”Acqua che squilli, acqua che brilli, dacci l’ossigeno senza rovelli”, ovvero sul perché l’acqua ricca di ossigeno è una bufala

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Sì, lo so. Come poeta non sono un granché. Niente al confronto con D’Annunzio che scriveva:

Acqua di monte,
acqua di fonte,
acqua piovana,
acqua sovrana,
acqua che odo,
acqua che lodo,
acqua che squilli,
acqua che brilli,
acqua che canti e piangi,
acqua che ridi e muggi.
Tu sei la vita
e sempre sempre fuggi.

(“Acqua” di G. D’Annunzio)

Ma se io sono una scarpa come poeta, ci sono persone che possono essere considerate delle vere e proprie ciabatte in ambito scientifico ed in particolare nel settore chimico.

In questi giorni sto intervenendo su una pagina facebook di una ditta che produce acqua arricchita di ossigeno. Addirittura nella loro pagina internet affermano di solubilizzare fino al 3000 % di ossigeno rispetto alle normali acque da tavola. Ad onor del vero, sembra che le acque ricche di ossigeno siano di moda attualmente. Basta andare in Google e digitare “acqua ricca di ossigeno” perché vengano trovate pagine internet di aziende che mettono in vendita questa acqua ritenuta più salutare della normale acqua da rubinetto, sia che l’ossigeno sia presente in modo “naturale”, sia che questo vi sia stato aggiunto.

Ma perché si sente l’esigenza di porre l’accento sul contenuto di ossigeno disciolto nelle acque?

Il BOD ed Il COD

Da un punto di vista squisitamente chimico spiego ai miei studenti (insegno sia ”Chimica del Suolo“ che ”Recupero di aree degradate”) che il contenuto di ossigeno disciolto nell’acqua è un parametro molto importante per la qualità (in termini positivi) di questo comparto ambientale. Infatti, anche gli organismi marini hanno bisogno di ossigeno per sopravvivere, esattamente come noi organismi terrestri. La differenza è che mentre noi siamo adatti a vivere in un fluido gassoso, ovvero l’aria fatta da circa il 79% di azoto molecolare, il 20% di ossigeno molecolare e l’1% di altri gas come l’anidride carbonica e l’argon, gli organismi marini sono adatti a vivere in un  liquido, cioè l’acqua, da cui riescono ad estrarre l’ossigeno che occorre per i loro processi metabolici.

In termini fisiologici, l’ossigeno di cui abbisognano le nostre cellule viene “catturato” dai polmoni, “legato” all’emoglobina e trasportato dove serve (Figura 1).

Figura 1. Schema della respirazione polmonare (Fonte)

La stragrande maggioranza degli organismi marini è dotata, invece, di branchie (Figura 2).

Figura 2. Meccanismo di funzionamento delle branchie (Fonte)

L’acqua passa attraverso le branchie venendo a contatto con delle sottilissime membrane al di là delle quali si trova il sangue. L’ossigeno disciolto nell’acqua diffonde attraverso queste sottilissime membrane per diffondere nel sangue povero di ossigeno.
I diversi meccanismi con cui gli organismi terrestri e quelli marini assorbono l’ossigeno per la realizzazione dei propri processi metabolici, fanno in modo che noi non possiamo sopravvivere in acqua, né gli organismi marini possono sopravvivere al di fuori dell’acqua (mi scuso con i miei lettori biologi se non sono stato troppo corretto nella descrizione dei processi di assunzione dell’ossigeno).

Fatta questa premessa semplicistica, due dei parametri che i chimici usano per valutare la qualità di un’acqua riferita alla sua capacità di sostenere la vita marina sono il Biochemical Oxygen Demand (o BOD) ed il Chemical Oxygen Demand (anche indicato come COD).

Il “BOD” è una misura della quantità di ossigeno che i microorganismi presenti nelle acque usano per la decomposizione aerobica della sostanza organica. Più elevato è il BOD, meno ossigeno è disponibile per il sostentamento della vita degli organismi marini (per es. i pesci).

Il “COD” è una misura della quantità di ossigeno richiesta per l’ossidazione della sostanza organica presente nelle acque sia per effetto di reazioni di natura microbiologica che di reazioni in cui non sono coinvolti i microorganismi. Come per il BOD, più elevato è il valore del COD, meno ossigeno è disponibile per il sostentamento della vita acquatica.

L’ossigeno disciolto riguarda gli organismi terrestri?

Da quanto appena scritto, si capisce che la quantità di ossigeno molecolare disciolto in acqua è importante per la vita acquatica. Ma cosa c’entriamo noi? Perchè l’ossigeno disciolto dovrebbe riguardarci? Una risposta la si trova in rete cercando nei vari siti di aziende produttrici di acqua ad alto contenuto di ossigeno:

  1. l’ossigeno disciolto migliora le prestazioni lavorative
  2. l’ossigeno disciolto favorisce la digestione
  3. l’ossigeno disciolto esalta il gusto delle pietanze
  4. l’ossigeno disciolto aumenta la resistenza fisica

etc etc etc

Insomma, come si legge, sembra che l’ossigeno disciolto nelle acque che beviamo sia come l’olio di serpente, ovvero una panacea per tutti i mali. Peccato che non avendo branchie come i pesci, l’ossigeno disciolto nell’acqua a noi non serva assolutamente a nulla.  In altre parole, le acque cosiddette ricche di ossigeno non sono altro che acque potabili in grado di toglierci la sete e mantenerci idratati esattamente come tutte le acque potabili di questo mondo, incluse quelle dal rubinetto.

Quanto ossigeno può essere disciolto in acqua?

Chi studia la chimica, anche al livello di scuola superiore, sa benissimo che esiste una relazione diretta tra pressione parziale di un gas, temperatura e solubilità del gas in un liquido.

La Figura 3 mostra l’andamento della solubilità dell’ossigeno molecolare in acqua deionizzata.

Figura 3. Solubilità dell’ossigeno molecolare in acqua deionizzata (Fonte)

Le tre curve indicano la quantità di ossigeno disciolto in acqua deionizzata a tre pressioni differenti: 1 atm (curva blu), 2 atm (curva rossa) e 4 atm (curva gialla). Per spiegare la traslazione delle curve (ovvero perché quella gialla è più in alto e quella blu più in basso) immaginate di dover spingere sott’acqua dei palloncini gonfi di aria. Se ne volete spingere uno solo, dovete applicare una certa forza; per spingerne due, dovete applicare una forza maggiore; questa forza aumenta all’aumentare del numero di palloncini che intendete spingere sotto il pelo dell’acqua.

La Figura 4 mostra la solubiità dell’ossigeno molecolare in un’acqua contenente dei sali.

Figura 4. Solubilità dell’ossigeno molecolare in acqua salata (Fonte)

La posizione delle curve è identica a quella mostrata in Figura 3 (curva gialla in alto, curva blu in basso). Tuttavia, salta subito agli occhi che l’ammontare di ossigeno disciolto nelle stesse condizioni della Figura 3, è inferiore.  Perché? La solubilità di un gas in acqua (o in un liquido qualsiasi) non dipende solo da temperatura e pressione, ma anche dalla presenza di soluti disciolti.

Come ho già avuto modo di scrivere (qui), il processo di solubilizzazione di un soluto in un solvente può essere considerato come una vera e propria reazione chimica in tre stadi:

  1. soluto-soluto → 2 soluto
  2. solvente-solvente → 2 solvente
  3. soluto + solvente → soluto-solvente

in cui l’ultimo stadio descrive la formazione di interazioni tra il soluto ed il solvente. Più affini sono soluto e solvente, maggiore è la solubilità del primo nel secondo. Non discuto in questa sede delle condizioni di saturazione per cui non è possibile sciogliere un soluto in un solvente oltre una certa quantità.

Nel caso dell’ossigeno in acqua deionizzata, tutte le molecole di acqua sono “a disposizione” per l’interazione con l’ossigeno che si scioglie nel solvente. Se, però, nel solvente è già presente un soluto, lo schema di solubilizzazione a tre stadi precedentemente descritto, si arrichisce di due ulteriori stadi:

  1. soluto1-soluto1 → 2 soluto1
  2. soluto2-soluto2 → 2 soluto2
  3. solvente-solvente → 2 solvente
  4. soluto1 + solvente → soluto1-solvente
  5. soluto2 + solvente → soluto2-solvente

Se il secondo soluto corrisponde all’ossigeno molecolare in fase gassosa, lo stadio 2 appena descritto non deve essere preso in considerazione. Quello che accade è che l’ossigeno molecolare in forma di gas compete con il soluto1 disciolto per le interazioni col solvente. Poichè l’affinità tra acqua e sale è maggiore che tra acqua e ossigeno gas,  ne viene che quando l’ossigeno viene “spinto” nell’acqua salata, la quantità di ossigeno gas in grado di sciogliersi (secondo lo schema descritto) è inferiore a quella in grado di sciogliersi in acqua deionizzata.

