Didattica: progetto alimentazione 2°A tur
Nella vigna
Tutto ha inizio con un grappolo d’uva che si dondola pigro sotto il sole d’agosto.
Ma qual è la composizione chimica d’ un grappolo d’uva? Un’ occhiata alla tabella qui sotto ci dice che abbiamo a che fare con vero e proprio laboratorio chimico, all’opera per portare a maturazione gli acini.
Sotto l’apparente pigrizia,infatti , c’è grande attività: gli zuccheri e gli acidi stanno cercando la loro composizione ideale: quando il rapporto ottimale sarà raggiunto, inizierà
Didascalia La concentrazione zuccherina ed acidica della polpa varia sensibilmente procedendo dal centro alla periferia dell’acino.
il grande viaggio.
Fra i componenti dell’uva, importanti sono i polifenoli, responsabili del colore del vino e con funzioni antiossidanti; ricordiamo per esempio gli antociani che sono i classici coloranti delle uve rosse. Le diverse molecole presentano colorazioni che vanno dal rosso all’azzurro a seconda del tipo e del numero dei sostituenti sulla struttura di base. Il loro colore, inoltre, dipende anche dal pH del mezzo variando dal rosso brillante al blu a pH acido e basico, rispettivamente.
Molte verdure e frutti contengono antocianine: guardate ad esempio queste patate violette e i fantastici cambiamenti di colore della loro acqua di cottura provocati da limone(acido) e da candeggina (base).
E ora Vi presento C, l’ atomo di carbonio, che seguiremo in questo straordinario viaggio E’ racchiuso in una molecola di zucchero (glucosio), in un angolo dell’esagono che ne rappresenta la struttura.
Come sia arrivato lì e quale potrebbe essere poi il suo destino, lo narra Primo Levi in Carbonio , uno degli splendidi racconti che compongono il libro “Il sistema periodico”. L’anno scorso, con i ragazzi di quinta dell’istituto d’arte, avevamo tentato un progetto, che prevedeva la realizzazione di un video dedicato proprio a questo racconto. Purtroppo non siamo riusciti a portarlo a termine: mi è rimasto solo qualche bozzetto che ho provato ad assemblare così.
Ma diamo uno sguardo all’ inebriante itinerario con partenza dalla vigna verso la fine di settembre
- Visita alla cantina e sosta in confortevole tino per qualche mese
- Trasporto in bottiglia e breve soggiorno in bicchiere
- Ingresso in gola e visita di diversi apparati del corpo umano
- Arrivo con volo notturno all’etilometro
Un taglio secco dà inizio alla vendemmia ed al viaggio.
In cantina
La torchiatura dà il via al processo di trasformazione dell’uva, che continua con la fermentazione innescata dai microrganismi presenti nelle bucce.
Questi microorganismi, trasformano gli zuccheri in alcol e biossido di carbonio
Zuccheri + microorganismi —> alcol + diossido di carbonio
Tra gli altri, Saccharomyces cerevisiae è il lievito responsabile della fermentazione alcolica che corrisponde alla prima reale trasformazione del materiale di partenza … il mosto!
In condizioni di anaerobiosi, fermenta gli zuccheri producendo: etanolo e CO2.
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Glucosio e fruttosio sono le fonti carboniose utilizzate preferibilmente da questo lievito
Saccharomyces cerevisiae
In questo modo si produce alcol, un composto chimico che si forma quando frutta, cereali e vegetali in generale fermentano. Quando si parla di alcool, di solito ci si riferisce all’etanolo, si possono però formare anche altri alcoli quali: metanolo e glicerolo.
etanolo
Nonostante sia possibile produrre alcol chimicamente, con identiche proprietà, l’alcool ottenuto per fermentazione è l’unico potabile cioè ammesso nell’alimentazione. Quello ottenuto industrialmente per idratazione dell’etene, viene addizionato a sostanze che lo alterano rendendolo incommestibile: (alcol denaturato ). Al contrario degli zuccheri per i quali esistono molecole alternative (come, aspartame, saccarina) nel caso degli alcol non esiste alternativa.
Ritornando al nostro mosto, la fermentazione alcolica dura mediamente 7-10 giorni e si può controllare la durata agendo sulla temperatura del mosto. Prevede una fase iniziale (24/36 ore), una fase definita tumultuosa (7/10 giorni) e una fermentazione lenta che continua per alcune settimane.
Al mosto viene aggiunta una certa quantità di SO2, (biossido di zolfo) o suoi sali (solfiti) per evitare alterazioni da muffe e batteri.
