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你知道神秘的“茴香酒效应”吗? | 今日 Chemistry World

日期: 来源:RSC英国皇家化学会收集编辑:

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科研进展

Source: © GETTY IMAGES
将水加入清澈的酒中后会突然使整个饮料变成乳白色——这种出现在法国茴香酒和桑布卡酒等类似烈酒中的神秘“茴香酒效应 (ouzo effect)”已被化学家们使用专门的电子显微镜进行了更为深入的研究。这项工作背后的团队希望该成果能帮助人们在油漆、药物和塑料等用途中获得更高质量的乳液。

  • “茴香酒效应 (ouzo effect)”的动图。图片来自网络。

多年来,科学家们已经知道茴香酒效应由这些酒类饮料中的三种透明成分引起的:水、乙醇和茴香脑(anethole,可从茴香中提取的一种物质),它们不会变成完全的混合溶液,而是形成了一种具有光散射效应的乳液。
但是由此产生的乳液还没有被很好地认识;这种乳液高度稳定并且不需要表面活性剂来稳定不同组分间的界面:这一现象使得茴香酒效应更加令人好奇。「这是分子组装的固有过程”,该工作的研究人员之一、美国西北大学化学教授 Nathan Gianneschi 说到。
Gianneschi 教授和他的同事们利用液相透射电子显微镜 (liquid phase transmission electron microscope, LPTEM) 对所得到的乳液进行了表征,希望以此对茴香酒效应展开研究。这种显微镜可以对载有液体样品的密封载玻片进行成像。
他们发现,乙醇和茴香脑(疏水性油状物)形成的液滴不会超过几微米大小,并且是较为明显的“气泡状”结构,外部有一个深色环,内部颜色较浅。


  • Source: © 2023 Maria A Vratsanos et al
    向茴香酒中加入水会形成不透明的乳液。科学家们现在对这一现象的成因有了更好的认识。


  • Source: © 2023 Maria A Vratsanos et al
    茴香酒中的茴香味成分“茴香脑”在烈酒中是透明的 然而,当加入水后会自发形成一种乳液,其中含有微米大小的乙醇和茴香脑液滴,从而使混合溶液具有了独特的外观

研究人员们认为每个液滴的边缘都含有高浓度的茴香脑,而中心处则含有乙醇,这种内部结构使乳液具有很高的稳定性,可以持续数天。「(这样)液滴就不会继续变大,而如果变大液滴酒回变得不稳定”,Gianneschi 教授解释到。

这是首次使用液相透射电子显微镜对茴香酒效应进行研究的报道,清楚地表明了这种仪器在对液体样品进行精细成像时(相较于其它方法)的潜力。「在过去的八年里,人们发表了许多通过这项技术对软物质的成像而开展的研究工作”,Gianneschi 教授补充到,“我们时代的科学发展确实受到了技术进步的推动。”

他希望对茴香酒效应的更好认识可以帮助人们在其它应用场景中也能获得高稳定度的乳液,例如在油漆、胶水和许多塑料的制造过程中。他还认为更多地了解乳液对石油工业也很有价值,因为这可以帮助解决因漏油导致的环境破坏。

国际分子美食中心主任、巴黎高科农业学院的物理化学家 Hervé This 也对茴香酒效应进行了研究,不过他使用的酒是 Pernod(佩诺茴香酒,一种法国开胃酒)。他表示说,一些更早期的研究工作与这篇研究的一些结论是相同的,但“我更喜欢这篇工作的实验部分,我很欣赏他们通过这种方法对结论的验证”,他解释到。

Reference
1. MA Vratsanos et al, ACS Cent. Sci., 2023, DOI: 10.1021/acscentsci.2c01194
2. H Wu et al, Adv. Mater., 2020, 32, 2001582 (DOI: 10.1002/adma.202001582)
    

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