COLLOIDI

I COLLOIDI DEL VINO Un vino è fatto prevalentemente d'acqua e alcol che costituiscono una soluzione idro-alcolica, il solvente è l'acqua e il soluto è l'alcol. Tuttavia per semplicità consideriamo solvente la soluzione idro-alcolica in generale. In un solvente le sostanze sono presenti in diverso modo, possiamo trovare delle sostanze in soluzione, come solidi, liquidi o gas che in quella determinata soluzione, quindi in quel solvente, sono solubili.

Ai colloidi protettori si attribuisce l’effetto di protezione per la formazione di un rivestimento alla superficie dei cristalli che ne impedisce l’aggregazione. I colloidi protettori hanno una duplice caratteristica; quella di venire adsorbiti sulle particelle e quella di estendersi, quanto più possibile, nella soluzione allo scopo di impedire il contatto tra le diverse particelle colloidali. La stabilità è assicurata quando il polimero è presente in concentrazione sufficiente per ricoprire la totalità della superficie delle particelle del colloide instabile.
I vini contengono sostanze mucillaginose che agiscono da colloidi protettori. Il fenomeno è ben conosciuto nei vini rossi, la cui sostanza colorante colloidale ed i tannini si oppongono alla precipitazione dei sali dell’acido tartarico; con le filtrazioni strette queste sostanze vengono eliminate. I colloidi naturali del vino hanno, inoltre, un effetto positivo sulle caratteristiche sensoriali.

Esempi:
- L'acido malico in natura è in forma solida, nel vino si discioglie completamente e lo troviamo in soluzione.
- La glicerina che in natura è liquida, è perfettamente solubile in soluzione idro-alcolica.
- L'ossigeno assorbito dal vino si discioglie all'interno del vino.

Queste sostanze sono presenti in soluzione vera, cioè la molecola della nostra sostanza è perfettamente disciolta all'interno del prodotto. Ci sono altre sostanze che non sono solubili e che non sono molecole, ma aggregati macromolecolari, vale a dire i colloidi.
I colloidi sono diversi:
- proteine.
- sostanze tanniche.
- sostanze pectiche, ecc.

Una soluzione e una dispersione colloidale sono due cose completamente diverse perché se abbiamo sostanze in soluzione vera e andiamo ad ultrafiltrare la soluzione, nel filtro non rimane nulla, tutto ciò che è in soluzione passa il filtro, le sostanze in dispersione colloidale sono invece bloccate con un ultrafiltro.
Se abbiamo una soluzione vera e mandiamo contro a questa un raggio di luce, il raggio attraversa la soluzione e non viene riflesso in altra direzione che non sia quella a livello della quale viene immesso all'interno della soluzione. In una dispersione colloidale avviene l'effetto Tyndall. Il raggio che mandiamo contro la dispersione riflette in parte la luce, perché le particelle impediscono al raggio di proseguire completamente l'attraversamento della dispersione.
Il rifrattometro rileva una rifrazione della luce dovuta ad un soluto in soluzione, la dispersione colloidale và a percepire invece una deviazione di 90° rispetto all'angolo incidente della radiazione luminosa che inviamo. Il rifrattometro misura ciò che rifrange la luce. Ad esempio se prendiamo una soluzione di acqua e zucchero, che è una soluzione vera, mettendola a rifrattometro e guardando contro la luce, vediamo (nel rifrattometro classico c'è una scala che indica la % di zuccheri che abbiamo) la rifrazione della luce. L'acqua pura non ha rifrazione della luce, acqua e zuccheri hanno una rifrazione del piano della luce polarizzata con un certo angolo, tanti più sono i soluti, tanto più è l'angolo di rifrazione. Le dispersioni colloidali hanno l'effetto Tyndall, in altre parole una riflessione perpendicolare della luce.
Una dispersione colloidale si può presentare otticamente come:
- un liquido perfettamente limpido.
- un prodotto torbido.

