Garantindo o estalo perfeito!

Por Charles M. Phillips, Ph.D., engenheiro de aplicações sênior

As bebidas carbonatadas, também conhecidas como refrigerantes, são produzidas por meio de um processo chamado carbonatação. O processo de carbonatação envolve a dissolução do gás dióxido de carbono (CO₂) em um líquido, geralmente água, para criar as bolhas e a efervescência características.

Como são feitas as bebidas carbonatadas

Aqui estão as etapas básicas envolvidas na fabricação de bebidas carbonatadas:

1. Tratamento da água: A água usada como base para a bebida é tratada para remover as impurezas e garantir sua qualidade.
2. Preparação do xarope: Dependendo do tipo de bebida carbonatada que está sendo fabricada, um xarope é preparado misturando-se ingredientes como aromatizantes, adoçantes e conservantes com água. Esse xarope proporciona o sabor e as características desejados da bebida.
3. Carbonatação: O gás dióxido de carbono é adicionado à mistura de água ou xarope sob pressão. Normalmente, isso é feito em um tanque de carbonatação ou carbonatador, onde o gás se dissolve no líquido. A quantidade de carbonatação pode ser ajustada para atingir o nível desejado de efervescência.
4. Mistura: A água ou o xarope carbonatado é misturado a outros ingredientes, como sucos de frutas ou concentrados, para criar a bebida final. Essa etapa garante que os sabores sejam distribuídos uniformemente por toda a bebida.
5. Engarrafamento ou enlatamento: A bebida carbonatada é então envasada em garrafas ou latas, que são lacradas para manter a carbonatação e evitar qualquer contaminação. Isso geralmente é feito em um ambiente controlado para garantir a higiene e a qualidade do produto.
6. Controle de qualidade: Os produtos acabados são submetidos a testes de controle de qualidade para garantir que atendam ao sabor, ao nível de carbonatação e aos padrões de segurança desejados. Isso inclui testes de consistência, retenção de carbonatação e contaminação microbiana.

É importante observar que o processo específico e os ingredientes usados podem variar dependendo do tipo de bebida carbonatada que está sendo produzida, como refrigerante, água com gás ou refrigerantes.

Garantia da qualidade da carbonatação com a espectroscopia FTIR

A proteção da pureza do CO₂ é crucial para a qualidade e a segurança do produto final. Em vista disso, as empresas de bebidas utilizam sistemas de monitoramento da pureza do dióxido de carbono para fornecer uma solução abrangente para a medição de traços de impurezas no gás CO₂ até os níveis de um dígito de partes por bilhão (ppb), bem como da pureza absoluta.

Um analisador de gás FTIR, que é capaz de realizar todas as medições analíticas relevantes, exceto o oxigênio, é geralmente usado para realizar essa tarefa.

A espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) é o método preferido de espectroscopia de infravermelho (IR). Quando a radiação infravermelha passa por uma amostra, parte da radiação é absorvida pela amostra e parte passa por ela (é transmitida). O sinal resultante no detector é um espectro que representa uma “impressão digital” molecular da amostra. A utilidade da espectroscopia de infravermelho surge porque diferentes estruturas químicas (moléculas) produzem diferentes impressões digitais espectrais.

A espectroscopia FTIR oferece uma vasta gama de oportunidades analíticas em laboratórios acadêmicos, analíticos, de QA/QC e forenses. Profundamente enraizada em tudo, desde a simples identificação de compostos até o monitoramento de processos e regulamentações, a FTIR abrange uma ampla gama de aplicações químicas. (Saiba mais sobre os conceitos básicos e o valor dessa técnica popular visitando nossa academia on-line de FTIR).

Análise da pureza do dióxido de carbono em bebidas com FTIR

Testamos o desempenho de um sistema de monitoramento FTIR de CO₂ para verificar se ele atende aos requisitos do padrão da International Society of Beverage Technologists (ISBT) e da European Industrial Gases Association (EIGA) para a medição das principais impurezas no CO₂.

O analisador incorpora um detector térmico de sulfato de triglicina deuterado (DTGS), que tem uma faixa espectral de 600 a 5.000 cm-1. Essa ampla faixa permite a medição de todas as impurezas ativas no infravermelho, bem como a medição direta da pureza absoluta do CO₂, o que elimina a necessidade de métodos úmidos complicados (como o teste de pureza Zahm-Nagel). Com o uso de controles de pressão e temperatura incrivelmente precisos, o sistema é capaz de medir CO₂ a 100 ± 0,02% simultaneamente com traços de impurezas.

Dentro do sistema, um módulo oxidante converte todas as espécies de enxofre reduzido em dióxido de enxofre (SO₂), que é então medido pelo analisador para determinar o nível total de impureza de enxofre reduzido no CO₂. Esse é um método mais confiável em comparação com os analisadores de fluorescência UV padrão do setor, que são propensos a problemas de manutenção e tempo de inatividade prolongado.

Uma série de testes foi realizada para demonstrar a precisão, a repetibilidade e o tempo de resposta da medição da pureza absoluta do CO₂. Verificou-se que o sistema tem excelente precisão e repetibilidade, com cada réplica de CO₂. sendo 100 ± 0,02% e o desvio padrão relativo (RSD) sendo menor que 0,015%.

Além disso, o sistema foi testado quanto ao limite de detecção (LOD) de impurezas. Essa avaliação demonstrou a quantidade mínima de impureza que pode ser detectada acima do fundo em uma matriz de gás representativa.

A exatidão, a linearidade e a precisão das medições de impurezas próximas à concentração máxima permitida também foram avaliadas. O sistema demonstrou excelente precisão e exatidão perto do limite superior de alarme.

O sistema de monitoramento de pureza de dióxido de carbono (CO₂) para bebidas, baseado em FTIR, atendeu aos requisitos da International Society of Beverage Technologists (ISBT) e da European Industrial Gases Association (EIGA) Standard para a medição das principais impurezas do CO₂.

Você pode ler informações adicionais sobre os testes, incluindo o produto usado, materiais, protocolos e resultados de testes, informações sobre o cilindro de gás de referência, resultados de LOD de impurezas, precisão e repetibilidade do CO₂, tempo de resposta, tabelas e espectros na nota de aplicação Análise de pureza do dióxido de carbono para bebidas.

Recursos adicionais

• Nota de aplicação Análise de pureza de dióxido de carbono para bebidas
• Sistema de monitoramento da pureza do dióxido de carbono (CO₂) para bebidas
• Webinar: Análise em tempo real da pureza do CO2em grau de bebida para garantia de qualidade
• Vídeo: Veja como a Coca-Cola está usando o MAX-Bev para criar “o gole perfeito
• Sistema de monitoramento de purezade CO2 Thermo Scientific™ MAX-Bev