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Carbonatação forçada: os segredos de quem precisa fazer


Existem duas maneiras de fazer carbonatação forçada.

– Carbonatação forçada rápida: convecção forçada (agitação do barril) – Jogo rápido!!!!!

– Carbonatação forçada lenta: difusão: quando deixamos o cilindro ligado até estabilizar na pressão desejada.

Materiais necessários para carbonatação forçada:

  1. Cilindro de CO2;
  2. Regulador de fluxo ou pressão do CO2;
  3. Cerveja no post mix, barril ou Keg
  4. Conexão entre a cerveja e o CO2;

Como funciona a carbonatação forçada?

A carbonatação forçada funciona com a entrada de CO2 no barril, naturalmente o gás vai elevar a pressão do barril. O CO2 é um gás solúvel na água, e uma parte vai se dissolver, mas isso depende de dois fatores: a pressão de CO2 e a temperatura.

  1. Quanto maior a pressão, maior a quantidade de CO2 disponível.
  2. E a temperatura, porque a solubilidade está diretamente relacionada com a temperatura.

Uma carbonatação normal de cerveja tem entre 2,3 -2,6 Volumes de CO2, em 1L de cerveja, temos 2,5 L de CO2 em pressão ambiente.

Quais são os mecanismos da carbonatação forçada?

Então ocorrem os seguintes mecanismos:

  1. Área de contato + convecção forçada = Agitando o barril
  2. Diferença de Pressão: aumentando a pressão, aumenta a velocidade de absorção

Mecanismos: difusão simples, convecção simples e convecção forçada

Agitando o barril aumenta a área de contato mudando o mecanismo de difusão para convecção. A dissolução de um gás num meio aquoso está diretamente relacionada com a pressão e temperatura. Para acelerar o processo, o ideal é refrigerar o barril / recipiente e aumentar um pouco à pressão que seria necessária para os volumes de CO2 desejados. Quando se atinge a carbonatação desejada, reduz-se então a pressão para a pressão de equilíbrio.

Primeiramente uma pressão mais alta do que desejamos

Logo em seguida, após agitar o barril por várias vezes, conferimos a pressão estabilizada no que desejamos de pressão para o serviço.

Relação com pressão e temperatura

A quantidade de CO2 que se dissolve na cerveja está em função da pressão e temperatura, segundo a Lei de Henry que diz: “a uma temperatura constante, a quantidade de um gás que se dissolve num determinado tipo e volume de um líquido, é diretamente proporcional à pressão parcial desse mesmo gás em equilíbrio com o líquido”. Assim, a solubilidade aumenta com o aumento de pressão e diminui quando a temperatura aumenta.

A quantidade de CO2 na cerveja é normalmente referida como “volumes”, ou seja, o volume que o gás ocuparia à pressão atmosférica e a 0 ºC, se este fosse removido da cerveja.

Os volumes de CO2 dissolvidos numa cerveja a uma pressão P (bar) e a uma temperatura T (ºC), podem ser obtidos da equação seguinte:

Vols = ( P x 14.50377 + 14.695 ) x [ 0.01821 + 0.090115 x e^-(T x 1.8 / 43.11) ] – 0.003342

Da mesma equação podem ser isoladas as outras variáveis, como por exemplo, a pressão necessária para se obter uma cerveja com Volumes de CO2 dissolvidos, a uma temperatura T.

A equação acima foi derivada da tabela publicada pela American Society of Brewing Chemists, em 1949, que se apresenta abaixo para as unidades de pressão em Bar e temperatura em graus Celsius.

Serviço da cerveja: principais conceitos  

Pressão de equilíbrio: relacionada a pressão do barril e a temperatura do barril.

Pressão manométrica: é a pressão ajustável no cilindro de CO2 e pressão de serviço da cerveja.

Pressão de trabalho: pressão ideal para serviço do chope.

Pressão de CO2 dissolvido e temperatura formam um trio de equilíbrio, então quanto maior a temperatura maior é a pressão do barril e menor a solubilidade do CO2. Ou seja, diminui a quantidade de CO2 na fase líquida e aumenta a quantidade de CO2 na fase gasosa.

Quais  são as principais regras da pressão de trabalho?

Pressão de trabalho tem que ser igual a pressão de carbonatação.

Turbulência: Evitar a turbulência que ocorre dentro da mangueira diminuindo a velocidade de saída da chopeira.

Altura e atrito diminuem a turbulência, então quanto mais alta estiver a chopeira e maior for o caminho percorrido pelo chope, menor vai será a turbulência.

É importante ter em conta o volume livre no recipiente, ou seja, o volume vazio que fica no gargalo da garrafa ou no topo do barril depois do enchimento. Durante a formação de CO2 pelas leveduras, este irá em primeiro lugar ocupar este espaço e só depois passará à solução. Assim, quanto maior for o espaço vazio, mais CO2 se acumula nele e para uma determinada massa de açúcar para carbonatação, quanto maior o espaço vazio, menor será a carbonatação.

Referências:

American Society of Brewing Chemists

Brewing, Ian Hornsey

Technology Brewing and Malting, Wolfgang Kunze

Homebrew Digest

Revista Brew Your Own