Ad esempio un vino, filtrato brillantante, in bottiglia appare perfettamente limpido, eppure è un mix tra soluzione vera e dispersione colloidale. Questo dipende dal fatto che le sostanze colloidali, al disotto di una determinata dimensione molecolare, non sono otticamente percettibili e quindi sembra limpida anche una dispersione colloidale. Per cui mentre in un mosto vediamo anche otticamente una dispersione colloidale, un vino filtrato brillantante è limpido, però è anche lui ha una dispersione colloidale oltre ad essere una soluzione vera. Mentre un soluto, fatta eccezione per il caso dell'acido tartarico (che può andare come sale in equilibrio di sovrasaturazione, poi formare degli aggregati macromolecolari e quindi dei cristalli, a loro volta in dispersione nel vino), le sostanze colloidali possono sempre dare problemi di instabilità. Una soluzione vera è stabile nel confronto d'intorbidamenti (una soluzione d'acqua e zucchero, a temperatura ambiente o riscaldandola rimane sempre limpida), una dispersione colloidale non è invece uno stato fisico in cui abbiamo la certezza che le cose rimarranno identiche, infatti possono insorgere cambiamenti dovuti a variazioni di temperatura, ph, cationi, possono variare le caratteristiche dell'aggregato colloidale, che può diventare visibile e conseguentemente può apparire l'opalescenza.
La maggiorparte dei coadiuvanti che impieghiamo, che sia bentonite, gelatina, caseinato di potassio ecc., disciolti all'interno del liquido (normalmente acqua), prima di metterli nel vino, sono dei colloidi che vanno ad interagire con altri colloidi, questa interazione fa sì che avvenga la flocculazione e la precipitazione (l'eliminazione dal nostro prodotto di quello che vogliamo eliminare). Quando si parla di sostanze in soluzione vera, parliamo di sostanze che hanno caratteristiche chimiche ben precise (ad esempio l'acido malico è distinguibile molecolarmente), se parliamo invece di sostanze colloidali come le proteine, i tannini e le pectine non sono invece identificabili (ad esempio non ci sarà mai una proteina identica all'altra).
Colloidi in dispersione colloidale sono allo stato di sol (soluzione colloidale), però in determinate condizioni si può avere una flocculazione con formazione del gel, oppure possiamo avere una gelata, quindi sostanze amorfe che si rigonfiano una volta messe in un liquido e diventare gel. I colloidi presenti in una dispersione colloidale, a seconda delle loro caratteristiche, hanno un equilibrio instabile, che varia in funzione delle condizioni in cui questi vengono a trovarsi.
I colloidi si comportano in maniera diversa nei confronti dell'acqua, a seconda di quelle che sono le sostanze che hanno contribuito alla formazione di questo aggregato macromolecolare.
Ci sono colloidi idrofobi e colloidi idrofili, che molto più facilmente in una soluzione idroalcolica rimarranno in dispersione colloidale. Tra questi ultimi ci sono le pectine, le gomme, i polifenoli e le proteine. Quindi gran parte dei colloidi del vino sono idrofili, molto affini al mezzo in cui si trovano e non facilmente eliminabili per flocculazione e precipitazione. I colloidi idrofobi sono: fosfato di ferro, solfuro di rame, ferro cianuro di rame e ferro cianuro di ferro. Queste ultime due sono sostanze che si formano in seguito a un trattamento di demetalizzazione di un vino. Quando andiamo ad eseguire un trattamento con ferro cianuro, in un vino ricco in ferro, si forma il ferro cianuro ferrico che ha caratteristiche di colloide idrofobo. Il solfuro di rame si forma naturalmente in fermentazione se è presente rame, infatti si forma acido solfidrico che reagendo con il rame forma solfuro di rame. I collodi idrofobi precipiterebbero lentamente, si fanno solo dei collaggi per velocizzare l'operazione, ma aspettando andrebbero comunque a fondo da soli. Quelli idrofili difficilmente precipiterebbero sul fondo della vasca in maniera spontanea.
Se una sostanza è idrofila vuol dire che è affine all'acqua e che il colloide si và a rivestire di un velo di solvatazione ricoprendosi di molecole di acqua, ovviamente l'acqua è affine ad altra acqua. Il colloide quindi si mantiene, per legami a ponte d'idrogeno, in sospensione all'interno della soluzione. I colloidi anche quando avrebbero un peso tale da precipitare, spesso rimangono in dispersione colloidale, per la presenza di moti browniani, perché tendono a respingersi l'uno con l'altro, creando questi moti che fanno sì che loro rimangano comunque in sospensione nel vino invece di precipitare. I moti browniani sono generati anche da piccole differenze di temperatura, perciò visto che in cantina non c'è mai una temperatura costante, quel minimo di variabilità termica nell'arco di una giornata, è sufficiente ad instaurare all'interno della massa dei moti browniani tali per cui anche sostanze colloidali che, per peso dell'aggregato molecolare potrebbero precipitare, in realtà non precipitano.
Se vogliamo eliminare in maniera mirata delle sostanze come le proteine, dobbiamo impiegare altre sostanze che reagiscono con queste, formano un flocculo di dimensione maggiore, a quel punto il peso del flocculo è superiore di quelle che sono le resistenze date dai moti browniani e da interazioni di carica.
Gran parte dei colloidi sono carichi elettricamente, nel vino, normalmente tutti i colloidi sono carichi negativamente (o non hanno carica), fatta eccezione per le proteine.
Alcune sostanze colloidali hanno una determinata carica in funzione dell'ambiente in cui si trovano.
Ad esempio una proteina ha sia cariche positive che negative (carbossile e gruppo ammonio), a seconda del ph in cui si trova la proteina può essere carica positivamente o negativamente, visto che il punto isoelettrico (cioè il punto in cui le due cariche si annullano) è superiore a quello che è il ph del vino, la proteina, nel vino, è carica positivamente.
Tanto più quindi una sostanza è lontana dal suo punto isoelettrico e tanto più sarà carica.
Proprietà delle soluzioni colloidali.
La temperatura di congelamento e di ebollizione delle soluzioni colloidali, non seguono la legge di Raoult, ma sono vicine a quelle dell'acqua pura. I colloidi si trovano all'interno di una soluzione senza avere un'interazione diretta con la soluzione stessa, in altre parole se aggiungo un sale a una soluzione acquosa, la temperatura di ebollizione si alza e quella di congelamento si abbassa, se aggiungiamo una proteina la temperature rimangono identiche. Non vanno ad alterare quindi le caratteristiche fisiche del solvente. I colloidi possono precipitare, flocculando, anche da soluzioni molto diluite, a differenza dei composti solubili. Se un composto è solubile, sino a che non arriviamo al limite oltre il quale finisce la sua solubilità, rimane sempre perfettamente solubile. Un colloide lo possiamo trovare in dispersione colloidale e può flocculare anche quando è presente in piccola concentrazione quindi non ha un comportamento facilmente identificabile.

