酒杯形状背后的科学讲究

  酒类鉴赏家们总会对酒与酒杯的搭配津津乐道,不过在一般人看来,这其中的门道大概让人有点摸不着头脑。这些大大小小、形状不一的酒杯到底有什么差别?在主观的体验之外,现在我们又多了一种分析它们的方法。近日,一组日本研究者在《分析师》(Analyst)期刊上发表了他们的新型分析方法——将酒精的挥发情况转化为相机可以记录的光学信号。

  在此之前,人们已经有了不少分析酒类挥发成分的方法,但它们依然存在不足。例如,气相色谱仪可以地分离出各种挥发组分,但它所需的分析设备很大,也无法进行实时的动态观察。因此,这一次研究者们转换了思路,希望建立起简单、直观而且动态的检测方法。

  为了让乙醇蒸汽变成光信号,研究者们把目光投向了鲁米诺反应。鲁米诺又叫发光氨,它是非常常用的发光试剂,只要与适当的氧化剂反应,它就能发出引人注目的蓝光。那么,氧化剂要从哪儿来?这就要找酶促反应来帮忙了。

  研究者在一张一毫米厚的棉网上构建起了他们的反应体系——其中加入了醇氧化酶、辣根过氧化物酶、鲁米诺等成分。醇氧化酶可以把挥发出来的乙醇变成醛和过氧化氢,而过氧化氢又会被辣根过氧化物酶催化分解产生氧气。在氧气的作用下,鲁米诺的发光反应就可以进行了。这样一来,挥发酒精的浓度就转变成了强弱不同的光信号。

  随后,研究者们在暗室中架好摄像机,将反应棉网放在酒杯上方开始了实地测验。研究者分别检测了三种不同形状的酒杯——大肚的红酒杯、倒锥形的马提尼酒杯和直筒型的普通玻璃杯(见下图),他们还在不同的温度下进行了观察。

  三种不同类型的玻璃酒杯

  结果发现,温度和酒杯形状都会对酒的挥发模式造成影响。在较低的温度(13°C)下,红酒杯中的葡萄酒会在杯口上方形成一个“挥发环”——靠近杯口边缘的地方挥发出的酒精浓度较高,而中心检测到的信号则要比边缘低50%。而在温度较高,或者用马提尼酒杯、直玻璃杯装葡萄酒时,这样的“挥发环”现象则不明显。“这种‘挥发环’现象,可以让我们在欣赏红酒香气的同时不受酒精气味的影响。由此看来,红酒杯的设计很适合品味葡萄酒。”论文作者三林浩二教授(Kohji Mitsubayashi)解释说。

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