為什麼啤酒要喝冰的、烈酒要喝熱的？

 

形形色色的酒。圖片來源：維基百科

你喝酒嗎？有沒有想過，所有的酒，無論是啤酒、葡萄酒、還是烈酒，其實都是由水和乙醇（酒精的主要成分）混合而成的。但是，為什麼啤酒冰的好喝、而烈酒則是熱的才順口呢？

一群中國的科學家，因為對這個現象感到好奇，他們調查了一下中國白酒的酒精濃度。結果發現，中國白酒的酒精濃度落在幾個區間：38%-42%、 52%-53%、68%-75%。

會落在這些區域，當然是因為大家覺得好喝。但是，為什麼不在這些區域的白酒接受度就低呢？

於是，他們以不同濃度的乙醇水溶液進行了高頻核磁共振和分子動力學實驗。他們發現，隨著乙醇濃度愈來愈高，乙醇-水混合物在高度定向石墨烯上的接觸角呈現階梯式下降。這些階梯和臨界點的分布與許多著名酒精飲料的酒精含量（ABV）分布相符。

什麼是「接觸角」呢？接觸角是一個測量液體與固體表面之間互動關係的指標，它可以反映出液體在固體表面上的擴散程度。當接觸角大時，液體在表面上不易擴散，意味著表面比較「不親水」；接觸角小則表示液體容易擴散，表面較「親水」。

另外，他們也發現在不同乙醇濃度下存在著不同的乙醇-水分子聚集體。這些聚集體在特定的乙醇濃度點發生結構轉變，並在階梯範圍內保持穩定。

根據他們的觀察，總共有以下這些階梯：5%–7%、9%–11%、14%–17%（清酒）、28%–31%、35%–42%（白蘭地、伏特加、中國白酒）、50%–52%（中國白酒）、68%–70%（中國白酒）、75%–78%（中國白酒）、91%–94%。

有趣的是，溫度改變會影響乙醇-水聚集體的結構。研究團隊發現，38%–42%與52%-53%的酒精水溶液（白酒），在室溫下各有自己的聚集體結構；但是當加熱到攝氏40度時，結構上的不同就消失了。而濃度為5%或是11%的酒精溶液，在攝氏5度時，會形成一種特殊的結構。

這解釋了為什麼品酒專家可以分辨室溫下的38%–42%與52%-53%的白酒，但是加熱之後卻分不出來；這也解釋了為什麼不同類型的酒有它們自己的適飲溫度。例如，低ABV的啤酒（~4%）或白葡萄酒（11%–16%）在冷卻後更能體現「乙醇味」，而高ABV的燒酒或中國白酒（38%–42%, 52%, 68%, and 75%）在加熱後味道更佳。

這個研究為酒的濃度設定提供了科學基礎，可幫助釀酒業根據乙醇濃度的臨界點和穩定階梯來標準化產品，以保持特定的「乙醇味」。

不過，在研究的時候使用的是純粹的酒精-水溶液，但是酒除了酒精與水，還有其他的化合物，這些應該對酒的風味也有影響喔！

參考文獻：

Xiaotao Yang, Jia Zheng, Xianfeng Luo, Hongyan Xiao, Peijia Li, Xiaodong Luo, Ye Tian, Lei Jiang, Dong Zhao. Ethanol-water clusters determine the critical concentration of alcoholic beverages. Matter, 2024; 7 (5): 1724 DOI: 10.1016/j.matt.2024.03.017