El agua carbonatada (también conocida como agua con gas , agua con gas , agua con gas , agua con gas , agua con gas , agua con gas , en muchos lugares como agua mineral , o especialmente en los Estados Unidos como agua con gas o agua mineral ) es agua que contiene dióxido de carbono disuelto. gas, ya sea inyectado artificialmente bajo presión o debido a procesos geológicos naturales. La carbonatación provoca la formación de pequeñas burbujas que le dan al agua una calidad efervescente . Las formas comunes incluyen agua mineral natural con gas , gaseosa y agua con gas producida comercialmente. [1]
Las gaseosas, el agua mineral con gas y algunas otras aguas con gas contienen minerales agregados o disueltos 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 y compensar la acidez de la introducción de gas dióxido de carbono, lo que genera una sensación de gas. Se venden diversas aguas carbonatadas en botellas y latas, y algunas también se producen a pedido mediante sistemas de carbonatación comerciales en bares y restaurantes, o se elaboran en casa utilizando un cartucho de dióxido de carbono. [2]
Se cree que la primera persona que aireó el agua con dióxido de carbono fue William Brownrigg en la década de 1740. [3] [4] Joseph Priestley inventó el agua carbonatada, de forma independiente y por accidente, en 1767 cuando descubrió un método para infundir agua con dióxido de carbono después de haber suspendido un recipiente con agua sobre una tina de cerveza en una cervecería en Leeds , Yorkshire . [5] Escribió sobre la "peculiar satisfacción" que encontró al beberlo, y en 1772 publicó un artículo titulado Impregnación de agua con aire fijo . [6] [7] Al 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 le unieron 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. [5] La primera fábrica fue construida por Thomas Henry de Manchester , Inglaterra. [5] Henry reemplazó la vejiga en el sistema de Priestley con grandes fuelles. [5]
Si bien el descubrimiento de Priestley finalmente condujo a la creación de la industria de los refrescos , que comenzó en 1783 cuando Johann Jacob Schweppe fundó Schweppes para vender agua con gas embotellada [8] , aunque no se benefició económicamente de su invento. [5] Priestley recibió reconocimiento científico cuando el Consejo de la Royal Society "se vio impulsado a recompensar a su descubridor con la Medalla Copley " en la reunión aniversario de la Royal Society el 30 de noviembre de 1773. [5] [9]
Las aguas carbonatadas naturales y fabricadas 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 , según el 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 y compensar la acidez de la introducción de gas dióxido de carbono (que crea una solución de ácido carbónico con un pH bajo de 5-6 cuando se disuelve en agua). [10] [ verificación fallida ]
Los pozos artesianos en lugares como Mihalkovo en los montes Ródope búlgaros , Medžitlija en Macedonia del Norte y, sobre todo, en Selters en los montes Taunus alemanes , producen aguas minerales naturalmente efervescentes . [11]
Por sí sola, el agua carbonatada parece tener poco impacto en la salud. [12]
El agua carbonatada, como la gaseosa 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 . [13]
El agua carbonatada no parece tener efecto sobre la enfermedad por reflujo gastroesofágico . [14] Existe evidencia provisional de que el agua carbonatada puede ayudar con el estreñimiento entre las personas que han sufrido un derrame cerebral . [15]
Si bien el agua carbonatada es algo ácida, esta acidez puede ser parcialmente neutralizada por la saliva . [16] Un estudio encontró que el agua mineral con gas es ligeramente más erosiva para los dientes que el agua sin gas, pero es aproximadamente un 1% más corrosiva que los refrescos. Un estudio de 2017 realizado por la Asociación Dental Estadounidense demostró que se necesitarían más de 100 años de consumo diario de agua con gas para causar daño a los dientes humanos — afirmación que no podría aplicarse si se le agrega azúcar o saborizantes artificiales, que a menudo incluyen cítricos. ácido y otros ácidos de frutas, que se prevé que tendrán un impacto en los dientes humanos. [17]
El gas dióxido de carbono disuelto en agua crea una pequeña cantidad de ácido carbónico (H 2 CO 3 ):
siendo la concentración de ácido carbónico aproximadamente el 0,17% de la de CO 2 . [19] El ácido le da al agua carbonatada un sabor ligeramente ácido. Su nivel de pH de entre 5 y 6 [10] [ verificación fallida ] está aproximadamente entre el jugo de manzana y el jugo de naranja en acidez, pero 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 negativamente por el consumo de agua carbonatada. [20] El dióxido de carbono en la sangre se expulsa a través de los pulmones. Las sales alcalinas , como el bicarbonato de sodio , el bicarbonato de potasio o el citrato de potasio , aumentarán el pH.