In definitiva, più basso è il contenuto salino di un’acqua, più elevata è la quantità di ossigeno che si può sciogliere; più alta è la pressione esercitata sulla superficie del liquido, maggiore è la quantità di ossigeno disciolto; a parità di contenuto salino e di pressione, più bassa è la temperatura del sistema e maggiore è la quantità di ossigeno che si può sciogliere.

Conclusioni

Possiamo sciogliere tutto l’ossigeno che ci pare in un litro di acqua adottando gli accorgimenti descritti nella parte finale del paragrafo precedente, tuttavia questo ossigeno non ci serve perché non abbiamo le branchie come gli organismi marini; in ogni caso, una volta che non sono rispettate le condizioni atte a garantire la massima solubilizzazione del gas in acqua, valgono le condizioni di equilibrio alla temperatura ed alla pressione di esercizio. In altre parole, quando apriamo una bottiglia di acqua arricchita di ossigeno alla pressione atmosferica ed alle temperature di questi giorni (oltre i 30 °C) ci dobbiamo aspettare una effervescenza dovuta  alla fuoriuscita del gas per raggiungere le condizioni di equilibrio a quei valori di temperatura e pressione. Il prodotto che si beve è né più né meno che acqua potabile (e ci mancherebbe) con tutte le caratteristiche tipiche di un’acqua qualsiasi venduta al supermercato o presa al rubinetto di casa.

Fonte dell’immagine di copertina

 

 

 

I dolcificanti parte V. Potassio 6-metil-1,2,3 ossatiazin-4-(3H)-one 2,2-diossido

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Continuiamo il breve reportage sugli edulcoranti. Dopo aver discusso di alcuni dolcificanti di sintesi e chiarito il meccanismo per cui sentiamo il sapore dolce (qui il link ai diversi articoli pubblicati fino ad ora), passiamo ad una molecola molto usata in campo alimentare.

Avete mai sentito parlare del composto il cui nome è riportato nel titolo di questa nota? Si tratta della molecola mostrata in Figura 1.

Figura 1. Sale potassico del 6-metil-1,2,3-ossatiazin-4-(3H)-one 2,2-diossido meglio noto come acesulfame K o E950

Un po’ complicato, vero? In effetti, questa molecola è più nota col nome commerciale di acesulfame K o con la sigla E950. Si tratta di un edulcorante di sintesi scoperto per caso, a cavallo tra gli anni ’60 e ’70 del XX secolo, da Clauss e Jensen.

Si presenta come una polvere bianca con un potere dolcificante circa 120 volte più intenso di quello del saccarosio (riferimento qui). Essendo termicamente stabile, viene utilizzato nei prodotti dolciari destinati alla cottura, oltre che in numerosissimi altri prodotti come quelli farmaceutici e negli alimenti per animali.

Nonostante il suo elevato potere dolcificante, l’acesulfame K lascia un retrogusto amaro. Per questo motivo esso viene sempre usato assieme ad altri edulcoranti artificiali come sucralosio, fruttosio ed aspartame. Il sapore dei  co-edulcoranti copre il retrogusto amaro dell’acesulfame K oltre a potenziarne il potere dolcificante attraverso un effetto sinergico il cui meccanismo non è stato ancora ben chiarito.

Tossicità dell’acesulfame K

Essendo un edulcorante artificiale, l’acesulfame K rappresenta nell’immaginario collettivo il non plus ultra dei prodotti tossici. In realtà, questo edulcorante non viene metabolizzato dal nostro organismo. Infatti, è stato dimostrato che esso viene completamente escreto intatto nelle urine dei pazienti che lo assumono (riferimento qui).

Non essendo metabolizzato, esso risulta acariogeno (cioè non provoca la carie), e acalorico (ovvero non dà alcun apporto energetico per cui ne è indicato l’uso nelle diete ipocaloriche); ha anche un indice glicemico nullo, per cui è consigliato nei prodotti alimentari per diabetici.

Nessuno studio fino ad ora è riuscito a correlare l’insorgenza di una qualsivoglia forma tumorale all’uso di acesulfame K. L’unico studio che sembra suggerire una qualche tossicità di questo edulcorante è stato pubblicato nel 2010 (qui). In particolare, è stato evidenziato che un possibile prodotto di degradazione dell’acesulfame K usato nella produzione di lassi, è l’acetoacetammide che ha caratteristiche genotossiche. Tuttavia, la quantità di alimenti contenenti acesulfame K e l’eventuale suo prodotto di degradazione (cioè l’acetoacetammide) che assumiamo quotidianamente è così bassa da rendere del tutto inesistente ogni possibile rischio genotossico.

I veri problemi dell’acesulfame K

Gli unici problemi legati all’assunzione di acesulfame K sono legati proprio alla sua elevata stabilità chimica. Infatti, quando se ne assume oltre la dose giornaliera consigliata (ovvero tra i 10 ed i 15 mg/kg di peso corporeo), l’acesulfame K può rimanere nel lume intestinale causando ritenzione idrica e diarrea (riferimento qui). È stato anche dimostrato che l’assunzione eccessiva di acesulfame K può provocare insulino-resistenza, ovvero la patologia di cui soffrono gli individui affetti da diabete di tipo II (riferimento qui).

In definitiva, come per tutti gli educloranti, anche per l’acesulfame K vale sempre la stessa raccomandazione: non bisogna esagerare con la sua assunzione. Come diceva già Paracelso: è la dose che fa il veleno.

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Acqua azzurra, acqua chiara, acqua alcalina

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Ebbene sì. Mi son trovato in una pizzeria del Nord Italia. Una di quelle pizzerie che vanno per la maggiore, un po’ chic (in realtà lo era, ora è una pizzeria come tante altre) e tanto bio. Non è che io mi faccia infinocchiare dalla storia del bio. So perfettamente che è solo marketing: quelli che pensano che i prodotti bio siano migliori a livello nutrizionale sono tanti ed hanno soldi; ma allora perché non dar loro quello che vogliono e far transitare i soldi dalle loro tasche a quelle dei venditori di fumo?

Ma andiamo con ordine.

Pizzeria del Nord Italia; tutto bio; famosa per fare pizze molto buone. Mi accomodo e mi viene fornito un menu. E cosa ti leggo? Guardate un po’ qui (Figura 1)

Figura 1. Dettaglio del menu in una pizzeria del Nord Italia in cui si evidenzia la possibilità di avere acqua a basso residuo fisso ed alcalina

Ora, passi per i succhi di frutta e le bevande con un po’ di succo e tanta anidride carbonica, ma come è possibile mettere tra le bibite “bio” anche l’acqua naturale e l’acqua frizzante? Esiste un’acqua non bio, forse? E la cosa più simpatica è che per attirare i gonzi (onestamente non so se quelli che lavorano lì credano veramente a queste scemenze) l’acqua naturale (che regalano loro; ma come sono generosi!) è alcalinizzata.
Sì, avete letto bene. Nelle mie peripezie ho finalmente trovato un locale che fornisce agli avventori acqua alcalinizzata. Potevo non assaggiarla? Ma certo che l’ho presa, tanto più che era regalata; non volevo offendere nessuno rifiutando un cotanto regalo.

cos’è l’acqua alcalina e ionizzata a basso residuo fisso?

Partiamo dal fatto che l’acqua chimicamente pura viene usata solo in laboratorio. È quella che noi chiamiamo acqua iperpura. Vuol dire che oltre alle molecole H2O non contiene niente altro o, se c’è qualcosa, questo non è rilevabile con le tecniche analitiche di cui disponiamo. Questa acqua da laboratorio non è potabile. E sapete perché? Perché quando la ingeriamo viene a contatto con le pareti cellulari delle nostre cellule. Nella parte interna delle cellule c’è una soluzione acquosa in cui c’è di tutto: dalle sostanze organiche disciolte ai sali minerali. La membrana cellulare quindi si trova circondata da un lato da una soluzione molto concentrata di soluti di natura differente, dall’altro da acqua che contiene soluti a concentrazioni analiticamente non rilevabili. Sapete cosa accade? Accade che l’acqua che sta fuori, quella da laboratorio, tende a penetrare attraverso la membrana cellulare per diluire la concentrazione dei soluti presenti nella soluzione all’interno della cellula. Il processo si chiama osmosi (Figura 2).

