自宅で炭酸化を行う科学（およびガイド）

ビール、シャンパン、そして昔ながらのジントニックに含まれる、ピリピリとした、発泡性の、楽しい泡について見てみましょう。

ピリピリと弾けるような、楽しいビール、シャンパン、そして昔ながらのジントニックに含まれる小さな泡を嫌いな人がいるでしょうか？はあれは一体何の泡なのでしょうか？今日は炭酸化の科学について見ていきます。

そもそも炭酸化とは何でしょうか?

炭酸化とは、水に二酸化炭素ガスを溶解することです。二酸化炭素は一般に、圧力によって水中に保持され（ボトル内または天然の泉内）、圧力が解放されるとゆっくりと放出され、二酸化炭素ガスの泡を形成します。

炭酸化はどのように起こるのでしょうか?

  1. 自然界には、天然炭酸泉を生み出す有名な鉱泉がいくつかあります。
  2. 二酸化炭素は発酵の副産物の 1 つ (アルコールとともに) であり、多くのアルコール飲料はボトルの中で自然に炭酸化します。
  3. 二酸化炭素は圧力の力で強制的に水に溶かすこともできます。これは、大量生産される炭酸水、ソーダ、さらには一部のビールやスパークリングワインで最もよく使われる技術です。

炭酸飲料はなぜ美味しいのか？

理由は 3 つあります。まず、炭酸の泡が溶液から出てくると、舌が心地よくピリピリします。次に、二酸化炭素が水と結合して炭酸を形成し、炭酸飲料にわずかな酸味を与えます。最後に、泡が芳香分子を鼻に運び、風味の知覚を強めます。

最適な炭酸レベルはあるのでしょうか?

そうですね。さまざまなスタイルのビールに推奨される炭酸レベルソーダは炭酸が強いクラシックな炭酸水とミネラルウォーターはソーダと同程度* ですが、種類やブランドによって異なります。一般的にシャンパンは最も強い炭酸を誇り、ソーダの約 1.5 倍の炭酸があります。

炭酸化はどのように測定されますか?

紛らわしいことに、ほとんどの炭酸化システムはCOを排出する。2設定された圧力で、PSI (ポンド/平方インチ) で測定されます。ただし、PSI は、ガスがそれが入っている容器にどれだけ強く押し付けられるかの測定値であるため、たとえばコップ 1 杯のコーラの PSI を測定することはできません。代わりに、液体の炭酸レベルは、「体積」、「バール」、または 1 リットルあたりのグラム数 (g/L) で測定されます。

二酸化炭素ボリューム「大気圧および 20°C での等体積の液体あたりの二酸化炭素の体積」を指します。バー複雑な計算をすると、体積と同じものになる測定単位です。グラム/リットル一方、質量水1リットル当たりの二酸化炭素量。経験則をいくつか挙げます:**

ビール =2～4 倍量、または 2～6 g/L。

セルツァー =約4倍量、つまり6g/L。

シャンパン =約6倍、つまり8g/Lです。

*このリンクのグラフは、mg/l ではなく g/L で表示されているはずです。**g/L から容量に変換するには、変換係数 1.53 で割ります。

自宅で強炭酸飲料を作る方法

家庭用炭酸水製造機を使用する人々の最も一般的な不満は、これらの機械で製造される炭酸水は店で買うものほど泡立たないということだ。

自宅で炭酸をどの程度強くできるかは、使用している炭酸化装置の種類によって決まります。

  • オールインワンキット。人気のソーダストリームシリーズの炭酸ガス発生器には、COを放出する独自のガスボンベが付属しています。2設定された PSI で。その PSI に達すると、バルブが余分なガスを放出するため、メーカーのデフォルトを超えて炭酸化を高めることは困難です。
  • 充電器を使用するデバイス。二酸化炭素チャージャーは、それぞれ約8グラムのCOを含む小さなカプセルです。2理論上は、1 つで約 8 グラムの二酸化炭素を液体に加えることができます。ただし、実際には、他の溶解ガスがスペースを奪い合います。さらに、一部の二酸化炭素はボトルのヘッドスペースに残ります。したがって、実際に 8 g/L に近い炭酸化を望む場合は、液体 1 リットルあたり 2 つまたは 3 つのチャージャーを使用することになります。それでも、炭酸化のレベルはかなり不正確になります。
  • レギュレーター付きの炭酸化装置。家庭用炭酸化装置では、レギュレーターを通してガスを供給する大型の標準形式の炭酸化タンクを使用します。標準的なプラスチック製の2リットルボトルを使用して炭酸化するには、カーボネーターキャップが必要です。ガラスボトルから上品なプレゼンテーションを行うには、カスタムアダプターを購入できます。その後、レギュレーターを使用して炭酸化レベルを慎重に制御できます。さらに精度を上げるには、キッチンスケールの上の容器グラム/リットルの値が徐々に上昇していくのがわかります。