La cantidad de un gas que se puede disolver en agua se describe mediante la ley de Henry . El coeficiente depende de la temperatura. [19] En el proceso de carbonización, el agua se enfría, óptimamente 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 aumenta la temperatura o se reduce la presión (como ocurre cuando se abre un recipiente con agua carbonatada), el dióxido de carbono entra en efervescencia , escapando así de la solución.
La densidad del agua carbonatada es ligeramente mayor que la del agua pura. El volumen de una cantidad de agua carbonatada se puede calcular tomando el volumen del agua y añadiendo 0,8 centímetros cúbicos por cada gramo de CO 2 . [21] [22]
Muchas bebidas alcohólicas , como la cerveza , el champán , la sidra y el spritzer , fueron carbonatadas de forma natural mediante el proceso de fermentación durante siglos. En 1662 , Christopher Merret creó el "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 llevar a cabo sus propios experimentos con aguas carbonatadas. [28] Cavendish también estaba al tanto de las observaciones de Brownrigg en ese momento y publicó un artículo sobre sus propios experimentos en una fuente cercana de agua mineral a principios de enero del año siguiente. [29]
En 1767, 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 ella. 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 Impregnación de agua con aire fijo en el que describe cómo gotear "aceite de vitriolo" ( ácido sulfúrico ) sobre tiza para producir dióxido de carbono y estimular que el gas se disuelva en un recipiente con agua agitada. [6] Priestley se refirió a su invención de esta agua tratada como su descubrimiento "más feliz". [31]
"En una década, inventores en Gran Bretaña y Europa habían tomado la idea básica de Priestley (obtener un poco de "aire fijo", mezclarlo con agua, agitar) y crearon artilugios que podían producir agua carbonatada más rápidamente y en mayores cantidades. Uno de esos inventores Se llamaba Johann Jacob Schweppe, vendía agua mineral embotellada y cuyo negocio sigue vigente hoy en día."
—The Great Soda-Water Shake Up, The Atlantic , octubre de 2014. [33]
El aparato de Priestley, que era muy similar al inventado por Henry Cavendish cinco años antes, incluía una vejiga entre el generador y el tanque de absorción para regular el flujo de dióxido de carbono, y pronto se le unieron muchos otros, pero no fue Hasta 1781 se empezó a producir agua carbonatada a gran escala con el establecimiento de empresas especializadas en la producción de agua mineral artificial. [5] La primera fábrica fue construida por Thomas Henry de Manchester , Inglaterra. [5] Henry reemplazó la vejiga en el sistema de Priestley con grandes fuelles. [5] JJ Schweppe desarrolló un proceso para fabricar agua mineral carbonatada embotellada basándose en el descubrimiento de Priestley, fundando la Compañía Schweppes en Ginebra en 1783. Schweppes consideraba a Priestley como "el padre de nuestra industria". [34] 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 se vendían bien las "aguas gaseosas" (es decir, carbonatadas), pero todavía no se mencionaba el "agua con gas", aunque las primeras bebidas efervescentes probablemente se elaboraban con " polvos de soda ". " que contenga bicarbonato de sodio y ácido tartárico . [35] El nombre agua con gas surgió del hecho de que a menudo se agregaba refresco ( carbonato o bicarbonato de sodio) para ajustar el sabor y el pH. [ cita necesaria ]
El agua carbonatada moderna se produce inyectando dióxido de carbono a presión en el agua. [36] 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 características burbujas.