Figura 2. Rappresentazione schematica dell’osmosi (Fonte)

Il processo osmotico consiste, quindi, nella diluizione della soluzione più concentrata da parte di quella meno concentrata. Il passaggio del solvente attraverso la membrana termina quando le concentrazioni da entrambi i lati della membrana sono uguali. C’è un “ma”. La differenza di concentrazione tra la zona interna e quella esterna alla cellula, genera una differenza di potenziale osmotico così elevata che la membrana cellulare si rompe. Occorre, cioè, quella che si chiama lisi cellulare. In termini più umani come possiamo trasporre in immagini più immediate quello che ho scritto? L’acqua iperpura che abbiamo ingerito è a diluizione infinita (significa che non c’è nulla dentro, ovvero, nel linguaggio scientifico, non è possibile determinare la presenza di soluti). Questo vuol dire che il processo osmotico descritto sopra continua fino a quando anche la soluzione all’interno della cellula diventa infinitamente diluita. In altre parole, l’acqua continua a passare all’interno della cellula gonfiandola. La cellula si può gonfiare fino a un certo punto come un palloncino. Dopo un certo limite scoppia. Ora capite che se ingeriamo l’acqua iperpura che usiamo in laboratorio rischiamo la morte per lisi cellulare.
L’acqua che noi beviamo, in realtà, non è iperpura, ma contiene delle sostanze disciolte in quantità variabile in funzione della sorgente dell’acqua stessa. Il residuo fisso di cui si parla in Figura 1 non è altro che la quantità di materiale inorganico che è presente nell’acqua e che si rileva per differenza in peso dopo aver sottoposto una quantità nota di acqua ad un trattamento termico in stufa a 180 °C. Il residuo fisso non è un problema in termini di potabilità. Anzi, la sua presenza ci consente di dire che l’acqua che beviamo è sicura perché non innesca i processi descritti sopra. Ricordo che la potabilità dell’acqua non è solo chimica ma anche biologica; un’acqua chimicamente potabile potrebbe non esserlo microbiologicamente. Questo vuol dire che sto facendo un discorso non completo perché mi sto concentrando solo sulla composizione in termini chimici dell’acqua e non sulla presenza o meno di microorganismi.

Il residuo fisso è nocivo per la salute?

”Ma manco pe gniente” come direbbero in un improbabile dialetto. Tutto quello che leggete in merito ai danni sulla salute del residuo fisso sono sciocchezze messe in giro da gente che, molto probabilmente, non ha alcuna conoscenza chimica o, se ne ha, essa è abbastanza scarsa. Basta leggere, per esempio, il sito della Fondazione Veronesi o quello delle acque minerali italiane. In questo ultimo sito potete leggere che esistono delle acque con elevatissimo residuo fisso che vanno assunte sotto controllo medico. Alla luce di quanto ho spiegato sopra, si può capire perché. Se la concentrazione salina è troppo alta, la membrana cellulare si trova all’interfaccia di una soluzione poco concentrata, quella interna alla cellula, ed una molto concentrata, all’esterno della cellula. Il passaggio dell’acqua attraverso la membrana in base al meccanismo osmotico descritto, avviene dall’interno all’esterno della cellula. La conseguenza è ancora una volta la lisi cellulare ed il rischio di morte. Avete capito perché non possiamo bere l’acqua di mare? In definitiva le acque potabili che noi utilizziamo hanno un residuo fisso variabile in funzione della sorgente da cui preleviamo l’acqua. Se il residuo fisso è entro i limiti dei 1500 mg/L non ci sono problemi di sòrta (qui per i limiti del residuo fisso).

E l’acqua ionizzata alcalina?

Vi ricordate questa scena del film “Amici miei”?

Ecco. Si tratta di una supercazzola.

Uno ione è una qualsiasi specie chimica che ha una carica elettrica positiva (e si chiama catione) o negativa (e si chiama anione). Esistono anche specie chimiche che, pur essendo elettricamente neutre – ovvero non sono né cationi né anioni, sono comunque caratterizzate dalla presenza di cariche. Si tratta degli zwitterioni in cui il numero di cariche elettriche positive eguaglia quello delle cariche elettriche negative col risultato finale di non essere soggetti all’azione di un campo elettrico applicato. Quindi che vuol dire acqua ionizzata? Assolutamente nulla. A meno che questi chimici della domenica non intendano riferirsi all’equilibrio di dissociazione dell’acqua che è:

ed intendano dire che le specie a destra dell’equilibrio descritto siano acqua ionizzata. In realtà questi chimici improvvisati non sanno che  quello descritto è un processo di equilibrio che risponde a tutta una serie di parametri di cui ho già discusso tempo fa (qui). Il problema è che oggi va di moda l’acqua alcalinizzata. Banalmente è un’acqua il cui pH è > 7. Questo perché fin dalle scuole elementari viene insegnato che quando il pH < 7 l’acqua è acida, quando pH > 7 l’acqua è basica o alcalina, quando pH=7 l’acqua è neutra. Poiché ho già scritto in merito, non mi ripeto, ma vi invito ad andare a questo link per informazioni dettagliate. Basti solo ricordare che il valore del pH, tra le altre cose, dipende anche dalla temperatura e che non è possibile separare gli ioni H+ da quelli OH- come vogliono farci credere nella Figura 3.

Figura 3. Meccanismo secondo cui sarebbe possibile separare gli ioni H+ da quelli OH- (Fonte)
Perché l’acqua alcalinizzata dovrebbe far bene?

Semplicemente perché un giorno un medico, della cui professionalità dubito fortemente, fece una “scoperta” epocale: le zone limitrofe a tessuti tumorali avevano un pH acido per cui il contrasto del tumore può essere realizzato alcalinizzando il nostro organismo. Avete capito la scemenza? Un medico…cioè uno che avrebbe dovuto studiare la chimica, la biochimica e la fisiologia animale che afferma che è possibile combattere I tumori alcalinizzando i nostri tessuti. Questo bel tipo (taccio nomi e siti web perché non voglio offrire visibilità a questo pseudo scienziato) neanche sa cosa sia un sistema tampone e come lui tutti quegli altri ignoranti che propongono diete alcaline e rimedi alcalini.

Cosa c’è di vero nella relazione tumori-acidità?

Già da tempo è noto che le zone limitrofe di tessuti tumorali sono caratterizzati da un valore di pH acido (un lavoro di riferimento lo trovate qui). Il perché lo potete trovare in un lavoro del 2013 pubblicato su Cancer Cell Journal (qui). I ricercatori giapponesi, responsabili dello studio citato, hanno compreso che l’acidificazione dei tessuti tumorali è dovuta alla secrezione di acido lattico da un processo che si chiama glicolisi anaerobica, oltre che alla CO2 prodotta nella via dei pentoso fosfati. Non sto qui a descrivere i dettagli del lavoro, basti comprendere che questa secrezione non è la causa, ma la conseguenza del tumore. Tuttavia, l’acidificazione sembra inneschi un meccanismo a cascata in base al quale si velocizza la produzione di metastasi (mi scuso con i miei lettori medici se ho usato i termini sbagliati). Capite, ora, che non basta alcalinizzare il nostro organismo per curare I tumori. Prima di tutto perché i nostri tessuti sono dei veri e propri tamponi, quindi rispondono a piccole variazioni di pH in modo da ritornare alle condizioni fisiologiche; in secondo luogo perché anche se fossimo in grado di alterare il pH dei tessuti in modo da neutralizzare l’acido lattico e la CO2 responsabili del microambiente acido intorno alle cellule tumorali, non si risolverebbe la causa che ha innescato quelle alterazioni metaboliche, di cui secrezioni di acido lattico e incremento di CO2 sono la conseguenza. È come voler riparare la perdita di acqua da una tubazione eliminando l’acqua che esce, senza tappare il buco.

Conclusioni

Andate a mangiare la pizza dove vi pare. Quella che ho mangiato io era buonissima. Sappiate però che se vi propongono cose strane, vi vogliono solo prendere soldi senza alcun motivo reale se non un loro personale arricchimento economico. L’arricchimento economico nel caso del locale dove ho mangiato non è certo legato al fatto che mi hanno regalato acqua ionizzata alcalinizzata, ma alla reputazione che guadagnano se questo regalo è fatto a persone ricettive del messaggio naturistico. Queste persone arricchiscono il locale col passaparola. Non è una cosa grave, per carità, l’importante è la consapevolezza di andare in un posto in cui i prezzi sono di un certo tipo perché seguono una moda che di scientifico non ha assolutamente nulla.