炭酸化を成功させるためのヒント

  1. CO2 は冷たい液体に溶けやすいため、非常に冷たい液体から始めてください。

  2. 溶存酸素を放出させるために、少なくとも1回は二酸化炭素で液体を洗い流してください。つまり、液体を加圧し、すぐに排気して二酸化炭素を放出し、再度加圧します。

  3. 最後に、必ず頭上のスペースをできるだけ少なくする使用しているボトル内のガスの量が増えるため、より多くのガスが液体に入ります。ヘッドスペースを減らせない場合は、空気中に自然に存在するガス（窒素や酸素など）が CO2 とともに溶液に押し込まれ、スペースを確保しようとします。このような場合は、まず容器をフラッシュして、空気中のガスを CO2 に置き換え、次に炭酸化します。

    もう一つ覚えておいて欲しいのは、二酸化炭素は水よりもアルコールに溶けやすいため、1リットルのCO2あたりより多くのグラム数を必要とするということです。2同じ刺激を生じさせます。ほとんどの場合、味見をするだけで炭酸のレベルが適切かどうかがわかりますが、上で述べたキッチンスケールのトリックが役立つ場合もあります。

    知っていましたか？

    • 二酸化炭素の泡が痛みを引き起こします。具体的には、TRPA1タンパク質を組み込んだ痛み細胞を刺激する、一般的な痛みを感知するメカニズムです。人々がこの「痛み」の感覚を好むことが奇妙に思えるなら、アルコールと辛い食べ物はどちらも TRPV1 を刺激することを覚えておいてください。TRPV1 は、異なる種類の「焼けるような」痛みを感知する同様のタンパク質です。
    • チクチク感の正確なメカニズムは完全には解明されていません。このようにポピュラーサイエンス記事では説明している炭酸飲料は機械的なものではないことは分かっています水中深くでもチクチクする、圧力によって泡がはじけないとき。酸っぱい飲み物でも泡の味がしないものはたくさんあるので、酸っぱい飲み物だけが原因ではない。最新の研究では、舌にある特定の酵素がそのメカニズムである可能性が示唆されているが、どうやら本当の意味での一致した見解はないようだ。
    • 二酸化炭素は酔いを早めます。おそらく、本当に問題になるほどで​​はないでしょう。このニュースが1、2年前に広まったことを覚えていますが、このテーマに関する本当の研究結果、効果は約45分間しか持続せず、21人の被験者のうち14人にのみ影響が及んだことが判明した。

    重要な安全上の注意事項

    SodaStream などの一部のソーダマシンには、水以外のものを炭酸化しないよう明確に指示されています。正直に言うと、私はこのアドバイスを何度も無視してきました (そのため保証が無効になりました)。主な問題は泡です。泡がマシンの上部ハウジングに入ると、そこに留まり有害なカビが生える可能性があります。そのため、私は通常、マシンを水以外には使用していません。ジュースやカクテルなどを炭酸化したい場合は、そのためのソーダマシンを購入してください。。

    COを使用している場合2タンクとカーボネーター キャップまたは同様の装置を使用する場合、タンクは数百 PSI のガスを放出する可能性があるため、レギュレーターが不可欠であることに留意してください。ほとんどのプラスチック ボトルとガラス ボトルは 100 ～ 200 PSI の範囲で対応できますが、これは気温やボトルの材質に欠陥や欠陥があるかどうかによって変わることがあります。

    高圧を求めるなら、どんな状況でも、使用するボトルが圧力に耐えられることを確認してください。例を挙げてみましょう。炭酸飲料をスティルワイン用に設計されたガラスボトルで炭酸化したとします。そして、8 g/LのCOまで高めたとします。2室温では、ボトルにかかる圧力はおそらく 30 ～ 50 PSI 程度です。ボトルにとって問題はなく、レギュレータの観点からも問題ありません。

    しかし、そのボトルを振ると、ガスが急速に溶液から抜け出し、圧力が 90 PSI まで上昇します。そして、そのボトルがたまたま直射日光にさらされ、同時に外が暑かった場合、圧力はさらに上昇します。そして、数フィートの高さから、たまたまガラスが弱かった場所にボトルを落としたらどうなるでしょうか。

    私が言おうとしているのは次のことです:常に、想定される最大 PSI よりも十分に高い定格のボトルを使用してください。

    2014年1月