キンキンに冷えたビールが美味しい理由は心理的なものではありませんでした。

中国科学院(CAS)で行われた研究により、冷やしたお酒が美味しく感じる理由を分子レベルで解明することに成功しました。

お酒は種類によりある程度のアルコール濃度が決まっており、好まれる温度も異なります。

新たな研究ではそれら理由を探るべく、ビール・日本酒・ワイン・ウイスキー・ブランデー・ウォッカ・白酒などのお酒を対象に、アルコール濃度と温度変化が「お酒の分子」に及ぼす影響を精密に測定し、味に関してもプロのテスターを採用して評価しました。

研究成果には、お酒の濃度をめぐる「歴史的」「経済的」な知見も含まれており、お酒好きには興味深い内容になっています。

研究内容の詳細は2024年5月1日に『Matter』にて「エタノールと水のクラスターがアルコール飲料の臨界濃度を決定する(Ethanol-water clusters determine the critical concentration of alcoholic beverages)」とのタイトルで公開されました。

お酒の「物性」はアルコール濃度で別物になる

アルコール飲料はそれぞれ異なる理想的な飲用温度を持っています。

例えば、ビールや白ワインは冷えた状態で飲むことでその爽やかさが増し、赤ワインは室温近くでその本来の味わいが楽しめるとされています。

一方でウイスキーなどのアルコール濃度が高い蒸留酒は温かいとアルコールの風味がより際立つことが知られています。

中国の白酒もどちらかと言えば、温めて飲むのが好まれます。

新たな研究では、アルコールの濃度や温度によって、お酒の分子挙動がどのように変化し、また味に対してどんな影響が出るのかが調べられました。

お酒の表面張力は特定のアルコール濃度で急激に変化する

調査にあたってはまず、アルコール濃度を上げながら、アルコール飲料の表面張力を測定しました。

表面張力を知ることで、液体が固体(舌など)と接触したときの挙動の変化を知ることが可能になります。

たとえば、ガラスのような表面に対して表面張力が高い水は「ビーズ状」に見えますが、アルコール濃度の高い蒸留酒を一滴垂らすと水よりも平らになって広がります。

また表面張力は口の中での液体の挙動をかなり変えるため、風味にも大きな影響を与えます。

結果、常識を覆す発見がなされました。

これまでアルコール濃度が上昇するに従って、表面張力も連続的に弱くなっていくと考えられていました。

お酒の表面張力は特定のアルコール濃度で急激に変化する
お酒の表面張力は特定のアルコール濃度で急激に変化する / Credit:Xiaotao Yang et al.,Matter (2024)

しかしお酒の場合、表面張力がアルコール濃度に対して滑らかな比例直線を描かず、上の図のように階段状に変化していることが判明しました。

この結果はお酒の表面張力が一定のアルコール濃度に達するごとに急激に変化していることを示しています。

また興味深いことに、一般的な日本酒・白ワイン・赤ワイン・ウイスキー・ブランデー・一部の白酒のアルコール濃度は、この急激な変化が起こるポイントに配置されていました。

一般的な日本酒・白ワイン・赤ワイン・ウイスキー・ブランデー・一部の白酒のアルコール濃度は、この急激な変化が起こるポイントに配置されていました。
一般的な日本酒・白ワイン・赤ワイン・ウイスキー・ブランデー・一部の白酒のアルコール濃度は、この急激な変化が起こるポイントに配置されていました。 / Credit:Xiaotao Yang et al.,Matter (2024)

次に研究者たちは液体内部の分子の様子を調べました。

表面張力の違う液体は、液体内部の分子構造も違うと考えたからです。

(※分子挙動の調査には高周波陽子核磁気共鳴による実測と分子動力学にもとづくシミュレーションの両方が行われました)

すると再び意外な事実が判明します。

物性の変化は分子配列の変化によって起きていました
物性の変化は分子配列の変化によって起きていました / Credit:Xiaotao Yang et al.,Matter (2024)

アルコール濃度やお酒の温度が水とアルコールの分子配置を大きく変えていたのです。

具体的にはアルコール濃度やお酒の温度が低い場合、内部のアルコールと水はピラミッド状の構造をとる傾向がありました。

そして徐々にアルコール濃度が上がっていくとピラミッド型の構造が横方向に崩れて長く伸びていくことが判明。

さらにアルコール濃度やお酒の温度が高くなると、アルコールと水の分子は鎖状の構造を形成することがわかりました。

これまでの研究によって、たとえ同じ分子でも配列が違う場合、味覚や風味に大きな影響を与えることが知られています。

そこで研究者たちはプロとアマチュアの両方のテイスターを集め、アルコール濃度が異なる白酒を試飲してもらいました。