Las fuentes modernas de CO 2 provienen de procesos industriales, como la quema de combustibles fósiles como carbón y metano en centrales eléctricas, o el reformado con vapor de metano para la producción de hidrógeno .
En los Estados Unidos, el agua carbonatada simple se conocía generalmente como agua de soda , debido a las sales de sodio que contenía, o agua de seltz , derivada de la ciudad alemana de Selters , famosa por sus manantiales minerales . [37]
Se agregaron sales de sodio al agua corriente como saborizantes (para imitar aguas minerales famosas , como las Selters , el agua de Vichy y el agua de Saratoga , naturalmente efervescentes) y como reguladores de acidez (para compensar el ácido carbónico de pH 5-6 creado cuando el dióxido de carbono se disuelve en agua). [10]
En la década de 1950 comenzó a popularizarse el término gaseosa . [38]
En la década de 1970, términos impulsados por el marketing, como agua con gas, ganaron popularidad, con una explosión del consumo de agua Perrier con gas natural [ cita necesaria ] .
Generalmente, el agua mineral no tiene sales de sodio agregadas, mientras que la gaseosa aún conserva algunas sales de sodio. [38]
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 con gas a presión, era una vista común en los bares y en los hogares de principios y mediados del siglo XX, donde se convirtió en un símbolo de la sociedad media. -la riqueza de clase.
La presión del gas en un sifón impulsa el agua con gas a través de un tubo dentro del sifón cuando se presiona una palanca de válvula en la parte superior. Los sifones de refrescos comerciales venían precargados con agua y gas y se devolvían al minorista para su cambio cuando estaban vacíos. Un sistema de depósito garantizaba que, de lo contrario, no se desecharían.
Los sifones de refrescos caseros pueden carbonatar el agua tranquila mediante el uso de una pequeña pera de acero desechable que contiene dióxido de carbono. El bulbo se presiona dentro del conjunto de válvula en la parte superior del sifón, se inyecta el gas y luego se retira el bulbo. El agua con gas producida de esta manera tiende a no ser tan carbonatada como el agua con gas 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 a la de las bombas de alta presión. en una planta de carbonatación comercial. [ cita necesaria ]
El gasógeno (o gazogene, o seltzogene) es un dispositivo victoriano tardío para producir agua carbonatada. Consiste en dos globos de vidrio unidos: el inferior contenía agua u otra bebida para hacer gaseosa, el superior una mezcla de ácido tartárico y bicarbonato de sodio que reacciona para producir dióxido de carbono . El gas producido empuja el líquido del 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. [39]
En 1872, el fabricante de refrescos Hiram Codd de Camberwell , Londres, diseñó y patentó la botella Codd-neck , diseñada específicamente para bebidas carbonatadas . La botella Codd-neck incluye una canica y una arandela/junta de goma en el cuello. Las botellas se llenaban boca abajo y la presión del gas en la botella empujaba el mármol contra la arandela, sellando la carbonatación. La botella fue pellizcada hasta darle una forma especial para proporcionar una cámara dentro de la cual se empujaba 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 cervecera y de refrescos , principalmente en el Reino Unido y el resto de Europa, Asia y Australasia, aunque algunos bebedores de alcohol desdeñaban el uso de la botella. R. White's , la empresa de refrescos más grande de Londres y el sureste de Inglaterra cuando se introdujo la botella, estaba entre las empresas que vendían sus bebidas en botellas de vidrio Codd's. [40] 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 . [41]
Las botellas se produjeron durante muchas décadas, pero su uso fue disminuyendo 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. 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, ya que otros métodos para sellar botellas presurizadas pueden incorporar más fácilmente la liberación de presiones inseguras. El diseño de cuello de bacalao todavía se utiliza en el refresco japonés Ramune y en la bebida india llamada Banta .
