STEP 28- La sintesi finale

Siamo giunti al termine del viaggio alla scoperta del saccarimetro, un oggetto il cui utilizzo sembra essere ormai superato dalle nuove tecnologie nate nel Novecento, ciò lo possiamo notare analizzando come lo strumento non venga più citato in alcun libro al giorno d'oggi (24- Le parole nella storia). Inizialmente pensavo che la ricerca di uno strumento così oscuro e di cui non sapevo nulla sarebbe stato un lavoro faticoso e non molto interessante , ma in realtà è stato un viaggio che ha portato molte soddisfazioni personali,  ho imparato ad affinare la ricerca in ambiti di cui non conoscevo l'esistenza e ho capito che siamo circondati di "cose" di cui non conosciamo l'utilizzo e neppure la storia. La conoscenza di tutto ciò che ci sta intorno quindi andrebbe approfondita a fondo attraverso la ricerca ed è ciò che ho fatto in questo percorso . Il nostro viaggio inizia da una prima definizione (01-Il nome) e un'immagine (02-L'immagine) che ci mostri come si è modificato lo strumento durante gli anni. Notiamo come lo strumento in esame ebbe una grande diffusione nell'industria dello zucchero. Evitando laboriose analisi chimiche, consentiva esami rapidi e affidabili fornendo tipo e concentrazione dello zucchero nella soluzione in esame, così da scongiurare sofisticazioni alimentari. Quindi numerose furono le case costruttrici (11-I costruttori) che lo progettarono , prima di diventare un prodotto importante per le industrie dell'ottica (20-Il marchio).

Il saccarimetro è uno strumento utilizzato per la misurazione dello zucchero in una sostanza, venne ideato da Louis Jules Duboscq (step 9 – L’inventore) nel XX secolo. Il nome saccarimetro (step 1-Il nome) è composto dalle parole sàccaro- (o sàccari-) [dal latino sacchărum, in greco σάκχαρον «zucchero di canna», voce di origine indoeur.] che significa «che contiene zucchero, che ha relazione con lo zucchero» e -metro [dal greco μέτρον «misura», in composizione -μετρον], avente significo generico di «misura». Questo strumento è quindi utilizzato (step 22 – la procedura d’uso) per la misura della concentrazione di zucchero nelle sostanze. Questo è possibile attraverso una proprietà ottica delle sostanze, il potere rotatorio , (step 5 – Il principio fisico ) ossia il fatto che alcune sostanze ruotano di un angolo ben preciso, variabile a seconda del tipo di zucchero, il piano di polarizzazione della luce polarizzata che le attraversa e questa proprietà è descritta ampiamente nell'ottica (step 4 – La scienza).

                              

Come possiamo osservare dalla foto, il saccarimetro ha un’anatomia (step 16 – L’anatomia) piuttosto semplice composta da 4 tubi, numerose lenti, un polarizzatore, un analizzatore e anche una scala graduata (step 3 – Il glossario). Inoltre il saccarimetro veniva  realizzato principalmente in ottone (step 8 – I materiali), e venne costruito (step 11 – I costruttori) soprattutto dalla RUDOLPH Research Analytica in Europa mentre in Italia le Officine Galileo furono la casa costruttrice più famosa all'epoca, di essa è possibile anche trovare una pubblicità che sponsorizzava lo strumento (step 13- La pubblicità). Nella ricerca costante di informazioni riguardanti questo strumento, si possono trovare informazioni anche in campo letterale oltre che cinematografo (step 12 – Nel cinema), ad esempio, è presente nei francobolli (step 18 – Il francobollo) e anche  nei fumetti (step 21 – Il fumetto). 

Per  conoscere lo strumento a fondo quindi è possibile trovare un gran numero di libri (step 10 – I libri), è possibile ricercarlo nella storia e anche negli antichi miti  (step 7 – Un mito). 

Infine possiamo quindi, dopo averlo conosciuto a fondo, fornire un abbecedario che associ ogni lettera dell'alfabeto ad un suo aspetto caratteristico (step 19 – L’abbecedario)

Inoltre attraverso Google Ngram Viewer è possibile ricercare la sua storia attraverso le parole (step 24- Le parole nella storia): il termine saccarimetro viene associato direttamente al polarimetro e segue una sua successiva applicazione al mondo alimentare a partire dal 1850 (step 15- I numeri) circa, trova il suo picco massimo intorno al 1920 e successivamente verrà superato dal rifrattometro, in quanto quest'ultimo permette una misurazione più accurata della concentrazione di zucchero.