Buona pizza a tutti

Fonte dell’immagine di copertina

Come si costruiscono le bufale. Il caso dello zucchero raffinato

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Nella mia attività, sia di docente/ricercatore che, più recentemente, di divulgatore, mi trovo spesso di fronte a una serie di notizie che apparentemente sembrano serie, ma che in realtà sono delle vere e proprie bufale. La bufala nasce dal fatto che si mescolano ad arte informazioni vere con altre verosimili e con alcune del tutto prive di fondamento. L’obiettivo è quello di indurre il lettore poco preparato o poco attento a credere a delle vere e proprie sciocchezze. Volete un esempio?

Ho appena trovato un sito in cui si esaltano le proprietà della stevia partendo da presupposti tutt’altro che scientifici. Ecco il link.

Analizziamo quello che è scritto nell’incipit:

“Stevia, tutto quello che c’è da sapere sul dolcificante naturale del momento. Lo zucchero raffinato, si sa, non è benefico per il nostro organismo e molte persone cercano alternative naturali alla sua dolcezza artificiale

Ho colorato in rosso una frase in cui compare, messo lì apparentemente in modo casuale, “zucchero raffinato” e  “si sa”. Ovvero, secondo gli autori di questo articoletto, è noto ormai anche a cani e porci che lo zucchero raffinato non è benefico per il nostro organismo.

Cosa vuol dire “zucchero raffinato”?

La raffinazione dello zucchero è un processo che parte dalla frammentazione meccanica della barbabietola da zucchero (è la pianta da cui ricaviamo il saccarosio nelle zone a clima temperato come l’Europa; nei paesi tropicali, il saccarosio viene ricavato dalla canna da zucchero) e passa per l’estrazione delle componenti idrosolubili usando acqua calda. Non mi risulta che l’acqua calda sia tossica. Certo se uno immerge la mano in acqua bollente si ustiona, ma questa è un’altra storia e, comunque, l’elevata temperatura non rende l’acqua tossica. A questo link si trova il significato dell’aggettivo “tossico” secondo l’enciclopedia Treccani.

L’estrazione in acqua calda genera un miscuglio (o sugo grezzo) che contiene anche il saccarosio. Tale miscuglio, però, è ben lontano dall’essere appetibile. Per poter ottenere il saccarosio dal caratteristico sapore dolce, occorre usare idrossido di calcio (Ca(OH)2) che consente la precipitazione di tante componenti poco appetibili oltre che la neutralizzazione delle sostanze acide contenute nel sugo grezzo (il termine tecnico è “defecazione”, ma mi rendo conto che non è una parola molto gettonata nel linguaggio comune quando associata a qualcosa che dobbiamo mangiare). Anche l’idrossido di calcio non è tossico. Al massimo può causare irritazioni, ma solo quando non è sciolto in acqua alle concentrazioni usate per la raffinazione dello zucchero (qui la scheda tecnica). In ogni caso, la fase successiva è la rimozione di tutto il calcio mediante uso di anidride carbonica (CO2). Quest’ultima permette la precipitazione del carbonato di calcio che poi viene successivamente allontanato. Neanche l’anidride carbonica è tossica. Certo, se saturiamo un ambiente chiuso con questo gas moriamo, ma non perché la CO2 sia tossica, solo perché ci asfissiamo per mancanza di ossigeno. Non sto a farla lunga, aggiungo solo che dopo queste operazioni, vengono operati processi di cristallizzazione successivi che servono  per separare i cristalli di saccarosio dalle impurezze ancora presenti nel sugo che lo contiene. La cristallizzazione non viene fatta usando solventi organici (questi si potenzialmente tossici), ma attraverso variazioni di temperatura. Infine, lo sbiancamento definitivo viene fatto usando il vapor d’acqua. Anche il vapor d’acqua non è tossico. Se fosse così saremmo già morti da un pezzo considerando tutta l’umidità che è presente nell’aria.

Raffinato non non vuol dire tossico

Il termine “raffinato”, in definitiva, non è sinonimo di “pericoloso” o “tossico”. Non so da cosa nasca l’idea comune che tutto ciò che è raffinato sia pericoloso. Forse perché si associa l’idea di “raffinazione” alla lavorazione del petrolio (che certamente non è commestibile) per ottenerne le frazioni da usare nelle diverse attività antropiche? Ma cosa c’entra la raffinazione del petrolio con quella del saccarosio? Assolutamente nulla.

Sotto l’aspetto chimico, “raffinare” significa “purificare”, ovvero, nel caso specifico del saccarosio, eliminare dallo zucchero comune tutte quelle componenti che non lo rendono appetibile, come avete letto nel paragrafo precedente.

Vi sembra, allora, che la polvere bianca che usiamo per dolcificare il nostro cappuccino la mattina sia tossica? No. Non lo è. Non c’è nulla lì dentro che la renda tossica. Al più il saccarosio rappresenta un problema serio per i diabetici, ma questa è un’altra storia di cui ho già parlato qui.

Quindi se “raffinato” non è sinonimo di tossico, il “si sa” buttato lì è solo uno specchietto per le allodole. È solo un modo per attirare l’attezione dei gonzi e far loro credere che esiste una lobby del saccarosio (big-sucrose) che ci vuole tutti morti. Non c’è male come complottismo, devo dire. Fa il paio con “big-pharma”, le scie chimiche e, piuttosto di recente, con big-microwave (sì perché grazie al mio articolo sui forni a microonde sono stato indicato come servo del potere industriale dei forni a microonde).

In ogni caso, se non siamo soggetti a diabete e ci sentiamo male dopo aver esagerato con l’assunzione di dolci, il responsabile non è il saccarosio, ma la nostra intemperanza che non ci consente di controllarci e fare attenzione alle dosi di dolce che assumiamo.

Le bufale sulle alternative naturali

Come avete potuto leggere, ho evidenziato in blu un altro pezzo dell’incipit dell’articolo sulla stevia. “le persone cercano altenative naturali alla dolcezza artificiale”. Ma ha un senso questa frase? Il saccarosio viene estratto dalla barbabietola da zucchero (o dalla canna da zucchero). Si tratta per caso di sistemi artificiali? Cosa c’è di più naturale di una pianta come la barbabietola? Il saccarosio che si estrae dalla barbabietola non si forma per un atto magico. È un prodotto del metabolismo della pianta stessa. E perché la stevia dovrebbe essere una pianta più naturale della barbabietola?

La differenza tra un edulcorante steviolitico ed il saccarosio è che il primo non contiene il secondo e può essere usato senza problemi dai diabetici. È il glucosio contenuto nel saccarosio il vero problema per chi è affetto da diabete. Eliminando il saccarosio, si elimina il glucosio e si tengono sotto controllo i problemi di iperglicemia. La stevia, come qualsiasi altro edulcorante privo di glucosio, offre il vantaggio di poter essere assimilato anche da persone affette da questa patologia molto limitante.

Come si ottiene l’edulcorante steviolitico?

Nel paragrafo più su ho descritto per sommi capi l’estrazione del saccarosio dalla barbabietola da zucchero ed ho evidenziato che non vengono utilizzati solventi tossici. Peraltro, il processo di estrazione è progettato in modo tale da non lasciare alcun residuo dei composti usati durante il processo di raffinazione. Ma come si ottiene un sacchettino di edulcorante steviolitico? Non voglio entrare nei dettagli della composizione chimica di questo edulcorante. Basti sapere che si tratta solo di una miscela di diversi composti che vengono estratti dalla pianta che si chiama Stevia rebaudiana. Ebbene sì. Anche l’edulcorante noto col nome commerciale di stevia viene estratto da una pianta (esattamente come il saccarosio estrato dalla barbabietola). Ma sapete come? Esistono diversi metodi. Si può usare una miscela di acqua calda ed alcol etilico, oppure si può usare il metanolo. Sì. Avete letto bene. Si può usare il metanolo, ovvero un composto che è tossico nel vero senso della parola. Ne volete sapere di più? Basta leggere la scheda di sicurezza di questo alcol: qui. È ovvio che ci sono anche altre procedure estrattive oltre a quelle appena citate. Per esempio si può procedere per macerazione in acqua seguita da processi di filtrazione vari, scambio ionico, osmosi inversa ed essiccamento. Si tratta di un processo di produzione che può essere indicato come “raffinazione”, esattamente come quella del saccarosio. Il punto è che i supporters dei prodotti naturali a fini meramente commerciali si guardano bene dall’usare il termine “raffinazione” o “raffinato” quando parlano di dolcificante steviolitico. Anzi, molto subdolamente, come avete potuto leggere, parlano di dolcezza naturale dell’edulcorante steviolitico contro quella artificiale del saccarosio. Eppure si tratta di due edulcoranti entrambi di origine vegetale, con la stessa dignità chimica di fregiarsi dell’aggettivo “naturale”.

