Το «Φαινόμενο του ούζου» … στο μικροσκόπιο!
Όταν τα αλκοολούχα ποτά που είναι αρωματισμένα με γλυκάνισο, όπως το ούζο ή η ρακή, αραιώνονται με νερό, γίνονται αδιαφανή σε κάποιο σημείο. Αυτό το «φαινόμενο του ούζου» οφείλεται στον σχηματισμό ενός γαλακτώματος χωρίς επιφανειοδραστικό. Το εκχύλισμα γλυκάνισου περιέχει τρανς-ανηθόλη, η οποία είναι αδιάλυτη στο νερό με αποτέλεσμα να καθίζει ως σταγονίδια όταν στο αλκοολούχο ποτό προστίθεται έστω και μια μικρή ποσότητα νερού.
Αυτό το φαινόμενο μπορεί να συμβεί και σε άλλα τριμερή συστήματα με κατάλληλες διαλυτότητες. Αυτή η απλή προσέγγιση στη γαλακτωματοποίηση χωρίς τασιενεργά θα μπορούσε να έχει χρήσεις, και στη βιομηχανία και προφανώς μια λεπτομερής κατανόηση της διαδικασίας θα ήταν αρκετά χρήσιμη!
Ο Nathan C. Gianneschi, από το Northwestern University των ΗΠΑ, και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης υγρής φάσης (liquid phase transmission electron microscopy – LPTEM) – μια τεχνική μικροσκοπίας in situ, για να μελετήσουν τον σχηματισμό γαλακτωμάτων όπως φαίνεται στο «φαινόμενο του ούζο». Στο LPTEM, ένα πολύ μικρό υγρό δείγμα περικλείεται σε μια κυψέλη με διαφανή για τα ηλεκτρόνια παράθυρα και παρατηρείται με τη χρήση της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας.
Ενώ αυτή η διαδικασία και τα γαλακτώματα που προκύπτουν έχουν μελετηθεί με πολυάριθμες έμμεσες τεχνικές (π.χ. σκέδαση ακτίνων Χ και φωτός), η άμεση παρατήρηση τέτοιων δομών και ο σχηματισμός τους σε νανοκλίμακα παρέμεινε έως τώρα αδιευκρίνιστη. Η ομάδα του Nathan V. Gianneschi απεικόνισε αρχικά ήδη σχηματισμένα σταγονίδια στο ούζο και διαπίστωσε ότι μπορούν να αναλυθούν με την συγκεκριμένη τεχνική.
Στη συνέχεια μελέτησαν τον σχηματισμό του γαλακτώματος και την ανάπτυξη των σταγονιδίων με τη ροή διαλυμάτων στον θάλαμο δειγμάτων κατά την απεικόνιση, ξεκινώντας από διαφορετικές συγκεντρώσεις τρανς-ανηθόλης καθώς και ούζο που διατίθεται στο εμπόριο. Κατάφεραν να
ποσοτικοποιήσουν την ανάπτυξη των σταγονιδίων και να παρατηρήσουν τη μορφολογία τους.
Με βάση τις παρατηρούμενες δομές, οι ερευνητές προτείνουν ότι μια περιοχή πλούσια σε αιθανόλη/νερό αναπτύσσεται στο κέντρο του σταγονιδίου, ενώ η εξωτερική περιοχή είναι πλούσια σε τρανς-ανηθόλη. Η παρατήρηση μιας τέτοιας γαλακτωματοποίησης είναι μια
πολλά υποσχόμενη ένδειξη ότι παρόμοιες μεθοδολογίες LPTEM μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διερεύνηση του σχηματισμού άλλων γαλακτωμάτων και της κινητικής τους.
• Vitale, S. A.; Katz, J. L. Liquid Droplet Dispersions Formed by Homogeneous Liquid-Liquid Nucleation: “The Ouzo Effect. Langmuir 2003, 19 (10), 4105– 4110, DOI: 10.1021/la026842o
• Goubault, C.; Iglicki, D.; Swain, R. A.; McVey, B. F. P.; Lefeuvre, B.; Rault, L.; Nayral, C.; Delpech, F.; Kahn, M. L.; Chevance, S.; Gauffre, F. Effect of Nanoparticles on Spontaneous Ouzo Emulsification. J. Colloid Interface Sci. 2021, 603, 572– 581, DOI: 10.1016/j.jcis.2021.06.104
• Sitnikova, N. L.; Sprik, R.; Wegdam, G.; Eiser, E. Spontaneously Formed Trans-Anethol/Water/Alcohol Emulsions: Mechanism of Formation and Stability. Langmuir 2005, 21 (16), 7083– 7089, DOI: 10.1021/la046816l
• Prévost, S.; Krickl, S.; Marčelja, S.; Kunz, W.; Zemb, T.; Grillo, I. Spontaneous Ouzo Emulsions Coexist with Pre-Ouzo Ultraflexible Microemulsions. Langmuir 2021, 37 (13), 3817– 3827, DOI: 10.1021/acs.langmuir.0c02935