Nel corso della storia questo strumento è stato anche oggetto di numerosi brevetti (step 17- i brevetti) affinché si potesse applicare al mondo alimentare in molteplici modi, di cui è anche possibile trovare una normativa ( step 23- la normativa) che ne regoli gli usi.

Infine si può raffigurare il mondo della saccarometria in una mappa concettuale (step 27- la mappa concettuale) che mostri i concetti essenziali collegati e in un albero tassonomico (step 14- la tassonomia) in modo da capire la diretta discendenza di questo strumento che ormai non é più così misterioso. 

Inoltre per dare un tocco personale al blog, posso anche mettere in evidenza un post su un libro che ho letto che si basa su una "cosa" (STEP EXTRA-le cose nella letteratura) e tre oggetti per me rappresentativi   del passato, del presente e del futuro (step 25-le cose personali).

STEP EXTRA- Le cose nella letteratura

Una delle trilogie che ho letto e che mi ha colpito maggiormente è quella de "Il signore degli Anelli" , in particolare vorrei parlare del primo di questa trilogia "La compagnia dell'anello".

Possiamo notare come questo libro si basi su una "cosa" e intorno ad essa si forma la storia che darà vita ad una delle più trilogie più conosciute in ambito fantasy, la storia di un potente anello, oggetto fondamentale all'interno del romanzo.

Il Signore degli Anelli narra della missione di nove Compagni, la Compagnia dell' anello , partiti per distruggere il più potente Anello del Potere, un'arma che renderebbe invincibile il suo malvagio creatore Sauron se tornasse nelle sue mani, dandogli il potere di dominare tutta la Terra di Mezzo.

LA STORIA DELL'ANELLO
Si racconta che anticamente l'emissario del Male, Sauron (è lui il Signore degli anelli che dà il nome al libro) abbia insegnato agli elfi a creare degli anelli magici. Sauron crea tre anelli per gli elfi, 7 per i nani, 9 per gli uomini. Infine crea un unico anello per se, il più potente di tutti, che serve a controllare tutti gli altri anelli. Legando il potere magico di queste diverse razze al potere degli anelli da lui creati egli potrà così sconfiggerle e sottometterle. Gli elfi si rendono conto però dell'inganno di Sauron e nascondono i propri anelli. I 7 anelli dei nani vengono successivamente distrutti o ripresi da Sauron, mentre i 9 anelli destinati alla razza umana finiscono per rendere schiavi i re-negromanti a cui sono stati dati. Questi ultimi finiranno poi per diventare dei Nazgul, creature simili a spettri, ma in grado di interagire con il mondo reale, al servizio di Sauron. Dopo alterne vicende una grande coalizione guidata da Gil Galad uno dei signori degli elfi e da Elendil, il re di Gondor , il regno degli uomini da sempre avversari di Sauron, si scontra contro il Signore degli Anelli e lo sconfigge.

STEP 27- La mappa concettuale

Possiamo mettere in evidenza alcune idee legate al saccarimetro e rappresentare così una mappa dei concetti che relaziona attraverso alcuni archi i concetti chiave per conoscere a fondo questo strumento.

 

STEP 26- La chimica

  

La chimica associata al saccarimetro è la cosiddetta saccarochimica.

La saccarochimica è un particolare campo specialistico della ricerca chimica; essa racchiude lo studio e lo sviluppo di metodologie analitiche applicate all’industria per la produzione e la raffinazione dello zucchero alimentare, sia esso di barbabietola o di canna.

 

Il metodo classico che si adotta comunemente è il “Sachs – Le Docte”. Esso consiste fondamentalmente nella digestione e chiarificazione a freddo, di una quantità (in peso) prefissata di polpa raspata proveniente da un campione di radici prelevato in linea, in zuccherificio. L’agente chiarificante è una quantità (in volume, proporzionale al peso di polpa, secondo uno specifico rapporto) di soluzione acquosa di solfato d’alluminio oppure acetato basico di piombo, preparata attraverso una procedura “regolamentare”. La sospensione ottenuta viene poi filtrata per la determinazione finale, della percentuale di saccarosio.

Il regolamento stabilisce ovviamente tutti i criteri per l’esecuzione della prova, comprese la temperatura e la densità del chiarificante, e i tempi di agitazione della miscela polpa – chiarificante.

Un tempo, si utilizzavano bilance per pesare la polpa e opportuni dispensatori per liquidi, a forma di ampolla, chiamati “pipette Le Docte” per dosare l’esatto volume di chiarificante. Attualmente questi dispositivi si utilizzano solo per controlli saltuari, mentre per la routine vengono comunemente utilizzate le bilance proporzionatrici, che consentono, una volta fissato, di mantenere costante il rapporto di dosaggio polpa – chiarificante. 

