Vì sao khi rót bia lại có bọt nổi lên?

Mỗi khi rót bia, chúng ta thường thấy những bong bóng nổi lên tạo thành lớp bọt trắng trong ly, đó chính là các bọt khí CO2. Hãy cùng KPTCHEM tìm hiểu về hiện tượng độc đáo này nhé!

Lớp bọt khí xuất hiện khi chúng ta rót bia không chỉ là một hiện tượng thú vị, mà nó còn góp phần tạo cảm giác sảng khoái khi uống. Ảnh: KRÜSS Scientific.

Bia - một thức uống quá quen thuộc và hầu như không thể thiếu trên mọi bàn tiệc của các “đấng mày râu”. Thế nhưng, có bao giờ thắc mắc tại sao chỉ cần mở nắp lon bia là đã nghe tiếng "xì" rất nhỏ, rồi khi rót bia vào ly thì hàng nghìn bong bóng lập tức xuất hiện và nhanh chóng tạo thành một lớp bọt trắng mịn trên bề mặt? Hay tại sao cùng là bia nhưng có loại nổi rất nhiều bọt, có loại lại chỉ tạo một lớp mỏng?

Vì sao khi rót bia lại có bọt nổi lên?

Thoạt nhìn, đây có vẻ chỉ là một hiện tượng rất bình thường. Thế nhưng, phía sau ly bia ấy lại là sự kết hợp của nhiều nguyên lý vật lý, hóa học và công nghệ sản xuất đã được con người nghiên cứu suốt hàng trăm năm. Điều thú vị là lớp bọt chúng ta nhìn thấy không hề được tạo ra từ việc rót bia, mà thực tế là do khí carbon dioxide (CO2) đã tồn tại từ trước và chỉ chờ đúng thời điểm để xuất hiện. Lớp bọt trắng này giữ vai trò như một lớp bảo vệ, ngăn oxy xâm nhập vào bia, từ đó ảnh hưởng đến hương vị bia một cách tinh tế.

Để hiểu được hiện tượng này, hãy tưởng tượng bên trong một chai bia có hàng tỷ phân tử CO2 đang hòa tan trong chất lỏng. Trong suốt quá trình sản xuất, bia luôn được giữ trong môi trường có áp suất cao. Áp suất này giống như một “chiếc lồng vô hình” giữ các phân tử CO2 nằm yên trong bia thay vì thoát ra ngoài. Vì vậy, khi chai hoặc lon bia còn được đậy kín, mọi thứ đều ở trạng thái cân bằng. Cho đến khi bạn bật nắp thì “Xì…”, âm thanh rất nhỏ ấy chính là tín hiệu cho thấy áp suất bên trong đã giảm xuống gần bằng áp suất của môi trường xung quanh. Sự cân bằng bị phá vỡ khiến CO2 không còn muốn ở lại trong chất lỏng nữa, các phân tử khí bắt đầu tìm mọi cách để thoát ra ngoài. Đó cũng chính là lý do bạn có thể nhìn thấy những chuỗi bong bóng đầu tiên xuất hiện gần như ngay lập tức.

Nếu có thể phóng đại ly bia lên hàng nghìn lần dưới kính hiển vi, bạn sẽ thấy một khung cảnh vô cùng thú vị. Khí CO2 không thoát ra thành từng mảng lớn mà bắt đầu kết tụ thành vô số bong bóng cực nhỏ. Những bong bóng này giống như những “quả bóng bay tí hon” được tạo thành từ hàng triệu phân tử CO₂.

Ban đầu, khi vừa xuất hiện, kích thước của chúng rất nhỏ. Nhưng trong quá trình di chuyển lên phía trên, chúng tiếp tục hấp thụ thêm CO2 hòa tan trong bia. Càng nổi lên cao, bong bóng càng lớn. Đó là lý do nếu quan sát kỹ một ly bia trong suốt, bạn sẽ thấy những bong bóng ở gần đáy ly luôn nhỏ hơn rất nhiều so với những bong bóng ngay sát mặt bia.

