O que é a carbonatação da cerveja e como se define quanto deveria chegar ao seu copo?

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A carbonatação da cerveja é a quantidade de dióxido de carbono que ela traz dissolvida, e quem a governa é uma lei formulada em 1803. Quanto maior a pressão de CO₂ sobre a cerveja e mais fria ela estiver, mais gás consegue reter, e esse gás define a espuma, a picada na língua e o modo como os aromas chegam.

Essa relação foi descrita pelo químico inglês William Henry e hoje manda desde a tampinha da garrafa até o regulador de um barril. Por isso uma ale britânica, uma weissbier e uma pilsner tcheca podem parecer tão diferentes no copo.

O que diz a lei de Henry?

Henry leu seus experimentos diante da Royal Society em dezembro de 1802 e os publicou no ano seguinte nas Philosophical Transactions. Mediu quanto gás a água absorvia a diferentes temperaturas e pressões e viu que a quantidade dissolvida crescia em proporção à pressão do gás.

Em termos simples, a temperatura constante, se a pressão do CO₂ sobre a cerveja dobra, dobra também o gás que pode ficar dissolvido. O frio empurra no mesmo sentido, porque um líquido frio retém mais gás que um morno.

O gás em questão já era conhecido. No século XVII, Jan Baptista van Helmont o havia identificado como algo distinto do ar comum.

O que são os volumes de CO₂?

A carbonatação é medida em volumes. Um volume equivale a um litro de CO₂, medido a 0 °C e à pressão atmosférica, dissolvido em um litro de cerveja.

Passar isso para gramas é simples, porque um mol de CO₂ pesa 44,01 g e ocupa 22,414 L nessas condições.

[math]1\ \text{vol} = \dfrac{44{,}01\ \text{g}}{22{,}414\ \text{L}}[/math]

[math]1\ \text{vol} \approx 1{,}96\ \text{g/L}[/math]

Muitas lagers têm entre 2,5 e 2,7 volumes, uns 5 gramas de gás por litro. Com 2,5 volumes, cada copo de cerveja guarda dois copos e meio de gás à espera de sair.

Por que cada estilo tem uma carbonatação diferente?

Porque o gás muda o que se percebe. O CO₂ dissolvido forma ácido carbônico, e em camundongos a picada do gás é detectada pelas mesmas células da língua que captam o ácido, com a ajuda de uma enzima chamada anidrase carbônica 4.

Muito gás deixa o corpo mais leve, reforça a sensação de frescor e leva os aromas até o nariz. Pouco gás deixa a cerveja mais redonda e macia, que é justamente o que buscam os estilos britânicos.

As faixas habituais vão de 1,5 volume nas ales britânicas a mais de 5 em algumas weizen alemãs. Entre um extremo e outro há mais que o triplo de gás.

Estes são os níveis de referência por família de estilos, com sua equivalência em gramas por litro.

O que acontece com o gás de uma cerveja de barril?

No bar, o CO₂ faz dois trabalhos ao mesmo tempo. Empurra a cerveja até a torneira e mantém dissolvido o gás que ela já traz, desde que a pressão esteja ajustada à temperatura do barril.

A lei de Henry permite calcular isso. A concentração de CO₂ dissolvido é igual à constante de Henry multiplicada pela pressão do gás.

[math]c = H \times p[/math]

A 4 °C, a constante do CO₂ em água vale uns 6,1 × 10⁻⁴ mol por metro cúbico e pascal. Com o regulador a 1 bar, a pressão absoluta sobre a cerveja é de uns 201.300 Pa.

[math]c = 6{,}1 \times 10^{-4} \times 201\,300[/math]

[math]c \approx 123\ \text{mol/m}^3 \approx 5{,}4\ \text{g/L}[/math]

Isso equivale a 2,75 volumes, o terreno de uma lager. Com a mesma pressão e o barril a 20 °C, a constante cai para 3,9 × 10⁻⁴ e o equilíbrio desce para 1,75 volume, um volume inteiro a menos.

O cálculo usa a constante da água pura e serve como aproximação. As tabelas de equilíbrio usadas pelos técnicos de chope dão 2,48 volumes para uma cerveja a 3,3 °C com 11 psi, uns 0,76 bar, e a mesma fórmula dá 2,47.

