Вопрос

Почему люди начали использовать CO2 (вместо, например, кислорода) для производства газированных напитков?

Мне интересно, почему те, кто изобрёл газированные напитки, решили использовать именно углекислый газ, а не какой-то другой газ (например, кислород).



(Очевидно, что они не обязательно назывались бы «газированными», если бы использовался какой-то другой газ, но это не главное.)



Есть ли какая-то причина, по которой CO2 не испаряется из жидкости так же быстро, как другие газы, или что-то ещё?



Перевод вопроса с Cooking Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://cooking.stackexchange.com/questions/52210/why-did-people-start-using-co2-instead-of-e-g-oxygen-for-carbonated-drinks

50 Комментариев

  1. Будучи борцом в старших классах, я, конечно же, не мог пить газированные напитки во время соревнований. Именно тогда я впервые задался вопросом: почему CO2, а не O2? Когда я поделился этой дилеммой со своим бывшим мужем, учителем естественных наук из НАСА (который, кстати, мог немного перегнуть палку в 70-х...) Он сказал мне: «Вместо скучного объяснения я лучше покажу на примере». В качестве грубого представления одной из возможных проблем он открыл банку газировки, встряхнул её, чтобы газировка стала однородной, и налил немного в пробирку. Затем он вставил в ту же пробирку стеклянную пипетку и начал закачивать в неё чистый кислород. Пока я наблюдал за этим бульканьем, я думал про себя: «Что, чёрт возьми, это доказывает?» Но потом он взял фонарик и поджёг насыщенный кислородом жидкий сахарный сироп, то есть газировку, и показал, насколько бурно мощный углеводород, такой как моносахарид, реагирует в присутствии дополнительного кислорода... Итак, если не брать в расчёт вкус и текстуру, то просто непрактично иметь огромные заводы, производящие окисленные углеводороды под давлением, ради удовольствия маленьких детей в супермаркете!


  1. Ни один из этих ответов не является полностью верным (хотя некоторые близки к истине). Во-первых, это не имеет ничего общего с имитацией натуральных продуктов брожения или природных жидкостей. Это также не имеет ничего общего с безопасностью при транспортировке.
    И это не имеет ничего общего со вкусом (тем более что, как уже отмечали другие, ощущение от газировки имеет мало общего со вкусом и гораздо больше связано со стимуляцией ноцицепторов во рту).
    CO2 используется потому, что это один из немногих нетоксичных, легко и дёшево производимых газов, который может оставаться растворённым в воде в значительных концентрациях.
    В то время как в килограмме воды при комнатной температуре может раствориться около 1,75 г CO2, в таком же количестве воды может раствориться лишь около 0,02 г азота. Ситуация не намного лучше с кислородом, которого в растворе может быть лишь около 0,04 г на килограмм воды.


  1. Добавлю свои 2 цента:
    Я построил завод по розливу кока-колы (не вводил в эксплуатацию) и знаю, что в состав напитка входит небольшое количество активированного угля. Его добавляют для того, чтобы он вступал в реакцию с растворённым кислородом и тем самым подавлял рост бактерий в напитке с высоким содержанием сахара.



    На самом деле, если вы выпьете свежую кока-колу прямо из бутылки, она покажется вам немного резкой на вкус. Я предполагаю, что это связано с тем, что активированный уголь в напитке сначала образует концентрат ионов CO3, а затем вытесняет оставшиеся ионы O из растворителя, чтобы стабилизировать растворённый и равномерно распределённый CO2. Должен признать, что я не смог уравнять это уравнение.



    Но я точно знаю, что если смешать кока-колу, скажем, с продуктом, в котором происходит бактериальное брожение, например с йогуртом или пивом, закрыть бутылку и взболтать, то может произойти небольшой и внезапный взрыв. Хитрость заключается в том, чтобы газировать кока-колу до того, как в ней начнут размножаться бактерии.


  1. Я бы предположил, что кислород вступает в химическую реакцию с
    сахарами и другими компонентами газировки и, по сути
    сжигает содержимое!


  1. В процессе пивоварения углекислый газ часто образуется естественным образом, обычно вместе с алкоголем.



