Основные гидрофильные или макромолекулярные коллоиды, представляющие интерес в энологии,— это полисахариды, камеди, слизи, пектины и белки. С одной стороны, те, которые поступают из самого винограда и имеют определенные различия в зависимости от состояния или степени порчи винограда, и, с другой — различные белки, используемые при оклейке вин.
Как правило, гидрофильные коллоиды заряжены электричеством, и заряд представляет собой фактор стабильности, который должен исчезнуть, чтобы получить флокуляцию. Заряженная фракция частиц состоит или из макромолекул, абсорбирующих ионы Н+ или ОН-, или же из макроинов, получающихся в результате ионизации кислых или основных функций макромолекул. В обоих случаях знак и величина заряда зависят в основном от pH. В изоэлектрической точке частицы больше не реагируют с электрическим полем, заряд равен нулю. Так, изоэлектрическая точка желатины находится при pH 4.7. При меньшем pH (случай вина), т. е. в среде, более богатой ионами Н+, он становится положительным. Можно также сказать, что в кислой среде желатина, высвобождающая большее число ионов ОН-, находится в состоянии положительных макроионов. При pH 7 заряд будет отрицательным.
Однако каково бы ни было происхождение их заряда, стабильность гидрофильных коллоидов связана не только с существованием этого заряда, препятствующего контакту и агломерации частиц. Коллоид может быть нейтральным и все же образовывать очень стабильные золи, добавление солей не осаждает их (за исключением очень высоких концентраций этих солей).
Стабильность раствора представляется как настоящая растворимость, сравнимая с той, которая свойственна обычным растворимым молекулам и которая есть следствие сродства молекул растворителя с молекулами или некоторыми полюсами молекул растворенных веществ. Здесь снова можно сказать, что растворимость связана с адсорбцией растворителя частицами с их гидратацией, что схематически показано на рис. 11.9 в виде замкнутой кривой, образованной маленькими окружностями.
Таким образом, здесь выступают два фактора стабильности: заряд и гидратация, с одной стороны, и флокуляция, требующая уничтожения этих двух факторов стабильности, — с другой.
Теория Крюйта (1933, 1961), символически представленная на рис. 11.9, выражает экспериментальные факты, но явно не реальную структуру. Осаждение может происходить одним из двух путей, показанных на рис. 11.10, каждый из которых включает два этапа, могущих быть реализованными один без другого.
Рис. 11.9. Схематическое изображение двойного слоя и гидратации (малые круги) гидрофильной коллоидной частицы с положительным зарядом.
Рис. 11.10. Схема флокуляции гидрофильного коллоида. Уничтожение двух факторов стабильности (по Крюйту и Овербеку, 1961). В случае белков при pH вина дегидратация включает адсорбцию танина и изменение злака электрического заряда.
Дегидратация электрически заряженной частицы является обратимой, тогда как другие превращения представляют собой необратимые процессы.
