Chimica col cavolo rosso
Nel regno vegetale le antocianine sono molecole che colorano di rosso, blu, violetto e magenta i fiori, la frutta e la verdura.
In questo esperimento vi propongo di estrarre le antocianine dal cavolo rosso e usarle come indicatori del pH.
A maggio siete ancora in tempo per trovarne qualche esemplare.
1. Brassica oleracea
Cari amici, prima di iniziare gli esperimenti di bio-chimica vorrei inquadrare il cavolo rosso dal punto di vista botanico.
Non sono un esperto, perciò vi prego di scusare ed eventualmente segnalarmi eventuali errori o imprecisioni.
Dunque, leggo su Wikipedia che il cavolo rosso è una cultivar di una specie spontanea, la Brassica oleracea.
Una cultivar, a sua volta, è una pianta coltivata ottenuta da una specie attraverso il miglioramento genetico.
Imparo inoltre che dalla Brassica oleracea sono state ottenute molte altre cultivar come il cavolo nero toscano, il cavolo riccio, il cavolo cappuccio, il cavolino di Bruxelles e altre ancora.
A questo punto, bisogna andare a far conoscenza con la Brassica oleracea spontanea, ovvero il cavolo comune!
Fiorisce da gennaio a maggio, nel momento in cui scrivo è maggio, forse siamo ancora in tempo a trovare qualche pianta. Proviamo a fare una passeggiata ai margini di un terreno incolto, o di un’aiuola o anche lungo una strada di campagna. Cerchiamo fiori gialli a 4 petali e foglie di cavolo.
Ecco un esemplare di Brassica oleracea cresciuta tra le maglie di una rete metallica paramassi.
Ora veniamo alle attività sperimentali.
2. Materiale e attrezzatura
Ecco ciò che occorre:
- 1 cavolo rosso
- acqua
- colino
- tagliere
- coltello
- pentola
- bottiglia di plastica
- tre piatti bianchi
- sei bicchierini trasparenti
- alcune soluzioni basiche e acide: soda caustica, ammoniaca, bicarbonato di sodio, succo di limone, acido cloridrico.
3. Prima parte: estrarre il succo di cavolo rosso.
1) Prendete il cavolo rosso e tagliatelo a metà in senso longitudinale. Per questo esperimento basta metà del cavolo.
2) Su un tagliere, tagliate il cavolo a strisce sottili.
3) Mettete le strisce di cavolo in una pentola, aggiungete due bicchieri d’acqua, coprite con un coperchio e fate bollire piano per circa un quarto d’ora.
4) Lasciate raffreddare, poi filtrate il liquido con un colino, versandolo in una bottiglia. Il colore dell’estratto dovrebbe essere blu-viola.
Il liquido che avete ottenuto è un concentrato delle antocianine presenti nel cavolo rosso. Esso è un indicatore, cioè una sostanza che cambia colore al variare dell’acidità o basicità.
Ora proveremo a usare questo liquido per indagare l’acidità o la basicità di alcune sostanze comunemente presenti in cucina o usate per la pulizia della casa.
4. Seconda parte: usare l’estratto come indicatore di acidità.
Versate un po’ di estratto in tre piatti bianchi.
- In uno dei piatti, lasciate cadere alcune gocce di limone.
Cosa osservate? - In un altro piatto versate un pizzico di bicarbonato di sodio e mescolate.
Cosa osservate?
L’estratto cambia colore: diventa rosso a contatto con il succo di limone (acido) e verde a contatto col bicarbonato di sodio (basico).
5. Terza parte: costruire una scala di misura del pH.
- Mettete 6 bicchierini in fila pieni a metà d’acqua.
- Versate in ciascun bicchiere un po’ di estratto di cavolo rosso in modo da ottenere un liquido colorato di blu-viola ma abbastanza trasparente.
- Aggiungete in ciascun bicchiere, in ordine da sinistra a destra, una piccola quantità delle seguenti sostanze e mescolate in modo che si sciolgano nell’acqua:
– soda caustica o idraulico liquido (fortemente basica, pH 12)
– ammoniaca (basica, pH 9-10)
– bicarbonato di sodio (leggermente basico, pH 8)
– acqua (neutra, pH 7)
– succo di limone o aceto (debolmente acidi, pH 3-4)
– acido cloridrico (acido, pH 1-2)
Cosa osservate?
Le soluzioni nei bicchieri assumono 6 colori diversi, rispettivamente: giallo-arancione, verde, azzurro, blu-viola, fucsia, rosso.
Questi colori dipendono dal pH della soluzione e quindi possono formare una scala di misura.
6. Qualche spiegazione
Il pH è una misura del livello di acidità o basicità di una soluzione in acqua secondo una scala che va da 1 a 14.Ricordo che:
- le soluzioni acide hanno il pH minore di 7
- le soluzioni neutre hanno il pH uguale a 7
- le soluzioni basiche hanno il pH maggiore di 7
Le antocianine, all’aumentare del pH, da 1 a 10 circa, cambiano colore passando dal rosso al blu.
Aumentando ulteriormente la basicità, le antocianine diventano incolori. Tuttavia il cavolo rosso contiene anche altre sostanze, chiamate flavonoli, che si trasformano da incolori a gialle. Ecco allora che se aggiungiamo un po’ di ammoniaca (pH 10), il colore della soluzione diventa verde (= azzurro + giallo).
Se aumentiamo il pH fino a 12, per esempio con la soda caustica, otteniamo un colore giallo, dovuto ai flavonoli.
Foto: Gianfranco Bo
Foto cover: Vins Contributor / Shutterstock
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