Por isso um barril morno vai perdendo gás com os dias e uma pressão alta demais acaba sobrecarbonatando a cerveja. O sintoma visível é o mesmo nos dois casos, uma torneira que solta mais espuma do que deveria ou uma cerveja choca.

A temperatura de serviço não é um detalhe de gosto. Cada estilo tem sua temperatura recomendada, e a pressão do barril precisa acompanhar essa temperatura.

Por que uma cask ale e uma pilsner tcheca parecem tão diferentes?

A cask ale britânica não usa gás sob pressão para sair. Termina de fermentar no próprio barril, conserva pouco CO₂ e é servida com uma bomba manual (handpump) que a extrai por sucção, então chega ao copo macia e com pouca borbulha.

Na República Tcheca, o controle está na torneira. As torneiras tchecas regulam a vazão e a quantidade de espuma, e delas saem serviços como a hladinka, o šnyt e o mlíko, que mudam a proporção entre cerveja e espuma com a mesma lager.

As duas tradições mostram que o gás também se serve. Uma mesma cerveja pode parecer diferente conforme a pressão, a temperatura e a torneira que a levam até o copo.

Perguntas frequentes (FAQ)

1. O que é a carbonatação da cerveja?

É a quantidade de dióxido de carbono dissolvido na cerveja. É medida em volumes, e um volume equivale a um litro de CO₂ por litro de cerveja, uns 1,96 gramas por litro. Muitas lagers têm entre 2,5 e 2,7 volumes.

2. O que diz a lei de Henry e o que ela tem a ver com a cerveja?

Diz que, a temperatura constante, o gás que se dissolve em um líquido é proporcional à pressão desse gás sobre ele. Na cerveja, explica por que a garrafa fechada conserva o gás, por que ela borbulha ao ser aberta e por que um barril precisa de mais pressão quanto mais morno estiver.

3. Quantos volumes de CO₂ tem cada estilo de cerveja?

As ales britânicas vão de 1,5 a 2,2 volumes, as lagers europeias de 2,4 a 2,6 e as weizen alemãs de 2,8 a 5,1. As ales belgas têm a faixa mais ampla, de 2,0 a 4,5.

4. Por que a cerveja morna perde o gás?

Porque um líquido mais quente retém menos CO₂. Com a mesma pressão de 1 bar, uma cerveja a 4 °C fica em equilíbrio com uns 2,75 volumes e a 20 °C com uns 1,75.

5. Por que o gás da cerveja pica na língua?

Porque o CO₂ dissolvido forma ácido carbônico. Em camundongos, essa picada é detectada pelas células da língua que captam o ácido, com a ajuda da enzima anidrase carbônica 4, e por isso a carbonatação também muda a acidez percebida.

Referências

Henry, W. (1803). Experiments on the quantity of gases absorbed by water, at different temperatures, and under different pressures. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 93, 29-42 e 274-276. doi.org/10.1098/rstl.1803.0004

Burkholder, J. B., Sander, S. P., Abbatt, J., Barker, J. R., Cappa, C., Crounse, J. D., Dibble, T. S., Huie, R. E., Kolb, C. E., Kurylo, M. J., Orkin, V. L., Percival, C. J., Wilmouth, D. M. e Wine, P. H. (2019). Chemical Kinetics and Photochemical Data for Use in Atmospheric Studies, Evaluation No. 19. JPL Publication 19-5, Jet Propulsion Laboratory. Constante de Henry do CO₂ em água de 3,4 × 10⁻⁴ mol/(m³·Pa) a 298,15 K, reunida na compilação de Sander (2023). henrys-law.org

Chandrashekar, J., Yarmolinsky, D., von Buchholtz, L., Oka, Y., Sly, W., Ryba, N. J. P. e Zuker, C. S. (2009). The taste of carbonation. Science, 326, 443-445. doi.org/10.1126/science.1174601

Brew Your Own. Carbonation Priming Chart. Níveis de carbonatação por estilo. byo.com

Craft Brewers Conference (2022). Draught Beer Quality Workshop. Demystifying Dispense Gap. Tabela de equilíbrio de CO₂ por pressão e temperatura. craftbrewersconference.com

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