    Газированные напитки получают шипучесть и некоторую остроту/кислотность без добавления алкоголя.


  1. Воспламеняемость не имеет никакого отношения к тому, почему вместо кислорода используется углекислый газ.
  1. Надеюсь, это было полезно. Прочитав всю информацию и данные в предыдущих постах, я решил, что должен рассказать эту историю. :)
  1. Если углубиться в историю (почему люди начали использовать CO2), то можно сказать, что все газированные напитки появились в результате брожения. Даже те напитки, которые мы считаем безалкогольными, — рутбир, имбирное пиво — раньше подвергались брожению (и до сих пор подвергаются, если их готовят самостоятельно).



    Те вкусы, которые нам так нравятся, сформировались в среде углекислого газа, особенно сладость. Как уже отмечали другие, кислород плохо влияет на вкус. В частности, на вкус пива влияет кислород: в его присутствии дрожжи начинают выделять кислый/цитрусовый аромат, а также появляются другие неприятные ароматы.



    Примечание: искусственное добавление азота в пиво — это недавняя тенденция, призванная имитировать традиционный бочковой эль, в котором уровень карбонизации низкий, а воздух нагнетается в бочку, чтобы вытолкнуть пиво. За то короткое время, пока кислород не повредит пиво, азот растворится в нём, образуя более мелкие пузырьки и кремовую пену.


  1. Интересное дополнение к приведённым выше ответам: существует такое понятие, как азотирование, при котором наряду с CO2 используется азот. Это делается в основном для того, чтобы воспроизвести вкус пива с меньшей карбонизацией, что распространено в таких странах, как Англия, где пиво подают при температуре 55 °F. CO2 хуже растворяется при повышении температуры, поэтому чем выше температура, тем меньше карбонизация. Многие любители пива говорят, что из-за газирования вкус становится более резким, в то время как нитрование позволяет воспроизвести «традиционное» пиво, в котором газирование меньше влияет на вкус. Это также влияет на ощущения во рту и внешний вид.




    Нитро-пиво будет немного пресным на вкус, но это компенсируется насыщенным сливочным послевкусием.




    источник: «Пиво на нитро» — объяснение пивовара



    CO2 — не единственное вещество, которое добавляют в напитки для придания им шипучести. Это просто самый распространённый вариант.


  1. Кислород НАМНОГО хуже растворяется в воде, чем углекислый газ. Это связано с образованием угольной кислоты. Если бы газировка содержала кислород при тех же условиях давления и температуры, «пузырьков» было бы гораздо меньше.



    Кроме того, может быть нежелательно, чтобы в закрытом напитке была высокая концентрация кислорода, так как это может сократить срок его хранения. В некотором смысле углекислый газ может выступать в качестве консерванта.



    Все опубликованные ответы кажутся верными.


  1. На самом деле был один старый ответ (cooking.stackexchange.com/a/52218/1672), в котором упоминалась растворимость, но ваш ответ (особенно цифры, показывающие разницу в два порядка) тоже очень полезен.
  1. Какие бактерии размножаются в жидкости, кислотность которой сравнима с уксусом?
  1. Так знаем ли мы наверняка, что насыщенные кислородом напитки могут вызывать нежелательные химические реакции?
  1. @TFD Количество газа, растворённого в водопроводной воде, составляет порядка миллиграммов на литр, что ничтожно мало. Количество газа, растворённого в газировке, составляет порядка граммов на литр, что в сто-тысячу раз больше. Это имеет значение.
  1. В воде обычно содержится растворённый кислород. Добавление большего количества (всё равно менее 1%, как при газации) ничего не изменит
  1. Верно, и я пробовал эту воду прямо из источника. В ней часто содержится SO2 или H2S, но пока это не стало проблемой (к счастью).
  1. Природные источники газированной воды есть по всему миру. Наверняка люди пили такую воду задолго до того, как научились ферментировать её в бутылках
  1. Человек склонен следовать за природой.



    Вода, проходящая через известняк (CaCO3)
    , растворяет небольшое количество известняка
    и придаёт воде особый вкус.



