Agua carbonatada

El agua carbonatada (también conocida como agua de soda , agua con gas , agua con gas , agua con gas o (especialmente en la de EE.UU. ) como Seltzer o agua con gas ) es agua que contiene disuelto el dióxido de carbono gas, ya sea inyectado artificialmente bajo presión o que ocurren debido a geológica natural Procesos. La carbonatación hace que se formen pequeñas burbujas, dando al agua una calidad efervescente . Las formas comunes incluyen con gas natural, agua mineral , agua con gasy agua con gas producida comercialmente. [1]

Un vaso de agua con gas
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icono de audio “Agua con gas” , Podcast de destilaciones Episodio 217, Instituto de Historia de la Ciencia

Soda y agua mineral con gas y algunas otras aguas efervescentes contienen añaden o se disuelven los minerales tales como bicarbonato de potasio , bicarbonato de sodio , citrato de sodio , o sulfato de potasio . Estos se encuentran naturalmente en algunas aguas minerales, pero también se agregan comúnmente de manera artificial a las aguas manufacturadas para imitar un perfil de sabor natural. Varias aguas carbonatadas se venden en botellas y latas, y algunas también se producen bajo demanda mediante sistemas comerciales de carbonatación en bares y restaurantes, o se elaboran en casa con un cartucho de dióxido de carbono. [2]

Se cree que la primera persona en airear el agua con dióxido de carbono fue William Brownrigg en 1740. [3] Joseph Priestley inventó el agua carbonatada, de forma independiente y accidental, en 1767 cuando descubrió un método para infundir agua con dióxido de carbono después de haber suspendido un cuenco de agua encima de una tina de cerveza en una cervecería en Leeds , Inglaterra. [4] Escribió sobre la "peculiar satisfacción" que encontró al beberlo, y en 1772 publicó un artículo titulado Impregnar agua con aire fijo . [5] [6] El aparato de Priestley, casi idéntico al utilizado por Henry Cavendish cinco años antes, que presentaba una vejiga entre el generador y el tanque de absorción para regular el flujo de dióxido de carbono, pronto se unió a una amplia gama de otros. Sin embargo, no fue hasta 1781 que se empezó a producir agua carbonatada a gran escala con el establecimiento de empresas especializadas en la producción de agua mineral artificial. [4] La primera fábrica fue construida por Thomas Henry de Manchester , Inglaterra. [4] Henry reemplazó la vejiga en el sistema de Priestley con fuelles grandes. [4]

Si bien el descubrimiento de Priestley llevó a la creación de la industria de los refrescos , no se benefició económicamente de su invento. [4] Sin embargo, recibió reconocimiento científico cuando el Consejo de la Royal Society "se movió a recompensar a su descubridor con la Medalla Copley " en 1772. [7]

Natural y aguas carbonatadas fabricados pueden contener una pequeña cantidad de cloruro de sodio , citrato de sodio , bicarbonato de sodio , bicarbonato de potasio , citrato de potasio , sulfato de potasio , o fosfato disódico , dependiendo del producto. Estos se encuentran naturalmente en las aguas minerales, pero se agregan artificialmente a las aguas producidas comercialmente para imitar un perfil de sabor natural.

Los pozos artesianos en lugares como Mihalkovo en las montañas Ródope búlgaras , Medžitlija en Macedonia del Norte , y más notablemente en Selters en las montañas Taunus alemanas , producen aguas minerales naturalmente efervescentes . [8]

Por sí misma, el agua carbonatada parece tener poco impacto en la salud. [9]

El agua carbonatada, como el agua carbonatada o el agua con gas, se define en la legislación estadounidense como un alimento de valor nutricional mínimo , incluso si se le han añadido minerales, vitaminas o edulcorantes artificiales. [10]

El agua carbonatada puede aumentar los síntomas del síndrome del intestino irritable de hinchazón y gases debido a la liberación de dióxido de carbono en el tracto digestivo. [11] No parece tener efecto sobre la enfermedad por reflujo gastroesofágico . [12] Existe evidencia tentativa de que el agua carbonatada puede ayudar con el estreñimiento entre las personas que han sufrido un derrame cerebral . [13]

Un estudio de 2002 encontró que "el agua carbonatada mejora tanto la dispepsia como el estreñimiento en comparación con el agua del grifo ". [14]

