Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12088:2017 về Rượu vang - Xác định hàm lượng cacbon dioxit - Phương pháp chuẩn độ được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố năm 2017, ban hành nhằm thiết lập quy trình chuẩn hóa để xác định hàm lượng khí cacbon dioxit (CO2) hòa tan trong các sản phẩm rượu vang bằng phương pháp hóa học chuẩn độ.
Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chuẩn độ để xác định hàm lượng cacbon dioxit có trong rượu vang. Phương pháp này áp dụng đối với các loại rượu vang yên lặng, rượu vang sủi tăm, rượu vang nổ và các sản phẩm tương tự từ nho. Đối tượng áp dụng bao gồm các phòng thử nghiệm hóa học, các tổ chức chứng nhận chất lượng, cơ quan kiểm tra nhà nước về an toàn thực phẩm và các doanh nghiệp sản xuất, kinh doanh, nhập khẩu rượu vang tại Việt Nam.
Nguyên tắc của phương pháp chuẩn độ
- Phương pháp dựa trên việc cố định lượng cacbon dioxit tự do và liên kết trong rượu vang bằng cách cho phản ứng với một lượng dư dung dịch kiềm (thường là natri hydroxit) để chuyển hóa hoàn toàn thành muối cacbonat.
- Lượng kiềm dư sau phản ứng được chuẩn độ ngược bằng dung dịch axit chuẩn (như axit clohydric hoặc axit sunfuric) với sự hỗ trợ của chất chỉ thị màu hoặc thiết bị đo pH để xác định điểm tương đương.
- Hàm lượng cacbon dioxit được tính toán gián tiếp dựa trên lượng kiềm đã phản ứng với CO2 có trong mẫu thử.
Thuốc thử và vật liệu thử nghiệm
- Dung dịch natri hydroxit (NaOH) nồng độ chuẩn xác định để phản ứng với CO2 trong mẫu rượu.
- Dung dịch axit clohydric (HCl) hoặc axit sunfuric (H2SO4) chuẩn dùng làm chất chuẩn độ ngược.
- Chất chỉ thị màu thích hợp (như phenolphthalein hoặc hỗn hợp chỉ thị) để nhận biết điểm dừng chuẩn độ bằng mắt thường, hoặc sử dụng hệ thống điện cực thủy tinh của máy đo pH.
- Nước cất hoặc nước khử khoáng đã được đun sôi để nguội nhằm loại bỏ hoàn toàn khí cacbon dioxit hòa tan trước khi pha chế thuốc thử.
Thiết bị và dụng cụ phòng thí nghiệm
- Buret chuẩn độ có vạch chia độ chính xác cao để định lượng dung dịch axit tiêu tốn.
- Pipet tự động hoặc pipet định mức để lấy chính xác thể tích mẫu rượu vang và dung dịch kiềm.
- Máy đo pH được hiệu chuẩn bằng các dung dịch đệm tiêu chuẩn để xác định điểm tương đương trong trường hợp chuẩn độ điện thế.
- Hệ thống làm lạnh hoặc bể đá để làm lạnh mẫu rượu trước khi mở nắp, hạn chế tối đa sự thất thoát khí CO2 ra môi trường.
- Các bình tam giác, bình định mức và dụng cụ thủy tinh chuyên dụng khác trong phòng thí nghiệm.
Quy trình chuẩn bị mẫu và tiến hành thử nghiệm
- Chuẩn bị mẫu thử: Mẫu rượu vang phải được giữ nguyên niêm phong và làm lạnh ở nhiệt độ thấp (khoảng 0 độ C đến 4 độ C) trước khi phân tích nhằm giữ cho lượng CO2 không bị giải phóng khi mở nắp chai.
- Tiến hành phản ứng: Mở nắp chai rượu vang một cách cẩn thận, dùng pipet lấy ngay một thể tích mẫu xác định và chuyển nhanh vào bình chứa đã có sẵn một lượng dư dung dịch natri hydroxit chuẩn để cố định CO2.
- Chuẩn độ: Tiến hành chuẩn độ lượng kiềm dư bằng dung dịch axit chuẩn cho đến khi dung dịch đổi màu (nếu dùng chỉ thị) hoặc đạt đến giá trị pH quy định trên máy đo pH. Ghi lại thể tích dung dịch axit đã tiêu tốn.