L’attività dei microrganismi responsabili della fermentazione alcolica cessa quando il contenuto di alcol raggiunge il 14-18% in volume; in caso di sopravvivenza, i batteri possono dare origine a fermentazioni diverse, a cominciare dall’ossidazione dell’etanolo ad acido acetico, e provocare le così dette malattie del vino. Per raggiungere concentrazioni più elevate, quindi, bisogna ricorrere alla distillazione ( o all’aggiunta di alcol).
Nelle tabelle sono riportati alcuni tipi di bevande ottenute per fermentazioni e per distillazione.
Finita la fermentazione, dopo travasi e filtrazioni, il vino viene posto a maturare in attesa di essere imbottigliato .
Alla fine di tutto il processo, questa è la sua composizione
composizione del vino
Sono già passati cinque mesi dall’inizio del viaggio e, a febbraio Il vino è pronto per essere rinchiuso in una bottiglia da 750 mL: qualche mese di riposo e poi sarà pronto per essere venduto.
E il nostro atomo di carbonio? “C” è diventato parte della molecola di etanolo e attende di finire sugli scaffali di un supermercato. Ecco una foto che lo ritrae in ottima compagnia
Abbandoniamolo per un momento e vediamo brevemente la filiera legata alla produzione del vino. Dal momento che l’aria di Faenza è stata in passato (e spesso lo è ancora) pesantemente inquinata dagli olezzanti effluvi delle distillerie (oggi quasi tutte specializzate nell’estrazione degli oli), penso possa interessarvi l’attività industriale che c’è dietro quel fetore.
In questa gif animata è descritto l’intero percorso di trasformazione di un grappolo d’uva
filiera-del-vino
Anche solo dando un’ occhiata superficiale all’intero processo risulta evidente come l’affermazione dall’uva si ricava il vino, sia estremamente riduttivo. Sono Infatti molteplici i derivati di questo frutto come è mostrato in queste figure
Vediamo ora più da vicino alcune proprietà dell’etanolo e … diamo un po’ di numeri.
Incominciamo a guardare l’etichetta della nostra bottiglia di vino, là sugli scafali del supermercato
Fra le altre cose ci dice che il nostro vino ha una gradazione di 12,5 %vol. La quantità di alcol presente nelle bevande alcoliche è espressa in grado alcolico che corrisponde alla quantità in mL di alcol etilico presente in 100 mL di bevanda.
Primo quesito :
Quanti grammi di alcol ci sono nella bottiglia di vino da 750 ml con il 12,5% di grado alcolico?
12,5%vol è la percentuale in volume di alcol, vale a dire che su 100 ml di soluzione 12,5 ml sono di alcol
Quindi
12,5: 100 = X: 750
X= 750mL * 12,5/100
X = 93,75 mL
La densità dell’ etanolo è 0,79 g/mL
Quindi la massa è
0,79 g/ml * 93,75 ml =74,1 g
A cosa potrebbe servici conoscere questo dato? Per esempio a calcolare le calorie nascoste nella nostra bottiglia di vino
Un grammo di alcol corrisponde a
1gr di etanolo = 29 kJ = 7 kcal
74,1g x 7Kcal/g = 519 Kcal! (trascurando gli zuccheri presenti!)
Attualmente si ritiene accettabile una quantità giornaliera di alcol pari a 35-40 gr per l’uomo e 23-28 gr per la donna corrispondenti, rispettivamente, a 3 bicchieri e a due bicchieri di vino rosso; quantità maggiori provocano danni molto gravi all’organismo soprattutto al fegato e al SNC( sistema nervoso centrale).
Parlando di alcol ci si può esprimere anche in unità alcolica U.A.
1 Unita Alcolica (U. A.) = 12gr di etanolo presenti)
Quindi i dati riportati sopra fissano il limite di sicurezza per la salute a circa tre U. A. per gli uomini e due per le donne.
I livelli di etanolo tollerati dall’organismo sono più alti negli uomini rispetto alle donne. Come i Cinesi e Giapponesi, le donne hanno una minore tolleranza all’etanolo per cui anche piccole quantità di alcol provocano vasodilatazione con arrossamento del viso e aumento della frequenza cardiaca. La spiegazione è la mancanza di un enzima, l’acetaldeide-deidrogenasi mitocondriale, in grado di metabolizzare l’acetaldeide prodotta, L’accumularsi di questa sostanza nell’organismo, diventa tossico.
Proprio questo meccanismo, cioè l’inibizione dell’acetaldeide deidrogenasi viene sfruttato dal disulfiram (antabuse) un medicinale utilizzato come deterrente nel trattamento a lungo termine degli alcolisti, utile a mantenere “forzatamente” l’astinenza dalle bevande alcoliche. L’assunzione di alcol mentre si è in terapia con Disulfiram può scatenare, nel giro di pochi minuti, la cosiddetta sindrome da acetaldeide: vasodilatazione cutanea, cefalea, nausea,vomito
calorie , U.A
FINE PRIMA PARTE
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