Conclusioni

Non lasciatevi fregare da chi esalta le proprietà della stevia spingendo sul concetto di edulcorante naturale. Da questa beve nota potete capire che non è così. Nessuno vieta di utilizzare la stevia al posto del saccarosio o di qualsiasi altro dolcificante di sintesi o meno. L’importante è essere coscienti del fatto che si tratta solo di una scelta soggettiva che deve incontrare i propri gusti personali. Per esempio, a me piace molto il sapore dell’aspartame rispetto a quello della stevia, ma è solo un fatto assolutamente soggettivo.

Fonte dell’immagine di copertina: Wikimedia Commons

I forni a microonde fanno male (spoiler: no è falso ed è pure da ignoranti sostenerlo)

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Ci si trova di fronte ad una situazione del tipo in Figura 1: “per coerenza con la cultura del biologico, abbiamo deciso di evitare il forno a microonde”.

Che fare? Entrare farsi una risata e passare oltre oppure affrontare la situazione di petto e trattare certe persone per quello che sono (ok, non me lo fate scrivere, ci siamo capiti)? Ritengo che il tempo della tregua sia finito. Occorre mettere fine a queste religioni naturiste che sorgono come piante infestanti e si basano sul nulla più assoluto. Non è tanto il fatto che uno decida di alimentarsi in un modo ovvero nell’altro. Ognuno è libero di fare scientemente le proprie scelte e gestirne le ovvie conseguenze. Tuttavia deve essere chiaro che ammantare di scientificità certe scelte di natura culturale è assolutamente privo di senso. Cosa vuol dire il cartello mostrato in foto?

Figura 1. Cartello appeso in uno dei tanti centri NaturaSì

Questa catena di negozi afferma che “per coerenza con la cultura del biologico” hanno scelto di riscaldare le pietanze con un un forno tradizionale e non con quello a microonde. Su cosa si basa questa scelta? Facendo una breve ricerca in rete con le parole “microonde, biologico” si trova un link ad un sito che si chiama “Agro-bio notizie”. Si tratta del portale della “Associazione onlus di produttori e consumatori biologici e biodinamici” in cui si trova un lungo articolo sui danni prodotti dall’uso del forno a microonde (il link è qui, lo inserisco solo per completezza di informazione sapendo benissimo che regalo visibilità a questi individui).

Per poter capire le sciocchezze di cui parlano, serve fare una breve introduzione.

Cosa sono le microonde

Ho già avuto modo di spiegare che cos’è la luce (qui). Si tratta di una radiazione elettromagnetica, cioè, di una radiazione costituita da un campo elettrico ed un campo magnetico tra loro perpendicolari che si propagano nello spazio con le caratteristiche di un’onda (Figura 2).

Figura 2. Radiazione elettromagnetica

La distanza tra due creste (o due valli) della radiazione elettromagnetica viene indicata come lunghezza d’onda (λ). L’insieme di tutte le lunghezze d’onda delle radiazioni elettromagnetiche viene indicato come “spettro”. Esempio di spettro elettromagnetico è in Figura 3.

Figura 3. Spettro elettromagnetico (Fonte)

Dalla figura si evince come quelle che noi chiamiamo “microonde” non siano altro che delle radiazioni elettromagnetiche che si estendono in un intervallo di lunghezze d’onda che va da 1 mm a 10 cm.

Fin dai tempi delle superiori è noto che esiste una relazione diretta tra lunghezza d’onda (λ) e contenuto energetico (E) di una radiazione elettromagnetica. Questa relazione è: E = h c λ-1, dove h è la costante di Planck (6.62 · 10-34 J s) e c la velocità di propagazione della luce nel vuoto (2.998 · 103 m s-1).

Quando una radiazione elettromagnetica interagisce con la materia possono accadere tante cose in funzione del contenuto energetico della radiazione stessa. Per esempio, se la radiazione elettromagnetica ha lunghezza d’onda <1 pm (raggi γ), compresa tra 1 pm e 10 nm (raggi X), 10 nm e 380 nm (raggi UV), l’interazione con la materia produce alterazioni chimiche (ovvero rottura e formazione di legami) che comportano insorgenza di patologie come i tumori. Se la radiazione ha una lunghezza d’onda compresa tra 380 e 750 nm (luce visibile), l’energia associata ad essa è in grado di produrre delle transizioni elettroniche in sistemi in cui sono presenti dei legami multipli (per esempio il β-carotene di cui ho parlato qui). La radiazione non assorbita è quella che conferisce il colore all’oggetto che contiene molecole come il β-carotene. Se la radiazione elettromagnetica ha lunghezza d’onda compresa tra 750 nm e 1 mm (radiazione infrarossa o IR), l’energia ad essa associata non è in grado di produrre transizioni elettroniche e men che meno promuovere reazioni chimiche. Quello che, invece, accade è che il momento dipolare non nullo (Figura 4) dei sistemi chimici tende ad orientarsi con la direzione del campo elettrico della radiazione IR che si propaga nello spazio.

Figura 4. Momento dipolare di un sistema chimico

Poichè il campo elettrico è oscillante (Figura 2),  anche il momento dipolare oscilla. L’oscillazione del momento dipolare può essere in fase oppure fuori fase rispetto all’oscillazione del campo elettrico associato alla radiazione IR. Quando l’oscillazione del momento dipolare è fuori fase, l’energia assorbita dalla molecola viene rilasciata sotto forma di calore. L’intensità dell’energia termica emessa dalla molecola nel processo di rilassamento dipende dall’entità dello sfasamento tra le oscillazioni del campo elettrico e del momento dipolare (Figura 5).

Figura 5. Oscillazioni del campo elettrico e del momento dipolare

Detto in termini più umani, le molecole che assorbono la radiazione IR vibrano e ruotano più velocemente intorno ai legami in esse contenuti. L’effetto macroscopico è il riscaldamento della molecola (in effetti, questo è, in soldoni, il meccanismo dell’effetto serra di cui ho parlato qui).

Come funzionano le microonde?

Alla luce di quanto scritto, appare intuitivo che la quantità di energia associata alle radiazioni che ricadono nell’intervallo di lunghezza d’onda delle microonde (1 mm – 10 cm) non è in grado di influenzare il comportamento degli elettroni, né di promuovere processi chimici, ovvero reazioni vere e proprie  con rottura e formazione di legami, come le radiazioni con lunghezze d’onda molto più corte (radiazioni UV, raggi X e raggi γ).

In realtà l’energia associata alle radiazioni che hanno lunghezze d’onda nell’intervallo 1 mm – 10 cm (ovvero le microonde) è in grado di promuovere le oscillazioni del momento dipolare delle molecole di acqua secondo il meccanismo illustrato nel paragrafo precedente. La conseguenza è che l’acqua si riscalda.

Nel caso particolare degli alimenti, il forno a microonde promuove le oscillazioni del momento dipolare delle molecole di acqua in essi contenute. Le oscillazioni dei momenti dipolari delle sostanze organiche di cui sono composti gli alimenti sono trascurabili. La conseguenza è che un alimento nel forno a microonde viene riscaldato grazie all’azione delle microonde sui momenti dipolari delle molecole di acqua. Se non c’è acqua, un alimento non può essere riscaldato.

Ed allora come è possibile che il pop corn possa essere preparato nel forno a microonde? Beh…no problem: leggete qui. È sempre questione di acqua.

La bufala del forno a microonde Che fa male

Nel 1989 a pagina 18 del numero 8 di un giornalino senza alcune pretese scientifiche (il Journal  Franz Weber), appare un articolo-intervista di tre pagine a un tale che si chiama Hans-Urich Hertel. Il titolo dell’articolo è: “Dans le four à micro-ondes aussi, la mort est à l’affût”. Non sono molto bravo in francese; anzi, direi che il mio francese è del tutto assente, ma, grossomodo, in italiano l’effetto del titolo dovrebbe essere “Anche nel forno a microonde la morte è in agguato” (se qualcuno dei lettori che mi legge vuole aiutarmi a tradurre, è il benvenuto). In linea di massima l’articolo citato, che potete trovare nell’archivio del Journal Franz Weber, non è altro che un insieme di idee new age e di affermazioni a-scientifiche che sono in completa contraddizione con i modelli che descrivono il comportamento delle microonde come sommariamente riportato nei paragrafi precedenti. Esempi di affermazioni prive di ogni senso scientifico sono:

“Je suis loin d’etre le seul scientifique ou penseur a avoir reconnucette exigence. Notre technique produit effectivement des rayons electromagnetiques, insupportables pour toute le form de vie. Ce rayonnement hostile a la vie ne se limite pas seulement au four a micro-ondes qui nous occupe plus particulierment aujourd’hui. Il inclut au contraire tout rayonnement technique, des ondes radio au rayonnement gamma radioactif en passant par les micro-ondes. Tout ces rayonnements sont absolutement et sans exception hostiles a la vie, meme si, bien souvent, le le processus de destruction de certe demiere est relativement lent. Pourtant, la consequence en sera invariablement le cancer et une mort prematuree aussi long-temps que les causes de ces rayonnement continueront d’exister”

ovvero (da google translator, per cui mi perdonino i lettori che conoscono il francese. Vale sempre la richiesta di aiuto fatta prima)

“Sono ben lontano dall’essere l’unico scienziato o pensatore ad aver riconosciuto questo problema. La nostra tecnologia produce effettivamente raggi elettromagnetici, insopportabili per tutte le forme di vita. Questa radiazione ostile alla vita non è limitata solo al forno a microonde che ci interessa in modo particolare oggi. Al contrario, essa include tutte le radiazioni, dalle onde radio alle radiazioni gamma radioattive passando per le microonde. Tutte queste radiazioni sono assolutamente e senza eccezioni ostili alla vita, anche se, molto spesso, il processo di distruzione operato dalle ultime è relativamente lento. Tuttavia, il risultato sarà invariabilmente il cancro e la morte prematura fino a quando le cause di tali radiazioni continueranno ad esistere”.