Tính toán và biểu thị kết quả
- Hàm lượng cacbon dioxit (CO2) trong mẫu rượu vang được tính bằng gam trên lít (g/l) hoặc miligam trên lít (mg/l) theo công thức toán học quy định trong tiêu chuẩn.
- Công thức tính toán dựa trên hiệu số giữa lượng kiềm ban đầu và lượng kiềm dư được xác định qua chuẩn độ, kết hợp với các hệ số quy đổi tương ứng với khối lượng mol của CO2.
- Kết quả thử nghiệm là giá trị trung bình của ít nhất hai lần xác định song song thực hiện trên cùng một mẫu thử, đảm bảo sai số nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn.
Yêu cầu đối với báo cáo thử nghiệm
Báo cáo thử nghiệm phải được lập một cách rõ ràng và bao gồm đầy đủ các thông tin quan trọng như: thông tin nhận biết đầy đủ về mẫu thử; phương pháp lấy mẫu đã sử dụng; viện dẫn tiêu chuẩn TCVN 12088:2017; kết quả thử nghiệm thu được và đơn vị biểu thị; mọi chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn hoặc được coi là tùy chọn nhưng có thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích.
Hiệu lực thi hành
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12088:2017 có hiệu lực kể từ ngày được công bố bởi Bộ Khoa học và Công nghệ. Tiêu chuẩn này đóng vai trò là căn cứ kỹ thuật thống nhất trên phạm vi toàn quốc, giúp các cơ quan quản lý kiểm soát chất lượng rượu vang lưu thông trên thị trường và hỗ trợ các doanh nghiệp nâng cao tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 12088:2017
RƯỢU VANG - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CACBON DIOXIT - PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ
Wine - Determination of carbon dioxide content - Titrimetric method
Lời nói đầu
TCVN 12088:2017 được xây dựng trên cơ sở tham khảo tiêu chuẩn của Tổ chức Rượu vang quốc tế OIV-MA-AS314-01 (2006) Carbon dioxide;
TCVN 12088:2017 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F9 Đồ uống biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
RƯỢU VANG - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CACBON DIOXIT - PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ
Wine - Determination of carbon dioxide content - Titrimetric method
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chuẩn độ để xác định hàm lượng cacbon dioxit của rượu vang, bao gồm rượu vang không có gas (rượu vang thường), rượu vang có gas vừa phải và rượu vang có nhiều gas có dải nồng độ lên đến 1,5 g/l.
2 Nguyên tắc
2.1 Rượu vang không có gas (áp suất của cacbon dioxit tối đa 0,5 x 105 Pa)
Làm lạnh một thể tích mẫu thử đến khoảng 0 °C và trộn đều với một thể tích dung dịch natri hydroxit vừa đủ để tạo pH từ 10 đến 11. Tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch axit với sự có mặt của cacbonic anhydrase. Hàm lượng cacbon dioxit tính được từ thể tích của axit cần thiết để thay đổi pH từ 8,6 (dạng bicacbonat) về 4,0 (axit cacbonic). Tiến hành chuẩn độ mẫu trắng trong cùng điều kiện với rượu vang đã khử cacbonat để tính thể tích dung dịch natri hydroxit đã tiêu tốn bởi các axit của rượu vang.
2.2 Rượu vang có gas vừa phải và rượu vang có nhiều gas
Làm lạnh một thể tích mẫu thử đến gần điểm đóng băng. Sau khi lấy ra lượng mẫu con được dùng làm mẫu trắng sau quá trình khử cacbonat, phần còn lại trong chai đựng mẫu được kiềm hóa để cố định tất cả cacbon dioxit ở dạng natri cacbonat. Tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch axit với sự có mặt của cacbonic anhydrase. Hàm lượng cacbon dioxit tính được từ thể tích của dung dịch axit cần thiết để thay đổi pH từ 8,6 (dạng bicacbonat) về 4,0 (axit cacbonic). Tiến hành chuẩn độ mẫu trắng trong cùng điều kiện với rượu vang khử cacbonat để tính thể tích dung dịch natri hydroxit đã tiêu tốn bởi các axit của rượu vang.
