We beseffen ondertussen allemaal als wijnmakers, hoe belangrijk het is, om te weten hoeveel sulfiet er in onze wijn zit. In de eerste plaats om de kwaliteit van onze wijn te garanderen en hem bescherming te bieden aan oxidatie en andere invloeden. In de tweede plaats om geen gezondheidsrisico’s te veroorzaken die gepaard kunnen gaan met te hoge dosissen van sulfiet in wijn en ten derde om aan niet te zondigen tegen de richtlijnen die hieromtrent bestaan.
Aangezien sulfiet een additief is dat niet van nature in de wijn voorkomt is men verplicht dit op het etiket kenbaar te maken. In de USA gaat de ‘Food & Drug Administration’ ervan uit dat ongeveer 1% van de consumenten een verhoogde gevoeligheid heeft voor sulfiet en dat dit percentage langzaam stijgt. Eén en ander zou gevolg van het jarenlange gebruik van sulfiet als bewaaradditief in vele voedseltakken. Net om deze reden is er nu ook vanwege de consumenten veel meer interesse in laag-sulfiet-wijnen.
1. Het wettelijk kader
Europa geniet momenteel wereldwijd een goede faam aangaande het beperken van sulfiet in wijn. Dit is simpel af te leiden uit volgend overzichtje.
Land Wijntype Limiet (mg/l SO2) Wet. referentie
Verenigde Staten alle 350 27 CFR 4.22(b)(1)
Australië <35 g/l suiker 250 ANZFSC4.5.1:Cl5
. >35 g/l suiker 300
Canada alle 350 (max 70 mg/l vrij SO2) Reg B.02.100
Indië alle 450
Japan alle 350 (in mg/kg)
Nieuw Zeeland <35 g/l suiker 250 (in mg/kg)
. >35 g/l suiker 400 (in mg/kg)
Europ wit/rosé, <5 g/l suiker 200 EC No.606/2009 An.IB
. wit/rosé, >5 g/l suiker 250
. rood, <5 g/l suiker 150
. rood, >5 g/l suiker 200
. specifieke wijnen A 300
. specifieke wijnen B 350
. specifieke wijnen C 400
Zoals je ziet doet Europa het inderdaad goed wanneer het gaat om droge wijnen. (suiker gehalte (:gecombineerd glucose en fructose-gehalte) lager dan 5 g/l). Wanneer het echter om de andere wijnen gaat zoals beschreven in de ‘specifieke wijnen’ dan komen we in de EC-norm een lijst van maar liefst 4 pagina’s (Annex I B) van allemaal wijnen die meer mogen bevatten tot zelfs 400 mg/l. Bovendien is de grootste kritiek uit de rest van de wereld (voornamelijk uit de US) dat Europa wel een wettelijk kader heeft maar het niet handhaaft en dat heel wat Franse en Duitse wijnhuizen niet aan de richtlijnen voldoen zonder gesanctioneerd te worden. Dit internationaal gekibbel zorgt er alleen maar voor dat Europa stilaan meer druk op de verschillende lidstaten uitoefent om de controles te verbeteren. Het is dus niet alleen voor de wijnkwaliteit belangrijk om zorgvuldig met sulfiet om te gaan, het in de toekomst wel eens tot flinke boetes leiden wanneer men hier uit de bocht gaat.
Wat we hier vooral moeten uit onthouden zijn de wettelijke maxima die ons opgelegd worden door Europa: voor rode wijn (waarover dit artikel handelt) geldt dus max. 200 mg/l (en nu ga ik er voor de eenvoud even van uit dat het om droge wijn gaat).
2. Het meten van sulfiet in rode wijn
Om sulfiet te meten zijn er enkele simpele analyse-technieken beschikbaar die gebaseerd zijn op het titreren van een jodide-jodaatoplossing met zetmeelzuur. Door de kleuromslag kan hierbij redelijk nauwkeurig getitreerd worden…. bij witte wijn. Voor rode wijnen lukt zoiets niet omdat de kleuromslag niet altijd goed zichtbaar is. In heel wat literatuur wordt dan aangeraden om de rode wijn te verdunnen om de kleuromslag beter zichtbaar te maken maar dit leidt niet altijd tot betrouwbare metingen.