 

L’azione operata dal chiarificante è la precipitazione ovvero l’eliminazione (che avviene per filtrazione) dei cosiddetti “Non Zuccheri” della bietola, presenti nella miscela, che ostacolerebbero la misura del grado zuccherino. La maggior parte delle metodiche, infatti, richiede come vedremo, una soluzione perfettamente limpida ed incolore, come quella che si ottiene sciogliendo il saccarosio puro in acqua.

Storicamente, la determinazione chimico – analitica del grado zuccherino ha sempre seguito due vie parallele: quella polarimetrica e quella rifrattometrica. La prima è la più importante, sia per applicazione, sia per attendibilità della misura.

Sfruttano, rispettivamente, due diverse proprietà chimico – fisiche delle soluzioni zuccherine: l’attività ottica (ossia il fatto che ruotano di un angolo ben preciso, variabile a seconda del tipo di zucchero, il piano di polarizzazione della luce polarizzata che le attraversa) e l’indice di rifrazione (ossia il potere, quando attraversate da un raggio di luce, di deviarne la direzione secondo uno specifico angolo di rifrazione).

 

La prima proprietà è direttamente in funzione della concentrazione di zucchero (e di altre variabili) secondo una legge che vedremo.

La tecnica che sfrutta questa proprietà è la polarimetria e si avvale di strumenti ottici detti polarimetri. Questi, opportunamente tarati per l’analisi del saccarosio, prendono il nome di saccarimetri. La grandezza percentuale che si misura mediante saccarimetria è il grado saccarimetrico, detto anche Polarizzazione (Pol.), simboleggiato da °S (%).

 

La seconda proprietà è in funzione di un’altra grandezza, il grado Brix (° Bx %), che non è altro che la percentuale di sostanza secca. Questa è direttamente correlata alla Polarizzazione, e, allo scopo, si utilizzano opportune tabelle di conversione Brix – Polarizzazione.

STEP 25 - Le cose personali

PASSATO: uno dei miei primi trofei giocando a calcio. Il calcio è stato lo sport che mi ha insegnato molto e di cui mi son innamorato fin da subito , mi ha insegnato a come comportarsi all'interno di un gruppo e mi ha portato numerose soddisfazioni personali.

                                              

PRESENTE: il computer, oggetto che data la situazione incredibile che stiamo attraversando ormai uso abitualmente. Il periodo che sicuramente ci ha allontanati dalla routine quotidiana e ci ha portati a vivere avendo a fianco un pc per ogni attività , dalle videochiamate con gli amici al seguire le lezioni.

FUTURO: le chiavi di casa, un oggetto simbolico che raffigura il mio intento di riuscire a comprare una casa e in questo modo anche diventare molto più indipendente.

STEP 24- Le parole nella storia

Utilizzando il sito Google Ngram Viewer è possibile ricercare con che frequenza si possono riscontrare alcuni termini all'interno dei libri dal 1500 ad oggi.

 Si può mettere a confronto, per esempio, il saccarimetro e il polarimetro, due strumenti che , come abbiamo già visto, sono molto simili per principio fisico, forma e anche utilizzo nel corso della storia.

In questo grafico notiamo come la curva blu, ovvero quella riguardante il polarimetro sia sempre stata al di sopra della curva rossa, ovvero quella riguardante il saccarimetro.

Il polarimetro per importanza e utilizzo è molto più conosciuto e trova maggior riscontro all'interno della storia.

Il saccarimetro infatti non è altro che un polarimetro applicato al mondo della misurazione della concentrazione degli alimenti e quindi il saccarimetro è un applicazione del polarimetro in campo alimentare.

Notiamo come i due strumenti in esame vadano di pari passo, l'invenzione del saccarimetro segue il polarimetro di alcuni anni e le due curve si susseguono.

Solo dopo il 1960 non si utilizzerà più il saccarimetro, anche a causa di nuove invenzioni che riuscirono a misurare in modo più efficiente la concentrazione dello zucchero nelle sostanze mentre il polarimetro continuò ad essere utilizzato in quanto fu ed è ancora tutt'oggi alla base di tutti gli strumenti che sfruttano l'attività ottica.

 

STEP 23- La normativa

 Le norme legate al saccarimetro mettono in evidenza le modalità con le quali debbano esser misurate le concentrazioni di zucchero all'interno degli alimenti e delle soluzioni che sono alla  base della nostra tavola.

