Sjedim u restoranu jednog dubrovačkog hotela, pa nakon ručka naručim dva decilitra crnog vina, babića, na moju sreću zatvorenog. Ovo posljednje „na moju sreću“ kažem zato jer tek što sam svoje vino popio dođe konobar te me upita je li mi vino dobro. „Da mi nije dobro, ne bih ga naručio“, odgovorih prostodušno, a on će na to: „Veli mi neka gošća da to vino, babić, ništa ne valja...“  „O ukusima ne valja raspravljati“, izgovorih prijevod latinske poslovnice, a potom pojasnim: „Vjerojatno voli slatka ili kisela vina, a babić to sigurno nije“. No tek tada shvatih da je ovaj razgovor o kiselim, slatkim, suhim i polusuhim vinima bio samo izgovor da mi se dotični konobar pohvali, poput ribara koji je ulovio veliku ribu: „Znate, sve ovisi o tome na kojoj se temperaturi vino servira. Eto, ja kupim na pjaci litru vina za pet kuna, dobro ga ohladim u frižideru, iznesem na stol kao najfinije vino – te ga naplatim 200 kuna.“

U čemu je tajna okusa hladnog vina? Ako se vino ohladi na temperaturu tek nekoliko stupnjeva iznad ledišta, hladnoća ledenog napitka umrtvit će okusne pupoljke na jeziku, pa će gostu biti svejedno što pije. Pa opet, nije sve u anestetičkom djelovanju hladnoće. Rakija se pije hladna, vinjak topao, crna vina trebaju biti toplija od bijelih, pivo se može piti iz frižidera i „iz gajbe“, a sake se pije mlačan – jer se sva jela i pila u japanskoj kuhinji serviraju na tjelesnoj temperaturi. Uživaoci alkoholnih pića znaju koje se piće i kako servira, no ne znaju zašto su neka pića bolja toplija, a druga hladnija. Ali znanost zna na to odgovoriti.

Odgovor na postavljeno pitanje nalazi se već u naslovu znanstvenog rada „Ethanol-water clusters determine the critical concentration of alcoholic beverages“ što su ga objavili kineski znanstvenici u časopisu Matter. Oni su, jednostavno govoreći, izmjerili površinsku napetost te snimili spektre smjese vode i alkohola pri više temperatura. Površinsku napetost su mjerili iz kuta kvašenja kapi (veći kut – veća površinska napetost), a što se pak spektara tiče nisu se daleko odmakli od kemijske rutine, od infracrvene (IR) spektroskopije i spektroskopije nuklearne magnetske rezonancije (¹H NMR). To kažem zato jer se svaki novi organski spoj danas karakterizira i identificira tim dvjema spektroskopskim metodama. Prva metoda (IR) daje informacije o vrstama i jakostima kemijskih veza, a druga (NMR) o tome gdje se vodikovi (ili, rjeđe, ugljikovi) atomi nalaze u molekuli. Iz toga bismo mogli zaključiti da su spektri vode vrlo jednostavni jer njezina molekula, H₂O, ima samo dvije kemijske veze iste vrste (O-H) i dva vodikova atoma (H).

To bi tako bilo da voda nije zapravo polimer čije su monomerne jedinice, H₂O,  povezane vodikovim vezama (-OH∙∙∙O<). One stoga čine klastere (clusters) koji se najgrublje mogu podijeliti na tetraedarske (slične strukturi leda) i asimetrične (lančane).Uz njih ima i malo (23 %) slobodne, „nepolimerizirane“ vode. Dodatkom etanola sve se međutim mijenja, jer i njegove molekule, CH₃CH₂-OH, grade vodikove veze, kako među sobom tako i s molekulama vode. No vratimo se istraživanju kineskih znanstvenika.

Iz snimljenih spektara smjese vode i etanola u čitavom području volumnih udjela (0 – 100 % alkohola), proizlazi da je kritični udjel etanola u vodi 31 %. Dok se ne postigne taj postotak, molekule alkohola se ne vežu izravno za molekule vode nego se drže zajedno hidrofobnim interakcijama. (Mogli bismo reći da se do tog udjela etanol nalazi raspršen u vodi, pa s njome pravi neku vrstu emulzije.) Pri udjelima većim od 31 % molekule alkohola počinju razarati tetraedarske klastere molekula vode da bi s njima potom gradili lance sastavljene od molekula obje vrste, molekula etanola i molekula vode. Na kraju, kod najačih pića (68 % alkohola), 56 % molekula vodi gradi lance s molekulama etanola. Jednostavnije rečeno, dodatkom alkohola voda prelazi iz zrnate u vlaknatu strukturu. Stoga joj se smanjuje viskoznost (lakše teče) i površinska napetost – što se vidi po smanjenju iznosa kuta kvašenja.

Ono što je kod svega toga najzanimljivije je da se svojstva smjese vode i alkohola mijenjaju skokovito i – najvažnije – da porastom temperature dolazi do smanjenja udjela tetraedarskih klastera, pa stoga toplija pića imaju jači „alkoholni okus“, tj. jače pale grlo. No to opet ovisi o jačini pića: kod najslabijih (do 20 % alkohola) temperatura gotovo da nema utjecaja, pa im se jakost ne može pojačati grijanjem. Kod najjačih pića sadržaj alkohola se može grijanjem prividno povećati za deset, dvadeset i više posto.

Čitatelj će sada reći da je namjera autora navedenog rada bila promicanje alkoholizma. Baš suprotno! Oni su željeli pokazati da čovjek može uživati u okusu alkohola i kada pije slabiju rakiju samo ako je pije vruću.

Nenad Raos je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, koji je radio do umirovljenja 2016. godine u zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI). Autor je i koautor oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske (računalne) kemije, kemije kompleksnih spojeva, bioanorganske kemije, povijesti kemije i komunikacijskih vještina u znanosti. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik Prirode te urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji; član je društva ProGeo-Hrvatska i Odjela za prirodoslovlje i matematiku Matice hrvatske. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Autor je 16 znanstveno-popularnih knjiga, posljednje dvije su „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“ i "Antologija hrvatske popularizacije prirodnih znanosti".