白酒背后的基本原理

0

每个白酒厂商都会宣传自己的酒窖的历史,他们还自己发明了酱香型、浓香型、清香型、绵柔型等专业词语,专业词语的好处就是迅速把自己与一个以吨计算的溶液区分开来了。

随着对化学知识的认知逐渐加深,渐渐的了解了白酒背后的原理。

为什么有任意度数的白酒,那是因为水分子能与乙醇分子任意比例互溶。因为水分子与乙醇分子相互之间形成氢键,同时由于乙醇分子中的乙基的给电子效应比氢原子强,所以导致乙醇上羟基上的氧比水分子中的氧的负电性更强。

所以,总结起来,比如你喝的好点的白酒,就是用4~5万/吨的这样的溶液配制的;差的白酒嘛,就1~2万/吨这样的溶液配制的。

简单的乙醇和水的混合液,虽然两种分子可以相互形成氢键,相同的分子之间也可以形成氢键,但是真实的结构远比想象的复杂。

乙醇混合液1

因为水分子的机构是V型,而在有机化学中,甲烷是正四面体的结构,乙基则是甲烷中的一个氢被次甲基替代。所以水分子与乙醇形成的是一种空间的团簇结构。下图是更加复杂的乙醇与水分子的团簇结构:

乙醇混合液2

现在也很好理解为什么白酒加热之后口感又不一样了。

因为温度变化会破坏原来的这种团簇结构,形成另外一种团簇结构。虽然都是水分子与乙醇分子的溶液,但是内部的团簇结构已经不同,口感自然也不同。

现在我们回答这个问题:

“100ml的纯乙醇与100ml的纯净水混合,最终溶液的体积是多少?”

知道了上面的团簇结构以及分子之间的间隙,虽然我们不知道最终溶液的体积到底多少,但是我们知道最终的溶液体积一定是小于200ml的。

我们知道由于分子间的间隙,50ml的纯净水与50ml的乙醇混合得到的不是100ml的混合溶液,背后的原因是乙醇与水分子以六元环状、菱形、书状、笼状等方式形成团簇结构,这种团簇结构相当于在之前的乙醇结构中塞进了水分子。

但是不同的团簇结构的稳定度和缔合度是不一样的。

为了了解不同结构的缔合度,我们可以将不同比例的纯净水和乙醇混合在一起,调得100ml的混合溶液。

我们再将纯净水与乙醇的总体积为纵轴,以酒精度数为横轴做图,我们大概会发现53.94ml的乙醇与49.83ml的纯净水混合之后得到的100ml酒精混合液下降的体积是最大的,达到3.77ml。这时的酒精浓度是53~55°,水分子与乙醇分子的缔合度最高。缔合度越大,乙醇分子的自由程度越小,酒的柔和度就越强。

当然,我们在前面已经讲了,白酒是需要差异化的,为什么五粮液的是52°的,我想也是差异化的一个原因吧。

事实上,白酒中不只是含有水分子和乙醇分子,由于在发酵过程中形成的酸、醇、酯、醛、酮、芳香化合物在蒸馏过程中可能一并被蒸馏出来。

在白酒的长时间存放过程中,白酒内的乙醇可能发生醇氧化成醛、醛氧化成酸,甚至会发生缩醛反应。这也是为什么白酒存放之后口感是越发醇厚的原因。

所以,白酒不只是简单的乙醇与水的混合溶液,背后的醇香、清香、浓香、酱香都是有其化学基础的。

Comments are closed.