Un estudio de 2004 establece que los consumidores de agua carbonatada preparada en casa tenían una ingesta media de agua potable significativamente mayor (del grifo + agua embotellada + agua carbonatada) en porcentaje de la ingesta total de agua que los no consumidores, y una ingesta media más baja de leche, agua embotellada y agua del grifo , respectivamente. [15]

Un estudio de 2006 intentó encontrar una correlación entre el consumo de agua carbonatada y una menor densidad mineral ósea, pero no encontró tal correlación. [dieciséis]

Un estudio en ratas de 2017 encontró que el dióxido de carbono en las bebidas carbonatadas induce la liberación de grelina y un mayor consumo de alimentos implicados en la obesidad . [17]

Erosión ácida

Si bien el agua carbonatada es algo ácida, esta acidez puede ser parcialmente neutralizada por la saliva . [18] Un estudio encontró que el agua mineral con gas es un poco más erosiva para los dientes que el agua sin gas, pero es aproximadamente un 1% más corrosiva que los refrescos y solo un poco más erosiva que el agua del grifo. Un estudio de 2017 de la Asociación Dental Estadounidense mostró que, aunque el agua de seltzer es más erosiva que el agua del grifo, se necesitarían más de 100 años de consumo diario para dañar los dientes humanos. Sin embargo, si se le agrega azúcar o aromas artificiales, esto no se aplica. El saborizante natural, por otro lado, tiene un impacto mínimo o nulo en los dientes humanos. [19]

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Los enlaces en el ácido carbónico se rompen más fácilmente a altas temperaturas dando como resultado la generación de agua y dióxido de carbono gaseoso. Por lo tanto, el agua con gas a temperaturas más bajas (extremo derecho) contiene más carbonatación que a temperaturas altas (extremo izquierdo). [20]

El gas de dióxido de carbono disuelto en agua a una concentración baja (0,2-1,0%) crea ácido carbónico (H 2 CO 3 ) [21] de acuerdo con la siguiente reacción:

H
2O (l) + CO
2(g) ⇌ H
2CO
3 (aq)

El ácido le da al agua carbonatada un sabor ligeramente agrio. El nivel de pH entre 3 y 4 [22] está aproximadamente entre el jugo de manzana y el jugo de naranja en acidez, pero es mucho menos ácido que el ácido del estómago. Un cuerpo humano normal y sano mantiene el equilibrio del pH a través de la homeostasis ácido-base y no se verá afectado de manera materialmente adversa por el consumo de agua pura con gas. [11] Las sales alcalinas , como el bicarbonato de sodio , el bicarbonato de potasio o el citrato de potasio , aumentan el pH.

La ley de Henry describe la cantidad de gas que se puede disolver en agua . En el proceso de carbonización, el agua se enfría, de manera óptima hasta justo por encima del punto de congelación, para maximizar la cantidad de dióxido de carbono que se puede disolver en ella. Una presión de gas más alta y una temperatura más baja hacen que se disuelva más gas en el líquido. Cuando se eleva la temperatura o se reduce la presión (como ocurre cuando se abre un recipiente de agua carbonatada), el dióxido de carbono efervestra , escapando así de la solución.

Joseph Priestley fue pionero en un método de carbonatación en el siglo XVIII.

Muchas bebidas alcohólicas , como la cerveza , el champán , la sidra y el spritzer , se carbonataron de forma natural a través del proceso de fermentación durante siglos. En 1662 Christopher Merret estaba creando 'vino espumoso'. [23] William Brownrigg fue aparentemente el primero en producir agua carbonatada artificial, a principios de la década de 1740, utilizando dióxido de carbono extraído de las minas. [24] En 1750, el francés Gabriel François Venel también produjo agua carbonatada artificial, aunque no entendió la naturaleza del gas que causaba la carbonatación. [25] En 1764, el químico irlandés Dr. Macbride infundió agua con dióxido de carbono como parte de una serie de experimentos sobre fermentación y putrefacción. [26] [27] En 1766 Henry Cavendish ideó un aparato de aireación que inspiraría a Joseph Priestley a realizar sus propios experimentos con respecto a las aguas carbonatadas. [28] Cavendish también estaba al tanto de las observaciones de Brownrigg en este momento y publicó un artículo sobre sus propios experimentos en una fuente cercana de agua mineral a principios de enero del próximo año. [29]