Quanto riportato è l’incipit dell’intervista a Hans-Urich Hertel. Considerando che la luce che ci viene dal sole è un insieme di radiazioni elettromagnetiche con lunghezze d’onda che coprono l’intero spettro luminoso, non si capisce in che modo potremmo evitare tali radiazioni se non vivendo al buio e sempre coperti. Naturalmente le conseguenze di una vita priva di sole sono estremamente dannose. Però Hans-Urich Hertel ha una risposta:

“La difference entre ces deux types de rayonnement reside dans la qualitè. Bien que les micro-ondes, soient de nature electromagnetique, il exist entre elles des differences parfois enormes dans les frequences, les longueurs d’onde et les amplitudes, donc dans leur qualité. Les frequences techniques ne suivent pas les frequences de la lumiere: elles sont toujours pratiquement plus ou moins a cote, c’est-a-dire en dissonance par rapport a certe derniere. De plus, elles reposent sur le principe du courant alternativf tandis que la nature utilise le principe du courant continue ondulé. Le courent alternatif est mortel pour la nature. Sur ce point, il n’y a absolutament plus a discuter”

Ovvero:

“La differenza tra questi due tipi di radiazioni [naturale e dei forni a microonde, NDT] sta nella qualità. Sebbene le microonde siano di natura elettromagnetica, a volte ci sono enormi differenze nelle frequenze, nelle lunghezze d’onda e nelle ampiezze, e quindi nella loro qualità. Le frequenze artificiali non seguono le frequenze della luce: sono sempre praticamente più o meno vicine, cioè in dissonanza rispetto a queste ultime. Inoltre, si basano sul principio della corrente alternata mentre la natura usa il principio della corrente continua ondulata. La corrente alternata è mortale per la natura. Su questo punto, non c’è assolutamente nulla da discutere”

Come si legge, questo pseudo-scienziato (non saprei come altro definirlo) sta facendo un miscuglio abominevole di concetti presi qui e là dai libri di chimica fisica.

Come ho evidenziato nei paragrafi precedenti, col termine di “microonde” si intende un insieme di radiazioni elettromagnetiche le cui lunghezze d’onda sono comprese nell’intervallo 1 mm – 10 cm.

Lunghezze d’onda, frequenze e ampiezze d’onda sono tutti parametri che descrivono le radiazioni elettromagnetiche e sono tutti correlati tra di loro. Basta leggere una qualsiasi appendice di un qualsiasi libro scientifico usato alle scuole superiori per capire la correlazione tra i parametri anzidetti. Questo vuol dire che nell’intervallo di lunghezze d’onda considerato ci sono radiazioni elettromagnetiche che hanno un contenuto energetico variabile in funzione del valore della lunghezza d’onda presa in considerazione. A seconda del contenuto energetico della radiazione elettromagnetica, l’acqua è soggetta a riscaldamento più o meno rapido in funzione del numero di gradi di libertà che contraddistingue le singole molecole di acqua. In altre parole, insiemi di molecole di acqua libera (ovvero non legate alla matrice organica degli alimenti) si riscaldano a una velocità differente rispetto a molecole di acqua legate (cioè interagenti con la matrice alimentare di cui fanno parte) quando sottoposte all’interazione con le microonde a lunghezza d’onda differente.

Il nostro pseudo-scienziato afferma, inoltre, che la differenza tra le radiazioni “naturali” e quelle “artificiali” (ovvero, per esempio, del forno a microonde) è che le prime sono generate da una corrente continua, mentre le seconde sono generate da corrente alternata. Senza alcuna base teorica, egli afferma inoltre che la corrente alternata è nociva, mentre quella continua no, perché è naturale. Mi sembra di leggere le sciocchezze di chi afferma che “chimica” è male e “naturale” è buono di cui ho già avuto modo di parlare qui. Non c’è spazio sufficiente in questo blog per affrontare nei dettagli la fisica di Maxwell che nel 1864 presentò alla Royal Society britannica le sue famose equazioni che unificavano magnetismo ed elettricità. Se volete averne idea basta cliccare qui, ma sappiate che scaricherete un file molto pesante. Inutile ricordare anche che la prima forma di elettricità utilizzata fu quella continua e che oggi usiamo quella alternata perché nella battaglia della elettricità tra Edison e Tesla, quest’ultimo ebbe la meglio (la corrente alternata si dimostrò migliore in termini di distribuzione sulle grandi distanze rispetto a quella continua). Ed è inutile ricordare che non c’è la benché minima prova che la corrente continua sia a favore della vita, mentre quella alternata … no … beh … in realtà se metto le dita in una presa di corrente forse qualche problema lo potrei avere…

Non voglio tediarvi molto. Questo articolo sta diventando sempre più lungo. Basti sapere che nelle sue farneticazioni, Hans-Urich Hertel parla di esperimenti condotti su otto (sì, leggasi otto di numero) volontari alimentati con alimenti cotti o in microonde o in modalità tradizionale. Per ammantare di scientificità questo esperimento da quattro soldi, Hans-Urich Hertel spiega che l’alimentazione dei volontari era fatta in cieco (ovvero essi non sapevano se mangiavano cibo cotto in microonde oppure no). Le analisi del sangue effettuate su questi volontari dimostrarono la propensione ad alterazioni ematiche negli individui soggetti ad alimentazione col cibo cotto al microonde.

Ora, dire che otto volontari è un numero che non ha alcun significato sotto l’aspetto di una sperimentazione clinica mi sembra superfluo. Dire che manca un campione controllo, anche. Aggiungere che le affermazioni fatte da questo individuo sotto forma di intervista su un giornalino che non ha nulla di scientifico non è solo superfluo, ma anche inutile. Tutto il quadro porta alla conclusione che questo pover’uomo ha avuto un momento di notorietà e continua ad averlo in quella parte della società che ha fatto del naturismo la propria religione. E si sa. Quando si ha a che fare con la fede, non c’è discorso razionale (ovvero scientifico) che regga.

Come stanno le cose

Utilizzando la parola chiave “microwave” in Google Scholar, si accede ad una serie di lavori sull’uso delle microonde nella trasformazione degli alimenti. Uno è per esempio questo: “Effect of microwave and conventional cooking on insoluble dietary fibre components of vegetables” pubblicato nel 2003 su Food Chemistry. Gli autori evidenziano come le variazioni nel contenuto di fibre alimentari non dipenda dal modo con cui gli alimenti vengono cotti, ma dalla cottura stessa. In particolare, la cottura in alta pressione è quella che ha mostrato le differenze maggiori. Ancora: “The effect of cooking methods on total phenolics and antioxidant activity of selected green vegetables” pubblicato nel 2005 su Food Chemistry. Gli autori dimostrano come la modalità di cottura (microonde o meno) non influenza il contenuto di molecole antiossidanti in alcuni vegetali. Laddove la differenza si è vista, è stata attribuita solo al fatto che la variazione di temperatura del forno a microonde è  meno leggera che nella cottura tradizionale.

Insomma, come dire. L’effetto delle microonde è solo legato alla temperatura. La degradazione di vitamine o proteine o altre tipologie di nutrienti si ha sia che venga usato il forno a microonde, sia che venga usata la cottura tradizionale. Per evitare perdita di nutrienti bisogna saper regolare bene la potenza del forno a microonde.

E l’effetto delle microonde sul corpo umano? beh … se metto una mano nel microonde mi scotto esattamente come quando metto la mano in un pentolone di acqua bollente. Il meccanismo della “scottatura” è diverso, alla luce di quanto spiegato, ma l’effetto (il dolore) è lo stesso.