3 Thuốc thử
Chỉ sử dụng các thuốc thử loại tinh khiết phân tích và nước cất, trừ khi có quy định khác.
3.1 Dung dịch natri hydroxit (NaOH), 0,1 M.
3.2 Dung dịch natri hydroxit (NaOH), 50 % (khối lượng/thể tích).
3.3 Dung dịch axit sulfuric (H2SO4), 0,05 M.
3.4 Dung dịch cacbonic anhydrase, 1 g/l.
4 Thiết bị, dụng cụ
Sử dụng các thiết bị, dụng cụ thông thường của phòng thử nghiệm và cụ thể như sau:
4.1 Máy khuấy từ.
4.2 Máy đo pH.
4.3 Cốc có mỏ, dung tích 100 ml.
4.4 Pipet, dung tích 10 ml.
4.5 Nồi cách thủy.
4.6 Ống đong chia vạch.
4.7 Buret.
5 Cách tiến hành
5.1 Rượu vang không có gas
Làm lạnh mẫu thử cùng với pipet (4.4) được sử dụng để lấy mẫu đến khoảng 0 °C. Cho 25 ml dung dịch natri hydroxit 0,1 M (3.1) vào cốc có mỏ 100 ml (4.3); thêm hai giọt dung dịch cacbonic anhydrase(3.4). Dùng pipet (4.4) đã làm lạnh đến 0 °C, bổ sung 10 ml mẫu thử.
CHÚ THÍCH Đối với rượu vang chứa hàm lượng cacbonic nhỏ (dưới 1 g/l) thì không cần bổ sung cacbonic anhydrase để xúc tác hydrat hóa cacbonic.
Đặt cốc có mỏ lên máy khuấy từ (4.1), nhúng điện cực của máy đo pH (4.2) và đũa khuấy từ vào cốc và khuấy vừa phải. Khi chất lỏng đạt đến nhiệt độ phòng, chuẩn độ từ từ với dung dịch axit sulfuric 0,05 M (3.3) cho đến khi pH đạt đến 8,6. Ghi lại số đọc trên buret.
Tiếp tục chuẩn độ bằng dung dịch axit sulfuric 0,05 M (3.3) cho đến khi pH đạt 4,0. Thể tích dung dịch axit đã dùng để đưa pH của dung dịch mẫu từ 8,6 về 4,0 là n ml.
Đuổi khí cacbonic ra khỏi 50 ml mẫu thử bằng cách lắc trong điều kiện chân không trong 3 min, làm ấm cốc trong nồi cách thủy (4.5) đến khoảng 25 °C.
Tiến hành chuẩn độ theo quy trình trên với 10 ml mẫu đã khử cacbonat. Ghi lại thể tích axit đã sử dụng là n' ml.
5.2 Rượu vang có gas vừa phải và rượu vang có nhiều gas
Đánh dấu mức rượu vang trong chai (ví dụ: chai có dung tích 750 ml), sau đó làm lạnh cho đến khi bắt đầu đóng băng. Để chai ấm lên từ từ, trong khi lắc, cho đến khi tinh thể đá tan hết. Mở nắp nhanh và rót từ 45 ml đến 50 ml rượu vào ống đong chia vạch (4.6) để chuẩn độ mẫu trắng. Ghi lại chính xác thể tích Vbml, được xác định bằng cách đọc trên ống đong sau khi đưa ống về nhiệt độ phòng.
Ngay sau khi lấy thể tích Vb ml ra khỏi chai, thêm vào chai 20 ml dung dịch natri hydroxit 50 % (3.2). Để rượu vang đạt đến nhiệt độ phòng.
Cho 30 ml nước đun sôi và hai giọt dung dịch cacbonic anhydrase (3.4) vào cốc có mỏ 100 ml (4.3). Thêm 10 ml rượu đã được kiềm hóa.
Đặt cốc có mỏ vào máy khuấy từ (4.1), nhúng điện cực, que từ và khuấy vừa phải. Chuẩn độ từ từ bằng dung dịch axit sulfuric 0,05 M (3.3) cho đến khi pH đạt 8,6. Ghi lại số đọc trên buret. Tiếp tục chuẩn độ từ từ bằng dung dịch axit sulfuric 0,05 M (3.3) cho đến khi pH đến 4,0. Thể tích dung dịch axit đã dùng để đưa pH của dung dịch mẫu từ 8,6 về 4,0 là n ml.