Los fabricantes de refrescos o carbonatadores de refrescos, conocidos como carboradores de encimera , [42] son aparatos que carbonatan agua con botes de dióxido de carbono de usos múltiples. Los fabricantes de refrescos pueden alcanzar un nivel de carbonatación más alto que los sifones de refrescos caseros. [ cita necesaria ] Fabricantes y aficionados producen una variedad de sistemas. [43] [44] Las unidades comerciales podrán venderse con almíbar concentrado para la elaboración de refrescos aromatizados.
Uno de los principales productores de carbonatadores de soda es SodaStream . Sus productos fueron populares durante las décadas de 1970 y 1980 en el Reino Unido, están asociados con la nostalgia de ese período y han experimentado un regreso en la década de 2000. [45] [46]
El proceso de disolución del dióxido de carbono en agua se llama carbonatación . El agua con gas comercial en sifones se elabora enfriando agua corriente filtrada a 8 °C (46 °F) o menos, agregando opcionalmente un compuesto alcalino a base de sodio o potasio , como bicarbonato de sodio, para neutralizar el ácido creado al presurizar el agua con dióxido de carbono ( que crea una solución tampón de bicarbonato y ácido carbónico con un pH alto de 8-10 cuando se disuelve en agua). [47] 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), unos 30 a 40 psi (210-280 kPa) más alto que Está presente en las botellas de champán en fermentación . [ cita necesaria ]
En muchos restaurantes y bares modernos, el agua con gas se fabrica in situ mediante dispositivos conocidos como carbonatadores. Los carbonatadores utilizan bombas mecánicas para bombear agua a una cámara presurizada donde se combina con dióxido de carbono de tanques presurizados a aproximadamente 100 psi (690 kPa). Luego, el agua carbonatada presurizada fluye directamente a los grifos o cabezales mezcladores donde se agrega el sabor antes de dispensarla.
El agua carbonatada es un ingrediente clave en los refrescos , bebidas que normalmente consisten en agua carbonatada, un edulcorante y un saborizante como cola , jengibre o cítricos .
A menudo se consume agua carbonatada o agua mineral con gas como alternativa a los refrescos. La gaseosa es agua carbonatada a la que se le han añadido compuestos como bicarbonato de sodio o sulfato de potasio . [48] Muchos fabricantes producen productos de agua con gas sin azúcar que tienen un ligero sabor mediante la adición de ingredientes aromáticos como aceites esenciales . [49] [50] El agua carbonatada a menudo se mezcla con jugo de frutas para hacer ponches espumosos con y sin alcohol . [51]
El agua carbonatada es un diluyente que se mezcla con bebidas alcohólicas y se utiliza para completar la bebida y proporciona cierto grado de "efervescencia".
Añadir agua con gas a bebidas "cortas" como los licores las diluye y las vuelve "largas" (no confundir con tragos largos como los elaborados con vermú ). El agua carbonatada también funciona bien en bebidas cortas hechas con whisky , brandy y Campari . Se puede utilizar agua con gas para diluir bebidas a base de cordiales como la calabaza naranja . El agua con gas es un ingrediente necesario en muchos cócteles, como el whisky con refresco o el Campari con refresco .
El agua carbonatada es cada vez más popular en la cocina occidental como sustituto del agua corriente en masas para freír para proporcionar una textura más ligera a masas similares a la tempura . Kevin Ryan, 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 similar a la tempura, lo que da la ilusión de tener menos calorías que las masas para freír normales. La ligereza se debe a que se introducen bolsas de dióxido de carbono en la masa (un proceso que también crea el aumento natural con levadura ) y se expanden aún más cuando se cocina. [52]
Dado que el gas disuelto en agua carbonatada actúa como tensioactivo temporal , se ha recomendado como remedio casero para eliminar manchas, particularmente las de vino tinto. [53]
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{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)Schweppes fue fundada en 1783 [..] nació el primer refresco del mundo, el agua con gas Schweppes.
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