De chemie van Glühwein

Welke ingrediënten en moleculen maken deze drank zo uniek?

De klassieke ingrediënten zijn rode wijn, citroen, sinaasappel, kruidnagel, kaneel, nootmuskaat en suiker, maar er bestaan vele varianten waarbij je ook steranijs, laurier, honing, mandarijntjes en cognac kan gebruiken.

Rode wijn
Het hoofdbestanddeel van glühwein is rode wijn die zelf uit 800 tot 1.000 soorten moleculen bestaat. De typisch rode kleur komt van anthocyanen waarvan je het basisskelet hierboven ziet. Ze komen uit de schil van de druiven en hun kleur hangt af van de zuurgraad. Vooral de tannines bepalen de bitterheid. Ze bevatten fenolgroepen (C6H5OH) waardoor ze gemakkelijk de eiwitten in ons speeksel opnemen. Het speeksel voelt daardoor ruw aan waardoor je een wrang gevoel in je mond krijgt.

Suiker
Glühwein bevat een behoorlijke hoeveelheid suiker of sucrose waardoor het zijn zoete smaak krijgt. Om zoet te zijn moet sucrose op de tong binden aan de receptoren voor de zoete smaak. Dat gebeurt via de vorming van waterstofbruggen tussen het zoet molecule en de receptor. Een waterstofbrugdonor (-OH groep A) moet zich hierbij op een afstand van 3 Ångstrom bevinden van een waterstofbrugacceptor (-OH groep B) waarbij beide groepen gescheiden zijn door een apolaire groep (CH2-groepen).

Nootmuskaat
Nootmuskaat is het zaad in de vrucht van de tropische boom Myristica fragrans. De geurstoffen zitten geconcentreerd in een oliehoudend weefsel dat zigzag door de noot loopt. Sabineen is een van de hoofdcomponenten van de olie en zorgt voor de frisse toets. Dit monoterpeen (zie limoneen)  is opgebouwd uit twee ringen, een vijf- en een driering en komt ook voor in zwarte peper.

Limoneen
Limoneen zorgt voor de typische citrusgeur en behoort tot de monoterpenen.  Deze verbindingen bestaan uit  tien koolstofatomen en zijn bijzonder vluchtig waardoor het vaak deze monoterpenen zijn die als eerste onze neus bereiken. Limoneen kan voorkomen onder twee vormen die verschillen in de inplanting van de substituent op het koolstofatoom aangeduid met *. De afgebeelde vorm, gekend als de R of (+) vorm komt voor in de schil van sinaasappels. Bij het wisselen van de positie van de substituent krijg je de S of (-) vorm met een terpentijnachtige geur.

Kaneel
De  typische kaneelstok is de gedroogde binnenbast van de kaneelboom die bij het versnijden spontaan opkrult. Kaneelzuuraldehyde is in hoofdzaak  verantwoordelijk voor  de smaak en het aroma van kaneel en wordt ook gebruikt in snoepgoed, roomijs en kauwgom. De twee substituenten op de centrale C=C dubbele binding staan aan tegenovergestelde zijden, wat we in de organische chemie met trans omschrijven.

Kruidnagel
Het typische aroma van kruidnagel, gedroogde bloemknoppen van de kruidnagelboom, wordt in grote mate bepaald door eugenol.  Eugenol is een licht anestheticum wat meteen verklaart waarom je een kruidnagel kan gebruiken om tandpijn te verzachten.

Citroenzuur
De citrusvruchten brengen ook zurigheid bij. Fruitzuren als appelzuur, ascorbinezuur (vitamine C), en vooral citroenzuur spelen hier een belangrijke rol. Citroenzuur komt in citroensap  in een concentratie voor van ongeveer 45 gram per liter. Het zwakke zuur bevat drie carbonzuurgroepen (-COOH) en een alcoholfunctie (-OH). De smaak van citrusvruchten wordt voorts bepaald door de aanwezige suikers en bittere fenolen die vooral in de witte onderschil voorkomen.