Per concludere, trovate a questo link tutte le informazioni in merito all’uso delle microonde per la cottura degli alimenti. Non è un sito qualsiasi, si tratta del World Health Organization che certo non può essere accusata di essere a capo delle lobby di big-microwave.

Glossario

cm = centimetro (1 · 10-2 m)

Gradi di libertà. Con la locuzione “gradi di libertà” si intende il movimento (traslazionale, vibrazionale e rotazionale) cui ogni singolo atomo in una molecola è soggetto. Se la molecola è fatta da N atomi, il numero di gradi di libertà, ovvero il numero di movimenti cui la molecola è soggetta è: 3N.

nm = nanometro (1 · 10-9 m)

mm = millimetro (1 · 10-3 m)

pm = picometro (1 · 10-12 m)

Fonte dell’immagine di chiusura

Zucchero di canna, zucchero raffinato

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il 20 Aprile è stato pubblicato sul sito www.sanitainformazione.it una mia intervista (rilasciata in occasione del 2° Convegno Nazionale su Medicina e Pseudoscienza) in merito alla bufala dello zucchero di canna più salutare di quello raffinato. Avevo già scritto in merito a questa bufala un po’ di tempo fa (link).

Il testo dell’intervista ripreso dal sito di Sanità&Informazione a questo link, è riportato qui sotto:

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Lo zucchero di canna fa meno male rispetto a quello bianco? È la domanda che ci facciamo tutti, e che abbiamo rivolto anche al professor Pellegrino Conte, Docente di Chimica Agraria presso l’Università di Palermo.

Professore, uno dei nostri grandi dubbi riguarda lo zucchero di canna; è vero che fa bene ed è più salutare rispetto a quello tradizionale?

«No, è esattamente la stessa cosa perché lo zucchero di canna contiene il 96% di saccarosio ed un 3-4% di altri composti che sono metalli, sali minerali e un po’ di vitamine. Facendo l’analisi quantitativa di questi composti risulta che l’apporto nutrizionale è molto basso. Facendo riferimento solo allo zucchero, per assumere il giusto corrispettivo vitaminico giornaliero, dovremo usare più di 100 grammi di zucchero. Questo non è possibile, perché in base alle linee guida dell’Organizzazione Mondiale della Sanità noi dobbiamo assumere al massimo due, tre bustine di zucchero al giorno».

Come ha fatto a diffondersi questa credenza in base alla quale lo zucchero di canna sarebbe meglio dello zucchero raffinato?

«Semplicemente per un fatto commerciale, basta instillare nella mente delle persone che “raffinato” significa “non salutare” e   “non raffinato” significa “migliore”. È sufficiente manipolare i dati chimici dicendo che nello zucchero di canna ci sono vitamine non presenti in quello bianco ed il gioco è fatto».

Quindi la soluzione è ridurre il quantitativo di zucchero?

«La soluzione è esattamente questa: ridurre il quantitativo di zucchero e attenersi a quelle che sono le indicazioni dei nostri medici».

Anche lo zucchero di canna più “scuro” è ugualmente raffinato, ma in una percentuale più bassa?

«Esatto. Nel processo di purificazione dello zucchero ci si ferma ad uno stadio precedente la sbiancatura, c’è un po’ più di melassa che dà quel colore marroncino tipico, ma è trattato allo stesso modo».

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Link diretto all’intevistahttp://www.sanitainformazione.it/melalgiorno/nutrizione/zucchero-canna-male-verita/

L’immagine di copertina è un fotogramma dell’intervista al linkhttps://www.youtube.com/watch?v=c_TgtcN-3dk&feature=youtu.be

Un caso di plagio

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Oggi, per caso, mi è capitata una cosa che mi ha lasciato con l’amaro in bocca. Mi sono imbattuto in un caso di plagio. Già altre volte ho parlato di plagio, per esempio qui. Ma perché ogni volta che mi imbatto in questa cosa rimango sconvolto? Perché il plagio è una delle attività che allontanano il mondo scientifico dalla società civile. È una di quelle cose che fanno dire alla gente “hai visto? Non ci si può fidare degli scienziati”. È per questo che poi abbondano in rete pseudoscienziati e ciarlatani. È per questo che questi individui hanno grande seguito e le fake news si propagano a macchia d’olio.

Andiamo con ordine e vediamo cosa ho trovato.

Sto leggendo un libro. Si tratta di un libro di divulgazione chimica scritto da John Emsley, un chimico britannico che ha curato una rubrica chimica su “The Independent” dal titolo “La molecola del mese”. Questa rubrica ha poi dato la possibilità all’autore di scrivere il libro che sto leggendo che si intitola “Molecole in mostra” (Figura 1).

Figura 1. Copertina del libro di John Emsley nell’edizione italiana

Uno dei paragrafi che mi ha colpito e su cui ho iniziato a fare un po’ di ricerca per scrivere un post su questo blog è quello relativo alla epibatidina, una tossina che si trova sulla pelle di certe rane del Sud America ed utilizzata dagli indigeni per le loro frecce avvelenate. In Figura 2, 3 e 4 trovate le foto dell’intero paragrafo.

Figura 2.. Paragrafo sulla epibatidina 1.
Figura 3. Paragrafo sull’epibatidina 2.
Figura 4. Paragrafo sull’epibatidina 3.

Immaginatevi la mia sorpresa quando mi sono imbattuto nel forum di chimica di Figura 5 ed ho trovato un articolo sulla epibatidina.

Figura. 5. Foto del forum di chimica in cui mi sono imbattuto

Ho cominciato a leggere. Più leggevo e più  montava in me la delusione e lo sdegno per un evidente caso di plagio. L’autore dell’articolo invece di scrivere qualcosa di suo, magari prendendo spunto proprio dal libro di Emsley, ha copiato tal quale il paragrafo che ho riportato nelle fotografie di delle Figure 2-4. Non ci credete? Guardate a questo link: http://www.myttex.net/forum/Thread-Fumare-una-sigaretta-o-leccare-una-rana-l-epibatidina

Nel caso il link non si dovesse aprire perché la pagina risulta non più attiva , ho provveduto a fare uno screenshot (Figura 6).

Figura 6. Screenshot dell’articolo plagiato

Qual e il punto che mi ha indignato?

Caro “collega”, tu puoi copiare un articolo e riportarlo tal quale sul tuo blog, ma non devi farlo passare come se fosse “farina del tuo sacco” solo perché hai aggiunto un paio di strutture chimiche. Correttezza scientifica vorrebbe che tu citassi sempre le tue fonti. In questo caso, in cui hai fatto un bel copia/incolla, la citazione è assolutamente necessaria. Il tuo atteggiamento non è corretto e la dice lunga sul tipo di mentalità che hai. Mi dispiace molto che un chimico, peraltro abbastanza giovane, abbia questa forma mentis. Hai sicuramente fatto un lavoro di tesi e non so se lavori nel mondo della ricerca. Cosa hai fatto per la tua tesi? Un lavoro originale o un plagio? Cosa fai quando scrivi un lavoro di ricerca? Prendi pezzi di altri lavori e li assembli come se fossero cose tue? Ci puo stare che ti autoplagi se usi sempre le stesse procedure analitiche (scritta la procedura una volta, non hai bisogno di riscriverla ex novo tutte le volte che pubblichi), ma non è corretto che tu prenda lavori di altri e li assembli come se fossero tuoi e senza citare le fonti. Questo è valido per te come per chiunque altro.

Peccato! Un blog di chimica come il tuo rovinato da una cosa del genere.

Fonte dell’immagine di copertina: https://www.fotografiaprofessionale.it/il-plagio-e-il-furto-in-fotografia-come-difendersi-13

Scie chimiche e sabbia

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Qualche giorno fa è piovuto in tutta Italia. La pioggia ha sporcato tutto perché conteneva la sabbia portata dai deserti africani. Si tratta di un fenomeno del tutto naturale.

I venti forti provenienti dall’emisfero meridionale sollevano la sabbia del deserto che viene dispersa nell’atmosfera. I venti trasportano questa sabbia lungo il loro percorso assieme a tutte le altre componenti dell’aria, inclusa l’acqua. Quando i venti anzidetti incontrano i fronti freddi provenienti dal nord, si verifica la condensazione dell’acqua atmosferica. Le gocce di acqua che si formano, una volta raggiunte dimensioni tali da risentire dell’effetto della forza gravitazionale, precipitano sotto forma di pioggia. Durante il processo di condensazione, le gocce di acqua inglobano anche la sabbia presente in atmosfera. La conseguenza è che diciamo che “piove sabbia”.