Colore e controllo della qualità Per definire la qualità dello zucchero si utilizzano diversi criteri, quali colore, contenuto di saccarosio,                       umidità, granulometria e filtrabilità.  Di questi, il colore è la caratteristica più importante poiché direttamente correlata alla purezza.                                                Rispetto allo zucchero bruno, quello bianco è più raffinato e contiene meno contaminanti e prodotti                                chimici, quindi è più puro.

L'esame del colore secondo l'ICUMSA

La International Commission for Uniform Methods for Sugar Analysis (ICUMSA) è un ente normativo che definisce gli standard internazionali per il controllo della qualità dello zucchero.       Il test ICUMSA valuta la purezza dello zucchero in base al suo colore.

Si utilizza un colorimetro o un fotometro per misurare l'assorbimento dello zucchero a diverse lunghezze d'onda. Lo zucchero bianco assorbe meno luce, ottenendo, quindi, nel test ICUMSA valori più bassi rispetto allo zucchero bruno. 

Solitamente, un grado ICUMSA di 45 si riferisce a uno zucchero bianco altamente raffinato e di elevata purezza; invece, il grado ICUMSA dello zucchero bruno si assesta intorno a 1.000.

• Il test ICUMSA consente ai produttori di zucchero di valutare la qualità e la sicurezza dei loro prodotti e di immetterli sul mercato ad un prezzo adeguato. 

Ecco alcune norme riferite alla Determinazione dello zucchero 

GS2/3-10 (2007) La determinazione del colore in soluzione dello zucchero bianco – Ufficiale GS1/3-7 (2002) Determinazione del colore in soluzione di zuccheri greggi, di zuccheri bruni e di sciroppi colorati a pH 7,0 – Ufficiale GS2/3-9 (2005) Determinazione del colore   in soluzione dello zucchero a pH 7,0 – Accettato GS9/1/2/3-8 (2005) Determinazione del colore in soluzione dello zucchero a pH 7,0 con il metodo del tampone MOPS – Ufficiale Per altre informazioni visita il sito : https://www.icumsa.org/index.php?id=894

STEP 22- La procedura d'uso

Abbiamo parlato del saccarimetro in ogni campo possibile ma operativamente cosa si deve fare per misurare la concentrazione di zucchero in una soluzione?

In Figura è riportato lo schema di un saccarimetro ma ora vediamo come procedere nell'utilizzo:

1) porre in corrispondenza del prisma polarizzatore una sorgente luminosa e inizialmente avremo il tubo portacampioni vuoto

2) ruotare il prisma analizzatore in modo che il raggio di luce che è stato polarizzato dal prisma polarizzatore       venga completamente bloccato e quindi il campo visivo risulti oscurato e gli assi del prisma polarizzatore e del prisma analizzatore saranno quindi perpendicolari tra di loro

3) nel tubo portacampioni inserire il campione che si vuole esaminare:

• se la sostanza risulterà otticamente inattiva non succederà nulla e il campo visivo risulterà oscurato

• se la sostanza risulterà otticamente attiva, essa farà ruotare il piano di polarizzazione e un po' di luce passerà attraverso l'analizzatore fino all'osservatore

4) ruotare il prisma analizzatore in senso orario o antiorario in modo da bloccare il raggio di luce e riportare il campo al buio. 

5) L'angolo di cui l'analizzatore deve essere ruotato, α, detto rotazione osservata, è uguale al numero di gradi di cui la sostanza otticamente attiva ha fatto ruotare il piano della luce polarizzata. 

Se l'analizzatore deve essere ruotato a destra (in senso orario), la sostanza otticamente attiva è detta destrogira (+), se invece l'analizzatore deve essere ruotato a sinistra (in senso antiorario), la sostanza è levogira (-).

Per un composto puro otticamente attivo, l’esperienza mostra che l’angolo α di cui ruota il piano di polarizzazione d’un fascio monocromatico di luce incidente è proporzionale allo spessore l attraversato e alla densità d del composto in esame.

 Il potere rotatorio specifico, o [α], è una costante fisica e quindi una proprietà intrinseca dei composti che presentano attività ottica ed  è definito dall’espressione:

[a]Tλ = α/ld

Per le sostanze otticamente attive in soluzione, secondo la legge di Biot, l'angolo di rotazione α del piano di polarizzazione è proporzionale alla concentrazione c della sostanza attiva disciolta e alla lunghezza l del percorso della luce all'interno della soluzione, cioè:

[a]Tλ = α/lc

Generalmente le misure si effettuano a 20°C usando la riga gialla del sodio (λ=589 nm).