Đuổi khí cacbonic ra khỏi thể tích Vb ml rượu vang để chuẩn độ mẫu trắng bằng cách khuấy trong điều kiện chân không trong 3 min, làm ấm cốc đựng mẫu trong nồi cách thủy (4.5) ở khoảng 25 °C. Lấy ra 10 ml mẫu đã khử cacbonat và thêm vào 30 ml nước đã đun sôi, thêm 2 đến 3 giọt dung dịch natri hydroxit 50 % (3.2) để đưa pH từ 10 đến 11. Sau đó chuẩn độ theo quy trình trên. Thể tích dung dịch axit sulfuric 0,05 M (3.3) đã thêm vào là n' ml.
Đổ hết chai rượu vang đã được kiềm hóa và xác định thể tích rượu vang ban đầu với dung sai 1 ml, bằng cách thêm nước đến vạch.
6 Tính kết quả
6.1 Rượu vang không có gas
Hàm lượng cacboxit của rượu vang không có gas, X1, biểu thị bằng gam trên lít (g/l) được tính theo Công thức (1)
|
| (1) |
Trong đó:
4,4 là số miligam cacbonic tương ứng với 1 ml dung dịch natri hydroxit 0,05 M;
n là thể tích dung dịch axit sulfuric 0,05 M (3.3) đã dùng để đưa pH của dung dịch mẫu từ 8,6 về 4,0, tính bằng mililit (ml):
n' là thể tích dung dịch axit sulfuric 0,05 M (3.3) đã dùng để đưa pH của dung dịch mẫu trắng (mẫu đã khử cacbonat) từ 8,6 về 4,0, tính bằng mililit (ml);
V là thể tích mẫu thử đã sử dụng, tính bằng mililit (V = 10 ml).
Kết quả được biểu thị đến hai chữ số thập phân.
6.2 Rượu vang có gas vừa phải và rượu vang có nhiều gas
Hàm lượng cacboxit của rượu vang có gas vừa phải và rượu vang có nhiều gas, X2, biểu thị bằng gam trên lít (g/l), được tính theo Công thức (2):
|
| (2) |
Trong đó:
4,4 là số miligam cacbonic tương ứng với 1 ml dung dịch natri hydroxit 0,05 M;
n là thể tích dung dịch axit sulfuric 0,05 M (3.3) đã dùng để đưa pH của dung dịch mẫu từ 8,6 về 4,0, tính bằng mililit (ml);
n' là thể tích dung dịch axit sulfuric 0,05 M (3.3) đã dùng để đưa pH của dung dịch mẫu trắng (mẫu đã khử cacbonat) từ 8,6 về 4,0, tính bằng mililit (ml);
V là thể tích mẫu thử đã sử dụng, tính bằng mililit (V = 10 ml);
V0 là thể tích rượu vang ban đầu đựng trong chai, tính bằng mililit (ml);
Vb là thể tích rượu vang dùng để chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng mililit (ml).
1 ml dung dịch axit sulfuric 0,05 M (3.3) tương ứng với 4,4 mg cacbonic.
Kết quả được biểu thị đến hai chữ số thập phân.
7 Báo cáo thử nghiệm
Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ:
a) mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ mẫu thử;
b) phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết;
c) phương pháp thử đã sử dụng và viện dẫn tiêu chuẩn này;
d) mọi thao tác không được quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc những điều được coi là tự chọn, và bất kỳ chi tiết nào có ảnh hưởng tới kết quả;
e) kết quả thử nghiệm thu được.
- 1 Quyết định 3946/QĐ-BKHCN năm 2017 công bố Tiêu chuẩn quốc gia về Rượu vang do Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7045:2013 về Rượu vang
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11032:2015 về Đồ uống - Xác định hàm lượng glycerol trong rượu vang và nước nho - Phương pháp sắc ký lỏng
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12082:2017 về Rượu vang - Xác định hàm lượng chất khô tổng số - Phương pháp khối lượng