Wódka uchodzi za jeden z najprostszych napojów spirytusowych. Jej podstawowymi składnikami są etanol i woda, a w dobrze oczyszczonym produkcie stężenie pozostałych substancji jest bardzo niewielkie. Mimo to doświadczeni degustatorzy potrafią wskazywać różnice między poszczególnymi markami. Czy mogą one wynikać nie tylko z obecności śladowych związków chemicznych, lecz także ze sposobu, w jaki cząsteczki wody i alkoholu oddziałują ze sobą?
Tym zagadnieniem zajęli się naukowcy z University of Cincinnati w Stanach Zjednoczonych oraz Moscow State University. Wyniki opublikowali w 2010 roku w czasopiśmie „Journal of Agricultural and Food Chemistry” w artykule „Structurability: A Collective Measure of the Structural Differences in Vodkas”. Wśród autorów znaleźli się Naiping Hu, Dan Wu, Kelly Cross, Sergey Burikov, Tatiana Dolenko, Svetlana Patsaeva i Dale W. Schaefer.
Badacze porównali cztery komercyjne wódki o mocy 40% – Belvedere, Grey Goose, Skyy i Stolichnaya – z produktem OVAL o mocy 42%. Wyniki zestawili również z laboratoryjnie przygotowanymi roztworami czystego etanolu i wody. Wykorzystali kilka metod analitycznych, m.in. spektroskopię magnetycznego rezonansu jądrowego protonów (¹H NMR), spektroskopię w podczerwieni (FT-IR) oraz spektroskopię Ramana. Techniki te pozwalają badać właściwości molekularne próbek i sposób, w jaki cząsteczki oddziałują ze sobą.
Szczególną uwagę poświęcono wiązaniom wodorowym. Są to oddziaływania między cząsteczkami, które wpływają na właściwości fizyczne mieszanin wody i etanolu. Cząsteczki tych substancji nie zachowują się jak niezależne elementy po prostu wymieszane w jednym naczyniu. Tworzą dynamiczne układy, w których woda i etanol nieustannie zmieniają wzajemne położenie i otoczenie.
Analiza widm pozwoliła naukowcom wyróżnić m.in. układ odpowiadający jednej cząsteczce etanolu otoczonej około 5,3 cząsteczkami wody. Autorzy porównali go z tak zwanym hydratem klatratowym, czyli strukturą, w której cząsteczki jednego związku mogą być otoczone przestrzenną siecią cząsteczek drugiego. W badanych próbkach proporcje poszczególnych układów różniły się od tych obserwowanych w laboratoryjnych roztworach etanolu i wody o takim samym stężeniu alkoholu.
Na tej podstawie badacze zaproponowali parametr nazwany structurability (SP), który miał opisywać stopień, w jakim dana wódka różni się pod względem struktury molekularnej od czystego roztworu etanolu i wody. W ich interpretacji wpływ na te różnice mogły mieć obecne w wódce śladowe składniki, między innymi kwasy, sole oraz związki lotne pozostałe po procesie produkcji.
Autorzy uznali, że zaobserwowane różnice molekularne mogą mieć związek z odbiorem sensorycznym. Niestety, badanie nie rozstrzygało, czy różnice między wódkami wynikają z rodzaju surowca, z którego otrzymano etanol. Nie porównywano w nim w sposób kontrolowany spirytusu zbożowego, ziemniaczanego ani otrzymanego z innych surowców. Pochodzenie etanolu może mieć znaczenie dla składu pozostałości po produkcji, jednak ustalenie jego wpływu wymagałoby osobnego eksperymentu, w którym kontrolowano by pozostałe czynniki.