Een veel betere manier bij rode wijn is om bij het titreren niet op kleuromslag te letten maar op de redoxpotentiaal. Wanneer deze sterk wijzigt, weet men dat het titratiepunt bereikt is zonder dat er een zichtbare kleuromslag nodig is. Dit kan men alleen maar doen indien men beschikt over de juiste electrode om dit via de pH-meter te meten. Een dubbel-platina-electrode kan dit perfekt uitvoeren maar zo’n electrode kost flink wat euro’s. (vb. bij Cole-Parmer kost dit al snel meer dan 700€ !!). Deze methode is hierdoor alleen beschikbaar voor de labo-professionals die beschikking hebben over dergelijke apparatuur. Jammer want de methode blinkt uit door zijn eenvoud.
Bytheway, de helemaal bovenaan beschreven methode dmv jodide-titratie bij witte wijn noemt men de Ripper-methode en berust op het colorimetrische principe (:kleuromslag). De methode die hiervan is afgeleid met de dubbel platina-electrode noemt men de ‘aangepaste Ripper’-methode en berust op het potentiometrisch principe.
Er is echter nog een andere oplossing die veel minder geld kost maar iets omvangrijker is in de uitvoering. Deze methode noemt men de Aeration-oxidation-methode. Deze methode berust op het principe waarbij men in een eerste stap, de zwaveldioxide (afkomstig uit de sulfiet-toevoeging) uit de wijn naar een andere vloeistof overbrengt zodat men nadien deze tweede vloeistof waarin het het zwavel gevangen is kan titreren op een zichtbare manier.
Chemisch gezien ziet er dat als volgt uit :
in de eerste stap maken we de sulfiet in de wijn vluchtig door luchtbellen te blazen door de wijn waar we fosforzuur aan toegevoegd hebben. De SO2 wordt nadien geoxideerd in waterstofperoxide waar het als H2SO4 meetbaar wordt door titratie met NaOH.
SO2 + H2O2 –> SO3 + H2O –> 2 H+ + SO42-
Hoe zit het nu met vrije en gebonden zwavel ?
De zwaveldioxide die onze wijn moet vrijwaren van enzymatische en chemische oxidatie en microbacteriële infecties is meestal afkomstig van de toegevoegde sulfiet-zouten (Natriummetabisulfiet of Kaliummetabisulfiet). In waterige omgeving (zoals onze wijnen) vallen die zouten uit elkaar en ontstaat er een evenwicht :
SO2 l H2O <–> H+ + HSO3– <–> 2 H+ + SO32-
De som van SO2 , HSO3– en SO32- wordt aanzien als ‘vrije zwavel’ en is de actieve vorm die ook de wijn bescherming bied. Bij een pH tussen 3 en 4 vormt de HSO3– de hoofdbrok (ca. 95%) terwijl de andere bijna verwaarloosbaar zijn. De vrije zwavel verminderd met verloop van de tijd door de tijd via verschillende kanalen (aan de lucht, ophoping bovenaan in de tank, binding met andere koolwaterstoffen zoals acetaldehyde, ketonzuren, anthocyanen en andere).
In de methode die we hierboven hebben aangehaald wordt in eerste instantie alleen de ‘vrije zwavel’ gemeten. Als we ook de gebonden zwavel willen meten dan kunnen we dat eenvoudig doen door de test te herhalen maar dan het wijnstaal met het fosforzuur te verwarmen. Dan komt ook de gebonden zwavel vrij zodat die nadien kan gemeten worden. De som van de twee geeft dan het totale zwavelgehalte van de wijn.