Equipo utilizado por Priestley en sus experimentos sobre gases y carbonatación de agua
Interior, Weir & Embleton's cordial factory, Hill End, Nueva Gales del Sur, 1872

En 1767, Joseph Priestley descubrió un método para infundir agua con dióxido de carbono vertiendo agua de un lado a otro sobre una tina de cerveza en una cervecería local en Leeds , Inglaterra. [30] [31] [32] Se sabía que el aire que cubría la cerveza en fermentación, llamado "aire fijo", mataba a los ratones suspendidos en él. Priestley descubrió que el agua así tratada tenía un sabor agradable y se la ofreció a sus amigos como bebida fresca y refrescante. En 1772, Priestley publicó un artículo titulado Impregnar agua con aire fijo en el que describe gotear "aceite de vitriolo" ( ácido sulfúrico ) sobre tiza para producir gas dióxido de carbono y alentar al gas a disolverse en un recipiente de agua agitado. [5] Priestley se refirió a su invención de esta agua tratada como su descubrimiento "más feliz". [31]

El aparato de Priestley, que era muy similar al inventado por Henry Cavendish cinco años antes, presentaba una vejiga entre el generador y el tanque de absorción para regular el flujo de dióxido de carbono, y pronto se unió a una amplia gama de otros, pero no fue así. hasta 1781 que se empezó a producir agua carbonatada a gran escala con el establecimiento de empresas especializadas en la producción de agua mineral artificial. [4] La primera fábrica fue construida por Thomas Henry de Manchester , Inglaterra. [4] Henry reemplazó la vejiga en el sistema de Priestley con fuelles grandes. [4] JJ Schweppe desarrolló un proceso para fabricar agua mineral carbonatada embotellada basado en el descubrimiento de Priestley, fundando la Compañía Schweppes en Ginebra en 1783. Schweppes considera a Priestley como “el padre de nuestra industria”. [33] En 1792 se trasladó a Londres para desarrollar el negocio allí. En 1799, Augustine Thwaites fundó Thwaites 'Soda Water en Dublín. Un artículo del London Globe afirma que esta empresa fue la primera en patentar y vender "Soda Water" con ese nombre. El artículo dice que en el caluroso verano de 1777 en Londres las "aguas aireadas" (es decir, las carbonatadas) se vendían bien, pero todavía no se mencionaba el "agua de soda", aunque las primeras bebidas efervescentes probablemente se elaboraron con " polvos de soda "que contiene bicarbonato de sodio y ácido tartárico . [34] El nombre de agua de soda surgió del hecho de que a menudo se agregaba soda ( carbonato o bicarbonato de sodio ) para ajustar el sabor y el pH.

El agua carbonatada moderna se fabrica inyectando dióxido de carbono presurizado en agua. [35] La presión aumenta la solubilidad y permite que se disuelva más dióxido de carbono de lo que sería posible bajo presión atmosférica estándar . Cuando se abre la botella, se libera la presión, permitiendo que el gas salga de la solución, formando las burbujas características.

Etimología

Belfast Evening Post, Belfast, Irlanda, 7 de agosto de 1786

En los Estados Unidos, el agua carbonatada se conocía como agua con gas hasta la Segunda Guerra Mundial, debido a las sales de sodio que contenía. Estos se agregaron como reguladores de sabor y acidez con la intención de imitar el sabor del agua mineral natural . Durante la Gran Depresión , a veces se le llamaba "simple de dos centavos", en referencia a que era la bebida más barata en las fuentes de refrescos (es decir, sin la adición de tres centavos de jarabe aromatizado). [ cita requerida ]

En la década de 1950, términos como agua con gas y agua con gas natural cobraron popularidad. El término agua de seltzer es una marca comercial genérica que se deriva de la ciudad alemana de Selters , que es famosa por sus manantiales minerales . [36] El agua naturalmente carbonatada, Selters , ha sido embotellada comercialmente y enviada desde esta ciudad desde el siglo XVIII o antes. Generalmente, el agua con gas natural no tiene sales de sodio agregadas, mientras que la soda todavía retiene algunas de las sales de sodio que alguna vez se usaron.