    Если вода артезианская, в ней может быть больше
    растворённого известняка, но когда вода
    выходит на поверхность, в условия
    более низкого давления, растворённый CO2
    высвобождается (образуются пузырьки).


  1. CO2 имеет приятный вкус! Газированная вода на самом деле представляет собой слабый раствор угольной кислоты; именно её вы и ощущаете на вкус. Это как «соль и перец», только для воды.



    Обычно популярна слабокислая вода, поэтому лимонный сок иногда добавляют в кувшин с водой, когда нет доступа к газированной воде.



    Газированная вода выделяет пузырьки CO2 в течение многих минут после сброса давления (восстановление растворённой угольной кислоты), что является важным визуальным эффектом, которого обычно не дают другие газы.



    Во многих странах вода в системах водоснабжения слабощелочная (из-за большого количества известняковых пород), что может вызывать неприятный привкус во рту и ощущение мыльности во время еды. Добавление в воду слабых кислот помогает нейтрализовать этот эффект.



    В некоторых городах по всему миру есть природные источники с газированной (углекислой) водой, а искусственная газированная вода — это всего лишь имитация. В прошлом люди часто преодолевали большие расстояния, чтобы попробовать газированную воду, поэтому её популярность хорошо известна.



    Азот используется для повышения давления воды при варке и приготовлении пищи, так как он практически не оставляет вкуса и, как правило, не образует других химических соединений. Он используется в основном тогда, когда нужны пузырьки, но не кисловатый вкус.



    Кислород не подходит для опреснения воды, так как при нормальном давлении в содовой растворяется очень мало кислорода. Он не имеет вкуса, но может легко образовывать нежелательные химические соединения.



    В XVIII веке Джозеф Пристли стал первым человеком, задокументировавшим это производственное открытие. Он точно отметил, что напиток был приятным на вкус и напоминал немецкую сельтерскую воду. Он открывал «воздух» (газы) и идентифицировал несколько различных газов. CO2 был единственным газом, который, по его словам, имел приятный вкус. Дешёвым источником CO2 были бродящие зёрна с близлежащей пивоварни.