3. In de praktijk
Om deze techniek toe te passen bestaat er speciaal glaswerk maar dit is ook eenvoudig zelf te maken.Wat hebben we nodig ?
voor de opstelling :
-1- glazen buis diameter ca. 5mm (3 stukken van ongeveer 10 à 15 cm) Meestal wordt per lengte van één meter verkocht. Zo één lengte volstaat dan ruimschoots. Ik heb de mijne gekocht bij Saillart (http://www.glasatelier-saillart.be)
-2- flexibele slang die op deze glazen buisjes past (ook ca. 1 m) Dit heb ik meegebracht van Brouwland (http://www.brouwland.com/nl)
-3- twee kleine erlenmeyers (van 250ml)
-4- twee rubberen stoppen. In één stop moet één gat geboord worden en in de andere 2 gaten waarin het glazen buisje kan geschoven worden zonder dat het lucht lekt.
-5- een luchtpompje
-6- een titreerkolom
-7- een pipet van 10 ml
-8- een pipet van 20 ml
reagentia :
-1- gedistileerd water
-2- Indicator voor SO2, wordt later beschreven maar bestaat uit :
– methyl rood
– methyleen blauw
– ethanol (96%)
-3- fosforzuur H3PO4(25%) (zie opmerkingen verder in tekst)
-4- waterstofperoxide H2O2(3%)
-5- Natriumhydroxide NaOH (of loog) (0.01N)
De meeste van de reagentia zijn eenvoudig te verkrijgen bij drogist of apotheek. Waterstofperoxide kan je bij de apotheek onmiddellijk verkrijgen in de gewenste verdunning van 3%. Je kan er ook de pure ethanol krijgen. Misschien ook wel de indicatoren. Het enige wat lastig kan zijn is het fosforzuur omdat dit best wel een agressief zuur is waar je voorzichtig moet mee omgaan. Een oplossing hiervoor is gebruik maken van de producten die je in de tegelhandel kan verkrijgen voor het verwijderen van betonsluier. Dit is meestal hoofdzakelijk fosforzuur. De concentratie moet wel vermeld staan zodat je het kan verdunnen met water tot de gewenste 25%.
4. voorbereiden van de hardware
Het luchtpompje is ook best eenvoudig en kan je vinden in een vijvershop. Het kost nauwelijks 15€. Voor het boren van de gaten in de rubberen stoppen gebruik je een houtboor (zo scherp mogelijk) en boor met zo hoogmogelijke snelheid zonder veel druk uit te oefenen op de rubberen stop. Gebruik een vloeibaar afwasmiddel als snijdsmeermiddel, anders gaat het rubber door de wrijving en warmte ontbinden)
Voor het creëren van de luchtbellen moet we een zo fijn mogelijke uitlaat maken van de glazen buisjes. Met een gasbrandertje kan je een glazen buisje verwarmen totdat het plastisch wordt en vervolgens uitrekken zodat je zeer smalle verdunning krijgt in’t midden. Op die plaats breek je het buisje door zodat je twee buisjes hebt met een perfecte zeer nauwe luchtuitlaat. Zie bijgevoegd filmpje : blaaspipetten maken
Vervolgens komen we tot de volledige opstelling :
In de rubber stop met twee openingen steken we één blaaspipet (tot net boven de bodem van de erlenmeyer) en een stukje rechte buis. Hierop sluiten we twee stukjes flexibele slang aan waarvan het stukje dat vertrekt aan het rechte buisje eindigt in opnieuw een blaaspipet. Het buisje van de eerste blaaspipet sluiten we aan op de luchtpomp.
Zie ook foto hieronder.
5. Voorbereiden van de reagentia
Een aantal stoffen die we zullen nodig hebben moeten we nog even voorbereiden.
1. De indicator kunnen we snel maken door 0.1 g methyl rood af te wegen en op te lossen in 50 ml ethanol. Daarna wegen we 0.05 g methyleen blauw af en lossen dit op in 50 ml water. Nadat beide goed zijn opgelost kunnen deze samen gevoegd worden en voor het gemak bewaard worden in een druppelflesje.
2. Zorg dat je een hoeveelheid NaOH van 0.01N hebt klaar staan. Afhankelijk vanaf de originele sterkte moet je deze dus verdunnen. Indien je vertrekt van NaOH 0.2N (wat vaak in de handel te vinden is) dan moet je 1 ml hiervan verdunnen met extra 19 ml water. Dan heb je erna 20 ml van exact 0.01 N NaOH.