Attraverso queste due formule possiamo trovare la concentrazione della soluzione in esame.

Il video qui sotto mostra come utilizzare il saccarimetro:

Per altre informazioni visita il sito del museo :

https://www.fstfirenze.it/saccarimetro-di-soleil-e-duboscq/

video tratto da:

http://www.youtube.com/watch?v=hTEMgXSX6ak&list=UUL-NEt9QIezXknHX5BJIh5w&index=10

STEP 21- Un fumetto

 Non avendo trovato nulla sul saccarimetro, è possibile collegare lo strumento ad un altro che sfrutta la stessa attività ottica, il polarimetro.

Il saccarimetro e il polarimetro hanno forma simile e sfruttano lo stesso principio legato al potere rotatorio della soluzione ottica, il saccarimetro infatti come visto nella descrizione del principio fisico e della tassonomia discende direttamente dal saccarimetro.

Qui possiamo notare come lo strumento venga rappresentato in una vista esplosa.

Per altre informazioni consulta il sito:

http://www.ast.obs-mip.fr/article.php3?id_article=1006

STEP 20- Il marchio

 Ora mettiamo in evidenza i marchi e la simbologia legata alle aziende che costruiscono il saccarimetro:

Fig.1 firma dell' inventore Duboscq su un saccarimetro

                   fig.2 saccarimetro a penombra di cui possiamo notare la casa costruttrice 

e il  marchio evidenziato su di esso

                                            Fig.3 targhetta con il marchio della casa costruttrice

                                       Fig. 4 marchio dell'azienda che fece il saccarimetro

Marchio visto in precedenza ed evidenziato come nome alternativo per i prodotti realizzati da Rudolf Winkel  durante il periodo in cui Zeiss era il principale azionista.

Nel 1857 Rudolf Winkel fondò un'officina meccanica a Gottingen dove produceva microscopi. I suoi figli si sono uniti a lui nell'attività.

Nel 1894 Ernst Abbe di Carl Zeiss Optische Werkstätte visitò Winkel. Nel 1911 Carl Zeiss divenne il principale azionista della società R. Winkel. Nel 1928, il logo della R. Winkel GmbH era diventato "Winkel-Zeiss / Göttingen" all'interno di un doppietto acromatico. 

Nel 1945 Zeiss trasferì la sua divisione microscopi a Gottinga. Nel 1954, la Carl-Zeiss-Stiftung rilevò completamente la R. Winkel GmbH. Il nuovo logo era "Zeiss / Winkel" in un doppietto acromatico.

Per altre informazioni vedi:

http://waywiser.fas.harvard.edu/people/3806/r-winkel-gmbh-dba-winkelzeiss;jsessionid=104AE54218549A0B90208887DF78FE1A

 Queste immagini mostrano un saccarimetro a penombra inventato da Jules Duboscq e costruito da Ph. Pellin a Parigi.

Per altre informazioni consulta i siti:

https://www.catawiki.it/l/34340657-saccarimetro-1-ferro-ghisa-battuto-ottone-winkel-zeiss-gottinga-inizio-xx-secolo

https://collection.maas.museum/object/256318

STEP 19- L' abbecedario

A come attività ottica o analizzatore

B come barbabietola da zucchero,  nel Novecento si misurava lo zucchero contenuto in esse

C come cibo, lo strumento misura la concentrazione dello zucchero nel cibo per evitare che cibi contaminati vengano distribuiti

D come Duboscq, l'inventore dello strumento

E come enologia, il saccarimetro viene utilizzato per la misura dello zucchero nel mosto

F come filtrazione, attività fondamentale per capire la concentrazione dello zucchero

G come gradi, che misurano il potere rotatorio dello strumento

H come Henri, figlio del costruttore che contribuì all'invenzione dello strumento

I come illuminazione, fondamentale per attivare lo strumento

L come luce o lampada, fondamentale per la misurazione dello zucchero

M come medicina, lo strumento è utilizzato per misurare la concentrazione di zucchero nelle urine

N come nonio, parte che precede la lente del saccarimetro

O come ottica, branca della fisica che prende in considerazione il saccarimetro

P come polarimetria ma anche come prisma

Q come quarzo ( materiale di cui è fatto il prisma)

R come rotazione, fondamentale per la misura dello zucchero

S come saccarosio, lo saccarimetro ne misura la concentrazione

T come la tassa sullo zucchero

U come USA, stato in cui il saccarimetro venne maggiormente utilizzato 

V come vetro delle lenti

Z come zucchero