Naturalmente frotte di capre ignoranti (senza offesa per quei simpatici animaletti; si tratta solo di un modo di dire) hanno cominciato a fantasticare di complotti mondiali ad opera non si sa bene chi, in base ai quali ci starebbero avvelenando mediante l’irrorazione di sostanze tossiche attraverso le cosiddette “scie chimiche”. La prova di ciò è che caproni, la cui sottocultura proviene dai meandri più nascosti e maleodoranti del mondo della rete (le famose università della vita), hanno fatto pseudo esperimenti casalinghi in cui dimostrano che la sabbia piovuta nei giorni scorsi viene attirata dalle calamite. Potete trovare un esempio di ciò in questo link. Secondo queste capre, questo fenomeno è strano perché la sabbia non deve essere attirata dalle calamite.

Il punto è che sarebbe meglio che adulti rincretiniti dal troppo vedere filmati porno in rete, si fermassero e cominciassero a spendere il loro tempo in modo più proficuo aprendo qualche libro. Andrebbe bene anche un sussidiario della quinta elementare. Vediamo perché.

La sabbia è fatta da piccoli frammenti minerali le cui dimensioni sono per lo più inferiori a 2 mm. Sotto l’aspetto della composizione chimica, si può dire che non esiste “la sabbia”, ma esistono diverse sabbie in funzione di quello che contengono. Più correttamente dovrei dire che la composizione delle sabbie dipende dalla natura delle rocce dalla cui erosione esse si producono. Possiamo per esempio avere le sabbie bianche, come la sabbia di San Vito lo Capo in Sicilia o delle Maldive. Il colore bianco è dovuto alla presenza di gesso (il solfato di calcio, CaSO4), come nel caso del White Sands National Monument nel New Mexico (USA), o di calcare (il carbonato di calcio, CaCO3), come nel caso delle Maldive. Si può avere sabbia verde come quella di Papakōlea nelle Hawaii. In questo caso il colore verde è dovuto alla presenza di olivina, un minerale contenente sia ferro che magnesio. Si tratta, in effetti, di un silicato misto di ferro e magnesio con formula generale (Fe, Mg)2SiO4.

Come si evince da quanto appena scritto, le sabbie possono contenere anche il ferro. Il ferro è paramagnetico. Il termine “paramagnetico” non è una parolaccia. Vuol dire, sotto il profilo chimico, che il ferro ha elettroni spaiati; sotto il profilo pratico l’aggettivo “paramagnetico” si traduce nel fatto che il ferro viene attirato dalle calamite.

Ecco, quindi, spiegato lo strano fenomeno che il caprone ignorante ha osservato nel filmato di facebook (Figura 1)

Figura 1. Fotogramma del filmato in cui si vede come la sabbia venga attirata da una calamita

Non basta mettersi gli occhiali alla Men in Black per sembrare acculturati. Purtroppo la cultura va alimentata con lo studio continuo e la lettura approfondita. Come diceva Umberto Eco, oggi la rete ha dato visibilità a frotte di scemi del villaggio.

Fonte dell’immagine di copertina: http://www.energynnovation.it/la-sabbia-riscaldata-puo-produrre-energia/2015/06/09/

Fonte dell’immagine di chiusura: https://www.cinematographe.it/news/men-in-black-f-gary-gray/

Aria calda ed igiene personale

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Cosa c’entra l’ aria calda in un blog di chimica?

Voglio evidenziare una notizia che ho letto nel web e che mi ha molto incuriosito. Si tratta di una recente scoperta in merito ai diffusori di aria calda usati per asciugare le mani nei bagni pubblici di tutto il mondo (la notizia la apprendo da questo sito, ma l’ho verificata e nel paragrafo “Per saperne di più” trovate il riferimento).

Un team di ricercatori della University of Connecticut School of Medicine ha pubblicato su Applied and Environmental Microbiology uno studio in cui riportano  i risultati di analisi microbiologiche condotte sulla diffusione di alcuni batteri patogeni per l’uomo campionati dai diffusori di aria calda summenzionati.

Questi ricercatori hanno deciso di identificare la natura degli eventuali batteri diffusi dal flusso di aria calda degli asciugamani elettrici presenti nei bagni pubblici di tre aree distinte del loro centro di ricerca. Hanno scoperto che la quantità di batteri risultava trascurabile quando questi diffusori non erano utilizzati, ma diventava molto importante quando essi venivano usati anche solo per pochi secondi. Ma la cosa più sorprendente è stata scoprire che i batteri diffusi non sono proprio innocui per l’uomo. Infatti questi ricercatori hanno scoperto che ben 254 diverse tipologie di batteri, tutti di origine fecale, venivano raccolte sulle piastre usate per campionare l’aria calda. La conclusione degli studiosi è stata che l’uso degli scarichi nebulizza nell’aria dei bagni pubblici tutti i microrganismi di origine fecale. Questi si depositano sugli asciugamani elettrici. Quando gli asciugamani ad aria calda vengono messi in funzione,  i microrganismi di origine fecale finiscono sulle mani di chi ha provveduto a lavarsi dopo aver espletato le sue funzioni fisiologiche. Molto meglio, quindi, fare uso dei fazzolettini di carta per asciugarsi dopo aver fatto uso dei bagni pubblici.

interessante, vero?

Per saperne di piu

Applied and Environmental Microbiology, 2018, doi: 10.1128/AEM.00044-18

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La chimica del sapore. Il dolce

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Guardate la Figura 1. Interessante vero? Si tratta di alcuni dolcificanti di sintesi. Le loro strutture sono alquanto differenti le une dalle altre. Come è possibile che tutte quelle molecole stimolino la sensazione del “dolce”?

Figura 1. Strutture molecolari di alcuni dolcificanti di sintesi (Fonte)

In base al principio secondo cui l’attività biochimica di una molecola dipende dalla sua struttura molecolare, ci si aspetterebbe che il sapore dolce possa essere dovuto alla similitudine strutturale delle molecole che costituiscono i dolcificanti. Ed invece non è così.  Molecole dalla natura chimica molto differente mostrano tutte la medesima capacità dolcificante (in merito all’intensità del sapore dolce ho già scritto qui).

Ricordiamo che tutto quanto studiamo nei libri dei settori scientifici, in realtà, è controintuitivo. È vero che esiste la relazione biunivoca struttura-attività (ad una data struttura corrisponde quella attività biochimica ed una certa attività biochimica è dovuta ad una specifica struttura molecolare), tuttavia non è solo la forma della molecola che deve essere presa in considerazione per spiegare l’attività biochimica; occorre prestare attenzione anche ad altri fattori.

Una delle prime teorie ad essere state sviluppate per spiegare perché molecole dalle caratteristiche così differenti siano in grado di funzionare tutte come dolcificanti, è quella che prende il nome di “modello AH-B” (Figura 2).

Figura 2. Schema del modello AH-B

I recettori presenti sulla nostra lingua sono caratterizzati dalla presenza di due gruppi funzionali di cui uno è un donatore di idrogeno (-AH in Figura 2) e l’altro è un accettore di idrogeno (-B in Figura 2).  Il dolcificante è una molecola che contiene almeno due gruppi funzionali che hanno le stesse proprietà donatrici/accettrici di idrogeno dei gruppi presenti sulla superficie dei recettori.

Quando la molecola “dolcificante” si avvicina al recettore del sapore dolce presente sulla lingua, si formano due legami a idrogeno come quelli mostrati in Figura 2. È proprio alla presenza di questi due legami a idrogeno che è attribuibile il sapore “dolce”.

La Figura 3 mostra quali sono i gruppi funzionali di diverse molecole dolcificanti in grado di formare i legami a idrogeno summenzionati.

Figura 3. Schema dei gruppi funzionali in grado di formare i legami a idrogeno nel modello AH-B (Fonte)

In realtà le cose sono un po’ più complesse di quanto descritto.  Tuttavia, i meccanismi esatti del perché sentiamo il “dolce” o altre tipologie di sapori, non sono ancora ben chiari. Per avere più informazioni e delucidazioni approfondite, consiglio la lettura dei lavori ai link nel paragrafo “Per saperne di più”.

Per saperne di più
  1. Shallenberger et al., 1967, Nature, 216: 480
  2. Kier, 1972, J. Pharm. Sci., 9: 1394
  3. Shallenberger, 1997, Pure & Applied Chemistry, 69: 659
  4. Smith et al., 2001, Scientific American, 32
  5. Morini and Bassoli, 2007, AgroFood, 6
  6. Zhang et al., 2010, PNAS, 107: 4752
  7. Bo Liu et al., 2011, The Journal of Neuroscience, 31: 11070

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