3. Het fosforzuur zou ongeveer 25% moeten zijn. In de handel is dat vaak 75% of 80%. Stel het is 75% en je hebt hiervan 50 ml. Voeg er dan 100 ml water bij zodat je 150ml verkrijgt van 25%.
6. De test
– Doe in de eerste erlenmeyer, 10 ml waterstofperoxide (3%). Voeg hierbij 4 à 6 druppels van de indicator (methylrood-methyleenblauw, zie hierboven). Een paars-violette kleur zou nu moeten ontstaan in de vloeistof. Indien niet, voeg een druppel van de fosforzuuroplossing(25%) toe.
– Titreer deze vloeistof met de 0.01N NaOH-oplossing zodat je een helder groen-blauwe oplossing verkrijgt. Roer de vloeistof goed na iedere toevoeging van een druppel NaOH. Indien het niet helder is, voeg nog een druppel toe tot de kleur stabiel is.
– Doe 20 ml van de wijn die u wil testen in de tweede erlenmeyer en voeg hierbij 10 ml van het fosforzuur(25%) (als je een andere concentratie gebruikt zoals ik, verdun deze dan zodat je op 25% eindigt. Ik vertrok van 75% en heb deze 1:3 verdund in een maatglas)
– Onmiddellijk de stop met de twee buisjes op deze erlenmeyer plaatsen zodat er geen lucht kan ontsnappen.
– Plaats ook de uitlaat in de eerste erlenmeyer zodanig dat de pipet in de vloeistof zit. Het kan handig zijn om hiervoor de erlenmeyer enigszins schuin te plaatsen.
– Zet de luchtpomp aan en laat gedurende 10 minuten de lucht bubbelen in de wijn. De SO2 zal overgebracht worden naar de tweede erlenmeyer en daar in de waterstofperoxide gevangen blijven. De kleur van de oplossing zal hierdoor veranderen.
– De vloeistof in de tweede erlenmeyer zal langzaam verkleuren (donkerder en blauw)
– Zet na 10 minuten de pomp af en haal de pipet uit de erlenmeyer met de waterstofperoxide.
– Titreer nu terug (met een volle titreerpipet) deze waterstofperoxide totdat de groen-blauwe kleur terug verschijnt en stabiel blijft.
– Noteer het getritreerde volume (ml).
– Pas volgende formule toe :
SO2 (mg/l) = aantal ml NaOH (getritreerd) x 0.01N NaOH x 32 x 1000
20 ml wijnstaal
of SO2 (mg/l) = 16 x aantal ml NaOH (getitreerd)
(in mijn geval : 0,6 ml (zie middelste foto hierboven) x 16 = 9,6 mg/l SO2 )
Indien je nu naast de vrije sulfiet ook nog de totale wenst te weten, dan herhaal je deze proef terwijl je de erlenmeyer met je wijnstaal verwarmt (tot lichtjes kokend). Het gebonden sulfiet zal dan ook vrijkomen en gevangen worden in het waterstofperoxide waar je het dan kunt meten door titratie op dezelfde manier.
Ik hoop dat mijn uitleg niet onnodig gecompliceerd was, ik heb het daarom min of meer in stripverhaalstijl weergegeven. Mochten er echter nog vragen zijn, aarzel dan niet om ze te posten op de wijnbouwer-website. Het luchtpompje, de erlenmeyers met de stoppen en een titratiekolom had ik reeds. Ook als je dit nog niet hebt is dit echt niet de zware kost. Een en ander is eveneens vrijkrijgbaar bij Brouwland. De hele opzet voor deze sulfiet-bepaling voor mij ongeveer 20 à 25 euro heeft gekost (voornamelijk voor reagentia). Het is dus echt wel een budgetvriendelijke oplossing voor degene die rode wijn maken en zelf het sulfietgehalte willen meten.
Succes!