En el Reino Unido y Canadá en la actualidad, este tipo de bebidas que se venden como agua de soda o agua mineral con gas contienen bicarbonato de sodio , lo que les da un sabor y los diferencia de agua carbonatada específica. Se utilizan popularmente para bebidas mixtas como whisky con soda y soda Campari . [ cita requerida ]


Casa

Sifones de soda

Un sifón de soda alrededor de 1922

El sifón de soda , o botella de agua mineral, un recipiente a presión de vidrio o metal con una válvula de liberación y un pico para dispensar agua de soda presurizada, era una vista común en los bares y en las casas de principios y mediados del siglo XX, donde se convirtió en un símbolo de la -la riqueza de clase.

La presión del gas en un sifón impulsa el agua de soda hacia arriba a través de un tubo dentro del sifón cuando se presiona una palanca de la válvula en la parte superior. Los sifones comerciales de refrescos venían precargados con agua y gas y se devolvían al minorista para su cambio cuando estaban vacíos. Un plan de depósito garantizaba que no se desecharan de otro modo.

Los sifones de soda caseros pueden carbonizar agua plana mediante el uso de una pequeña bombilla de acero desechable que contiene dióxido de carbono. El bulbo se presiona en el conjunto de la válvula en la parte superior del sifón, se inyecta el gas y luego se retira el bulbo. El agua de soda fabricada de esta manera tiende a no ser tan carbonatada como el agua de soda comercial porque el agua del refrigerador no se enfría tanto como sea posible y la presión del dióxido de carbono se limita a la disponible en el cartucho en lugar de las bombas de alta presión. en una planta de carbonatación comercial.

Gasógeno

Seltzógeno victoriano tardío fabricado por British Siphon

El gasógeno (o gazógeno o seltzógeno) es un dispositivo victoriano tardío para producir agua carbonatada. Consiste en dos globos de vidrio enlazados: el inferior contiene agua u otra bebida para hacer espumoso, el superior una mezcla de ácido tartárico y bicarbonato de sodio que reacciona para producir dióxido de carbono . El gas producido empuja el líquido en el recipiente inferior hacia arriba por un tubo y fuera del dispositivo. Los globos están rodeados por una malla protectora de mimbre o alambre, ya que tienen tendencia a explotar. [37]

Botellas con cuello de bacalao

La forma especial de la botella con cuello Codd está diseñada para contener una canica que sella la carbonatación.

En 1872, el fabricante británico de refrescos Hiram Codd de Camberwell , Londres, diseñó y patentó la botella con cuello Codd , diseñada específicamente para bebidas carbonatadas . La botella con cuello Codd incluye una canica y una arandela / junta de goma en el cuello. Las botellas se llenaron al revés y la presión del gas en la botella forzó la canica contra la arandela, sellando la carbonatación. La botella se pellizcó en una forma especial para proporcionar una cámara en la que se empujó la canica para abrir la botella. Esto evitó que la canica bloqueara el cuello mientras se servía la bebida.

Poco después de su introducción, la botella se volvió extremadamente popular entre las industrias de refrescos y cerveza , principalmente en Europa , Asia y Australasia , aunque algunos bebedores de alcohol desdeñaron el uso de la botella. Una etimología del término codswallop se origina en la cerveza que se vende en botellas de Codd, aunque generalmente se descarta como una etimología popular . [38]

Las botellas se produjeron regularmente durante muchas décadas, pero su uso disminuyó gradualmente. Desde que los niños rompieron las botellas para recuperar las canicas, las botellas antiguas son relativamente raras y se han convertido en artículos de colección , especialmente en el Reino Unido. Se podían encontrar en tiendas minoristas y restaurantes en muchas partes del mundo hasta hace poco. [ cuando? ] Debido al riesgo de explosión y lesiones por fragmentos de vidrio, se desaconseja el uso de este tipo de botella en la mayoría de los países. El diseño de cuello Codd todavía se usa para el refresco japonés Ramune y en la bebida india llamada Banta .

Fabricantes de refrescos

Un típico fabricante de refrescos todo en uno para uso doméstico que se encuentra en los supermercados. A menudo se incluyen un bote de dióxido de carbono recargable y una botella de alta presión.