  1. Любой, кто когда-либо пил пиво или любой другой разливной напиток в английском пабе, скажет вам, что стандартной температуры подачи не существует. Более того, вполне вероятно, что в некоторых заведениях специально подогревают напитки!!! ;-)
  1. @DavidRicherby: Интересно, полезно знать, спасибо!
  1. @Mehrdad Потому что он усиливает горение и при достаточно высокой концентрации может привести к самовозгоранию.
  1. @DavidRicherby: Почему кислород может быть пожароопасным? Он же не взрывается, когда его поджигают...
  1. Лучший ответ. Первое предложение говорит само за себя.
  1. @DavidRicherby Всё не так просто. Почитайте о законе Генри. О растворённых газах. Кроме того, CO2 не просто растворяется, он образует химическое соединение (угольную кислоту), поэтому вы можете получить граммы на литр, а с кислородом вы получите только миллиграммы на литр
  1. В воде обычно содержится растворённый кислород. Добавление большего количества (всё равно менее 1 %, как при газации) ничего не изменит
  1. @DavidRicherby Пьяницы, несомненно, получили бы огромное удовольствие, бросая зажжённые сигареты в такие бутылки. Мгновенный фейерверк!
  1. Накачанные кислородом баллоны также представляют большую опасность с точки зрения возгорания.
  1. @TFD В обычной воде есть немного растворённого газа, но его не так много. Судя по тому, что я вижу в интернете, количество CO2 в кока-коле примерно в 1–3 раза превышает объём жидкости, то есть его гораздо больше. Один из дистрибьюторов, которого я нашёл, предлагал кока-колу на поддонах по 108 ящиков, в каждом из которых было по 24 банки по 330 мл. Это 864 литра кока-колы, что соответствует от 900 до 2700 литрам кислорода (от 0,9 до 2,7 кубических метров). Это немалое количество кислорода.
  1. Я думаю, что это и есть правильный ответ. Напитки, прошедшие лёгкую ферментацию, были популярны ещё до промышленной газировки. Вкус — это не причина, по которой люди начали использовать CO2, а причина, по которой они продолжили это делать. И это дело вкуса. Но многие уже приобрели этот вкус до того, как появилась химически газированная газировка.
  1. На самом деле CO2 токсичен в больших количествах, то есть когда его доля в воздухе, которым мы дышим, слишком высока. Поэтому мы остро реагируем на концентрацию CO2, воспринимаемую как вредное вещество. В низких концентрациях вредные вещества могут оказывать стимулирующее и даже лечебное действие, поскольку они вызывают положительные реакции в организме. То же самое относится к кислотности в целом: небольшое количество кислоты в еде или напитке может быть полезным, но вдыхание/употребление/прикосновение к концентрированной кислоте очень опасно.
  1. На самом деле люди также насыщают/активируют воду O3 — озоном.
  1. Большинство вещей изобретаются разными людьми по-разному и по разным причинам. Уже был дан ответ о природной газированной минеральной воде (которая, по моему опыту, недостаточно газированная и слишком жёсткая — на мой вкус, в ней слишком много кальция и часто других минералов), и в некоторых местах, где есть такие источники, это могло быть одним из факторов. Но задокументированный способ — это пивоварение с использованием CO2, получаемого при брожении/с помощью дрожжей. Порча продуктов из-за дрожжевого или бактериального заражения — обычное дело, поэтому людям пришлось научиться ценить пиво, вино, уксус, дрожжевой хлеб, йогурт и т. д.
  1. На самом деле здесь продаётся вода с O2: activeo2.de. Многие сомневаются в её эффективности, но производители утверждают, что она полезнее и помогает в занятиях спортом благодаря O2.
  1. Почему кислород не растворяется так же хорошо, как CO2?
  1. @TFD, разве ты не заметил, что я уже уступил это slebetman?
  1. @NicolasBarbulesco Да, существуют болевые рецепторы, и вот статья об их связи с газированными напитками.
  1. @David — Да, ощущение пузырьков во рту приятное. Но разве пузырьки не воздействуют на рецепторы осязания, а не на болевые рецепторы ? Кстати, существуют ли такие вещи, как болевые рецепторы ?
  1. @slebetman — возможно, вы правы. Ферментация — это способ, а не причина.
  1. Почему этот ответ был принят? В нём может быть много интересных фактов, но вопрос звучал так: «Почему люди начали использовать CO2 в напитках?», а правильный ответ (приведённый ниже Дэвидом Пауэрсом) заключается в том, что это был побочный продукт брожения. Прежде чем кто-то скажет, что газированные напитки — это безалкогольное имбирное пиво.
  1. Кроме того, O2 будет намного дороже.
  1. На самом деле большая часть «вкуса» газированной воды — это углекислый газ, который раздражает болевые рецепторы во рту. (Ура, мазохизм!)
  1. Кроме того, с кислородом гораздо опаснее работать (вероятно, это не главная причина, по которой его не используют, но на всякий случай...)
  1. @PeterWone: ответ Дэвида также неверен в том смысле, в котором вы говорите, что этот ответ неверен. Ответ заключается в том, что это происходит потому, что природная газированная минеральная вода насыщена углекислым газом, и люди подражают тому, что создала природа (как указано в этом ответе). Более полный ответ, вероятно, будет содержать оба варианта. Это всё равно что сказать, что Даймлер изобрёл автомобили, а Бенц проигнорировал это.
  1. Кстати, Guinness газируется азотом.
  1. @DavidWallace — эта история забавна, но это городская легенда
  1. @JosephMurray это будет darwinawards.com/legends/legends1999-11.html
  1. Кислороду было слишком одиноко, поэтому он позвал своего друга углерод присоединиться к весёлому бурлению, и теперь вместо O у вас есть CO2
  1. Я помню, что в Японии ходила история о гидрогенизированном пиве, которое позволяло людям брать более высокие ноты в караоке-барах и поджигать отрыжку горящей сигаретой(!) Не помню, где я это читал. Нужно поискать...
  1. есть кто-нибудь с вишневым фосфатом?
Вы уже ответили на этот вопрос