Chemie v kuchyni - ouzo (pastis, raki) efekt

Co má společného irský chemik (narozen v roce 1820) s mlhou a řeckým nápojem ouzo? Proč je ouzo v lahvi průzračné, ale po zředění vodou se zbarví mléčně? Na vině je samozřejmě (jako tak často) - chemie. (délka blogu 5 min.)

Narodil se v roce 1820 v Irsku. Pocházel z nepříliš bohaté rodiny, absolvoval běžné vzdělání a pracoval až do svých 27 let jako zeměměřič. Ke své vědecké kariéře se dostal vlastně oklikou. Jeho život změnilo rozhodnutí vyučovat matematiku. Na škole, kde pracoval, se seznámil s chemikem Edwardem Franklandem. Už rok na to se oba mladí vědci vydali do německého Marburgu - aby studovali na tamní univerzitě.

Muž, o kterém píši, měl později dát jméno jevu, který znáte jako zakalování nápojů typu ouzo - Tyndallově efektu.

Svůj život rozhodně nestrávil jen v chemické laboratoři. John Tyndall byl také nadšeným horolezcem. Spolu s přáteli jako první lidé zdolali horu Weisshorn, sousedku tehdy ještě lidmi nepokořeného Matterhornu.

Tyndallův jev

Vzniká díky difúznímu rozptylu světla, procházejícího určitým prostředím. Musí v něm být přítomny mikroskopické částečky, které jsou schopné vychýli procházející světelné paprsky. Jsou pak vidět i pozorovatelem, který nestojí přímo v jejich dráze. Dají se pozorovat “z boku” - v podobě zářícího kužele.

S Tyndallovým jevem se můžete často setkat na podzim. Opticky aktivními částečkami pak jsou malé kapičky vody, které se vznášejí ve vzduchu a kterým říkáme mlha. Ve sklenici s oblíbeným řeckým nápojem ho pro změnu způsobuje sama ... chemie.

Ouzo

Ouzo je pálenka ze zbytků z vinných hroznů. Do destilátu se přidávají aromatické byliny a koření a především anýz. Kromě samotného anýzu se tak do směsi přidávají třeba ještě semena fenyklu, koriandr, lékořice, máta, skořice, lískové ořechy, hřebíček, citrusové květy apod., někde se přidávají i rozinky. Obsah alkoholu výsledného nápoje bývá 40 %.

V barech se podává ouzo s citrónem, vodou a sirupem. Jakmile se čiré ouzo smíchá s vodou, změní se barva nápoje na mléčně bílou.

Co způsobuje tento Tyndallův efekt? A proč se změna koná teprve po přidání vody? V lahvi je totiž původní ouzo (se 40 % podílem alkoholu) čiré.

Ternární směsi

V případě řeckého ouza, tureckého raki nebo například francouzského pastisu se jedná o tzv. ternární směsi. To jsou směsi, které obsahují tři různé druhy tekutiny. Jednou z nich éterický olej. U ouza pochází z anýzu a jiných semen, přidávaných při jeho výrobě. Druhou sloučeninou je samozřejmě alkohol, kterého je v originální lahvi zhruba 40 objemových procent. Třetí - a pro mléčné zabarvení neméně důležitou - sloučeninou je voda.

Jedná se tedy o směs oleje rozpustného v alkoholu a vody, která v sobě daný olej rozpustit neumí.

Dokud je nápoj v originální a uzavřené lahvi, je průzračný. Olej, voda a alkohol se nacházejí v takovém poměru, který dovoluje jejich stabilní koexistenci. Přitom je nápoj průzračný. To se drasticky změní v momentě, kdy ouzo nalijeme do sklenice a přilijeme k němu vodu.  

Stabilní a nestabilní ouzo (pastis, raki)

Olej se (jak známo) s vodou nemá moc rád. Také v oblíbeném řeckém nebo francouzském nápoji není olej z molekul vody moc nadšený - a snaží se proto vytvořit kolem sebe “obal” z molekul alkoholu. Dokud má směs dostatečně vysoký podíl etanolu, jsou všechny molekuly poměrně spokojené. Každá z nich má své místo a svého oblíbeného partnera. Alkohol se může mísit s vodou a éterické oleje mají dostatečně silný alkoholový obal, aby se nemusely zlobit s molekulami vody.

Když k nápoji přidáte vodu (a to se děje často v poměru 5 dílů vody na 1 díl ouza nebo pastis - jde tedy o opravdu značné množství vody), je situace úplně jiná.

Alkohol se může rozptýlit v nově dodané vodě - a molekuly olejů začnou pociťovat jeho znatelný nedostatek.

Olejové molekuly jsou solidární - a tak řeší vzniklou situaci tím, že začnou nedostatkové molekuly alkoholu vzájemně sdílet. To se povede samozřejmě jen tehdy, když se molekuly oleje začnou  sdružovat do větších skupin.

Jakmile dorostou takové skupinky do určité velikosti (zde nanometru až mikrometru) začnou vyvolávat Tyndallův efekt. Jeho podstatou je jeden druh rozptylu (tzv. Mieův-rozptyl) světla. Ten je založen na interakci světelných paprsků a částeček, které svou velikostí zhruba odpovídají vlnové délce dopadajícího světla.

Jakmile tedy částečky v nestabilním nápoji dorostou do takové velikosti, která odpovídá vlnové délce světla, začnou se jeho paprsky rozptylovat do stran - a stávají se viditelné i pro pozorovatele, který nestojí přímo v dráze paprsku.

Jelikož se většinou jedná o bílé sluneční světlo a rozptylují se všechny jeho vlnové délky … nápoj zbělá. Pokud je původní nápoj už sám o sobě zbarvený, dostane lehký nádech původní barvy.

align="justify"Další informace: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/352/1/012047/meta