Un colloide è costituito da una carica positiva, velo di solvatazione e esternamente una carica negativa. Un colloide idrofilo carico, per flocculare deve perdere il velo di solvatazione e quindi diventare un colloide idrofobo, se mantiene carica elettrica, per interazione di carica può comunque rimanere in sospensione perché interagisce con colloidi della stessa carica respingendosi, se però perde la carica abbiamo la flocculazione. Può avvenire che il colloide idrofilo carico, diventi prima un colloide idrofilo scarico, quindi perde la carica, ma l'idrofilia lo mantiene ancora in dispersione colloidale, quando viene a perdere il velo di solvatazione, si disidrata e floccula. Queste sono due vie di flocculazione, comunque il colloide deve diventare idrofobo e non solvatato, quindi quando perde il velo di solvatazione e la carica, può precipitare.
Quando ad esempio aggiungiamo gelatina al prodotto (colloide idrofilo carico positivamente), facciamo precipitare i tannini (colloide idrofilo carico negativamente),queste sostanze devono interagire per interazione di carica. L'aggregato tanno-proteico si annulla perché ci sono presenti dei cationi, infatti il tannino ha una carica maggiore di quella della proteina, per cui l'aggregato tanno-proteico di suo, è ancora carico, ma negativamente, però si ha la perdita del velo di solvatazione ed a questo punto in presenza di cationi la carica negativa è annullata da questi, il complesso diventa idrofobo scarico e precipita.
In mancanza di cationi la gelatina non floccula, crea un sospensoide e quindi una dispersione colloidale stabile. La presenza di cationi fa sì che si abbia un intorbidamento immediato e una sedimentazione.
Più che per una diretta interazione (come nel caso del complesso tanno-proteico), alcuni coadiuvanti come bentonite e carbone, agiscono sullo stato colloidale con delle interazioni di adsorbimento, sono cariche elettrostatiche del coadiuvante che vanno a interagire con la carica della sostanza che voglio andare a rimuovere e si crea un adsorbimento per formazione di legami ad idrogeno, senza formazione di un complesso tanno-proteico.

L'Esperto dei Vini
dal Sito www.massimomoretti.it

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