macieja Sierpińskiego na portalu winnicepolskie.pl, zaleca regulację kwasowości w moszczu, „ ... ponieważ w procesie fermentacji i dojrzewania wino zdąży się lepiej zharmonizować”. Natomiast Pan Darek na forum alkohole-domowe.com doradza, jeśli nie kupujemy winogrona a dysponujemy bezpośrednio z krzewów, to powinniśmy przetrzymać grona jak najdłużej na krzewie. Jego zdaniem: „ ... 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.

#
Rodzaj
wina
Moc
wina
Kwasowość
wina
1
Słodkie
16 - 18%
9 – 10 g/l
2
Półsłodkie
13 - 15%
8 - 9  g/l
3
Półwytrawne
11 – 13%
7 – 8 g/l
4
Wytrawne
9 – 11%
6 – 7 g/l
Co, jeśli nasz moszcz winogronowy będzie miał za wysoki poziom kwasowości? Jeżeli moszcz będzie miał kwasowości na poziomie 9 g/l , to możemy odkwasić 1 g dodając węglan wapnia, rysunek poniżej (ozn. CaCo3,) na 1 litr, metodą na zimno. Pozostałe 2 g/l  kwasowości w moszczu już w procesie fermentacji powinno w naturalny sposób samoczynnie się odkwasić.  Liczymy zatem ile węglanu wapnia musimy dodać do 25 l 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, a z powyższych obliczeń wynika, że w jednym litrze odkwasilibyśmy 0,67 g kwasów (16,75 g/ 25 l), mieszcząc się w normie. Węglan wapnia rozcieńczamy w 100 ml wody, po czym dodając roztwór i mieszając (z naszej checklisty, rysunek poniżej) z naszym moszczem, powstanie silne pienienie, dlatego w zbiorniku należy pozostawić 10-15% wolnego miejsca. Później po dobie 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 dodając węglan wapnia (ozn. CaCo3) na 1 litr, metodą na gorąco. Liczymy zatem ile węglanu wapnia musimy dodać do 25 l 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, a z powyższych obliczeń wynika, że w jednym litrze odkwasilibyśmy 1,34 g kwasów (33, 5 g/ 25 l), mieszcząc się w normie. Wlewamy zatem moszcz do garnka (tutaj najlepiej 40l), który podgrzewamy do 70oC, dodając i mieszając węglan wapnia a później odstawiamy na dobę, aż się wytrącą kryształki z kwasów. Później odciągamy moszcz wlewając 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 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 Pana 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 ale nie mineralną i nie chlorowaną (lub po prostu przegotowaną). Dla przykładu, jeżeli 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 = 1,5 l wody, wówczas do planowanego wina o obj. 25 l uwzględnimy 16,16 l moszczu (25 l /1,5 l wody) oraz 8,4 l wody (25 l – 16,6 l moszczu). W efekcie pozostanie nam do wykorzystania jeszcze 8,4 l moszczu (jako pozostałość z 25 l moszczu winogronowego). Ponoć takie rozcieńczenie spowoduje, że nasze wino będzie puste w smaku i ubogie np. w ekstrakt. Maksymalną zalecaną ilość wody na 1 l moszczu wg literatury, powinna wynosić 2 l wody. Czy to w ogóle jest właściwe podejście? Śledząc fora internetowe, muszę przyznać, że często stosuje się rozcieńczanie moszczu, zwłaszcza z owoców innych niż winogrona.

Na koniec, analizując dostępne informacje na temat pomiarownia cukru i kwasowości w moszczu oraz ew. regulacji samej kwasowości, doszedłem 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.

Etykiety: ,