Los fabricantes de refrescos o carbonatadores de refrescos son aparatos que carbonatan agua con botes de dióxido de carbono de uso múltiple. Los fabricantes de refrescos pueden alcanzar un nivel más alto de carbonatación que los sifones de refrescos caseros. [ cita requerida ] Una variedad de sistemas son producidos por fabricantes y aficionados. [39] [40] Las unidades comerciales pueden venderse con jarabe concentrado para la elaboración de refrescos aromatizados.

Uno de los principales productores de carbonatadores de refrescos es SodaStream . Sus productos fueron populares durante las décadas de 1970 y 1980 en el Reino Unido, y están asociados con la nostalgia de ese período y han experimentado un regreso en la década de 2000. [41] [42]

Comercial

Una pistola de refresco de barra moderna

El proceso de disolver el dióxido de carbono en agua se llama carbonatación . El agua de soda comercial en sifones se elabora enfriando agua pura filtrada a 8 ° C (46 ° F) o menos, agregando opcionalmente un compuesto alcalino a base de sodio o potasio como bicarbonato de sodio para reducir la acidez y luego presurizando el agua con dióxido de carbono. El gas se disuelve en el agua y se agrega un relleno de dióxido de carbono para presurizar el sifón a aproximadamente 120 libras por pulgada cuadrada (830 kPa), unas 30 a 40 psi (210-280 kPa) más alto que el presente en fermentando botellas de champán .

En muchos restaurantes y establecimientos de bebidas modernas , el agua de soda se fabrica en el lugar utilizando dispositivos conocidos como carbonatadores. Los carbonatadores utilizan bombas mecánicas para bombear agua a una cámara presurizada donde se combina con CO
2de tanques presurizados a aproximadamente 100 psi (690 kPa). El agua carbonatada presurizada luego fluye a los grifos o cabezales de mezcla donde luego se mezcla con aromatizantes a medida que se dispensa.

Bebidas con gas

El agua carbonatada es un ingrediente clave en los refrescos : dulces bebidas que normalmente consisten en agua carbonatada, un edulcorante y un saborizante , como refrescos de cola , cerveza de raíz , o el refresco de naranja . El agua pura con gas se suele consumir como alternativa a los refrescos; algunas marcas, como La Croix , producen productos con agua mineral sin azúcar que se aromatizan ligeramente mediante la adición de ingredientes aromáticos como los aceites esenciales . [43] [44] El agua carbonatada se consume a menudo mezclada con jugo de frutas para hacer ponches espumosos u otros cócteles, o se le infunde sabor mediante la adición de frutas frescas cortadas u hojas de menta. [45]

Bebidas alcohólicas

El agua carbonatada es un diluyente mezclado con bebidas alcohólicas donde se usa para completar la bebida y proporciona un grado de "efervescencia".

Agregar agua con gas a bebidas 'breves' como las bebidas espirituosas las diluye y las hace 'largas' para no confundirlas con bebidas largas como las que se hacen con vermut . El agua carbonatada también funciona bien en bebidas cortas hechas con whisky , brandy y Campari . Se puede usar agua con gas para diluir bebidas a base de cordiales como la calabaza naranja . El agua de soda es un ingrediente necesario en muchos cócteles, como el whisky con soda o el Campari con soda . [ cita requerida ]

Cocinando

El agua carbonatada es cada vez más popular en la cocina para proporcionar una textura más ligera a las masas y rebozados en comparación con el agua normal. Kevin Ryan, un científico de alimentos de la Universidad de Illinois en Urbana – Champaign , dice que las burbujas efervescentes cuando se mezclan con la masa proporcionan una textura ligera, como en tempura . Se introducen bolsas de dióxido de carbono en la masa y se expanden aún más durante la cocción. [46]

La creencia popular de que el agua carbonatada es un buen quitamanchas de la ropa, particularmente las del vino tinto, se basa en rumores y pruebas anecdóticas. El gas disuelto en el agua actúa como tensioactivo temporal . No hay ninguna razón química subyacente por la que el agua carbonatada sea superior al agua corriente en la eliminación de manchas. [47]

  • Premezcla y postmezcla
  • Jerk de soda
  • Carbonato de sodio
  • Agua tónica
  • Erupción límnica : en lagos de aguas profundas, erupción masiva y repentina de dióxido de carbono disuelto.

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  • La sociedad Priestley
  • Papel de Priestley Impregnar agua con aire fijo 1772
  • Entrevista con uno de los últimos repartidores de seltzer de la ciudad de Nueva York