A água gaseificada é água que contém dióxido de carbono dissolvido, que pode ser injetado artificialmente sob pressão ou surgir através de processos geológicos naturais. Entre as formas mais comuns encontram-se a água mineral natural com gás, a água com gás e a água gaseificada produzida comercialmente. Poços artesianos em locais como Selters, nas montanhas alemãs de Taunus, produzem águas minerais naturalmente efervescentes.
O dióxido de carbono é solúvel em água, onde forma reversivelmente ácido carbónico, um ácido fraco. A maior parte do dióxido de carbono dissolvido não se converte em ácido carbónico, permanecendo sob a forma de moléculas de CO₂. A concentração de ácido carbónico é de cerca de 0,17% da concentração de CO₂, e o pH da água gaseificada situa-se entre 5 e 6. O bicarbonato de sódio e outros minerais ocorrem naturalmente em algumas águas minerais e são frequentemente adicionados às águas produzidas para imitar o perfil de sabor natural e atenuar a acidez do dióxido de carbono. Quando a temperatura aumenta ou a pressão diminui, como acontece ao abrir um recipiente, o dióxido de carbono efervesce e escapa da solução.
O dióxido de carbono é um gás incolor com uma massa molar de 44,009 g/mol. A 1 atm, o gás deposita-se diretamente na forma sólida abaixo de -78.4645 °C, e o sólido sublima diretamente para gás acima dessa temperatura. O dióxido de carbono sólido é geralmente designado por gelo seco. Uma pressão mais elevada do gás e uma temperatura mais baixa fazem com que mais gás se dissolva no líquido. A densidade da água gaseificada é ligeiramente superior à da água pura. A água gaseificada é ligeiramente ácida, e a saliva pode neutralizar parcialmente essa acidez.
Nos mamíferos, a carbonatação desencadeia respostas somatossensoriais e quimiossensoriais, ativando também neurónios gustativos. Nos ratos, a perceção do sabor da carbonatação começa com a anidrase carbónica 4, uma enzima presente na superfície das células sensíveis ao sabor ácido nas papilas gustativas. A enzima interage com o dióxido de carbono, ativando as células sensíveis ao sabor ácido e enviando uma mensagem sensorial ao cérebro. O dióxido de carbono também estimula o sistema somatossensorial da boca, pelo que a perceção da carbonatação deve refletir uma combinação dessa informação com o paladar. A sensação de ardor ou formigueiro das bebidas gaseificadas no nariz e na boca é uma sensação quimioestésica, que não se enquadra nas categorias tradicionais do paladar e do olfato. O dióxido de carbono das bebidas gaseificadas é um estimulante do nervo trigémio.
Nos ratos, os neurónios sensoriais olfativos que respondem ao dióxido de carbono dependem da atividade da anidrase carbónica para converter CO₂ em bicarbonato. A guanilato ciclase-D é expressa exclusivamente nos neurónios responsivos ao CO₂ dos ratos e é um pseudogene nos humanos, o que oferece uma explicação plausível para a incapacidade do sistema olfativo humano de detetar CO₂.
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