Cuối cùng, khi chạm đến bề mặt, hàng nghìn bong bóng kết hợp với nhau tạo thành lớp bọt trắng mà chúng ta vẫn thường nhìn thấy. Ngoài khí Carbon dioxide (CO2), có những loại bia đặc biệt sử dụng khí Nitơ (N2) để giúp tạo ra lớp bọt nổi nhanh, dày như kem, mịn như nhung và có thể giữ nguyên trong nhiều phút.

Vì sao lớp bọt bia không biến mất ngay?

Nếu lớp bọt chỉ được tạo thành từ khí CO2, nó sẽ nhanh chóng vỡ và biến mất chỉ sau vài giây. Điều giúp lớp bọt tồn tại lâu hơn lại đến từ chính những nguyên liệu dùng để nấu bia. Trong malt đại mạch có nhiều loại protein tự nhiên. Bên cạnh đó, hoa bia cũng chứa các hợp chất có khả năng ổn định bề mặt của bong bóng khí. Khi CO2 nổi lên, các protein và hợp chất này sẽ bao quanh từng bong bóng giống như một lớp màng mỏng giúp bong bóng khó vỡ hơn, nhờ đó lớp bọt trở nên mịn, dày và có thể giữ được trong vài phút. Đây cũng là lý do những dòng bia được sản xuất từ nguyên liệu chất lượng thường sở hữu lớp bọt rất đẹp, với các bong bóng nhỏ và đồng đều thay vì những bong bóng lớn, thô và nhanh tan.

Đối với nhiều chuyên gia thử bia, chất lượng của lớp bọt cũng là một tiêu chí quan trọng để đánh giá độ “ngon” của một ly bia.

Lượng CO2 trong bia được đo như thế nào?

Trong ngành sản xuất bia, các kỹ sư sử dụng đơn vị riêng biệt gọi là Volumes of CO2. Nghe có vẻ phức tạp, nhưng cách hiểu lại rất đơn giản, một Volume CO2 có nghĩa là một lít bia có thể giải phóng một lít khí CO2 khi trở về điều kiện áp suất khí quyển. Ví dụ, nếu một loại bia có mức cacbon hóa là 2.5 Volumes, điều đó có nghĩa là: 1 lít bia có thể giải phóng khoảng 2,5 lít khí CO2.

Đây là cách đo trực quan và được sử dụng gần như trên toàn thế giới. Không phải tất cả các loại bia đều được tạo ra với cùng một mức cacbon hóa. Nhờ đơn vị này, các nhà sản xuất có thể dễ dàng điều chỉnh lượng CO2 phù hợp với từng phong cách bia và trải nghiệm mà nhà sản xuất muốn mang lại. Chẳng hạn:

• Các dòng Ale truyền thống của Anh thường có mức CO2 thấp để tạo cảm giác uống êm và đậm vị.
• Lager là dòng bia phổ biến nhất hiện nay, thường được duy trì ở mức khoảng 2,3 đến 2,7 Volumes nhằm tạo cảm giác tươi mát và sảng khoái.
• Các dòng bia lúa mì (Wheat Beer hoặc Weissbier) lại có lượng CO2 cao hơn đáng kể. Chính điều này tạo nên lớp bọt dày, mịn và những chuỗi bong bóng nổi liên tục trong ly.
• Một số dòng bia Bỉ còn được cacbon hóa ở mức rất cao để tạo cảm giác gần giống rượu champagne khi thưởng thức.

Một lon bia thực sự chứa bao nhiêu CO2?

Thông thường, một lon bia lager dung tích 330 ml thường chứa khoảng 4,5 đến 5,5 gram CO2 trên mỗi lít bia. Nếu quy đổi ra lượng khí ở điều kiện bình thường, chỉ riêng lon bia nhỏ này có thể giải phóng gần 0,8 lít khí CO2. Nói cách khác, lượng khí thoát ra sau khi mở nắp có thể lớn gấp hơn hai lần thể tích của chính lon bia.

Đó là lý do chỉ cần rót bia đúng cách, bạn sẽ thấy vô số bong bóng liên tục xuất hiện và nhanh chóng tạo thành lớp bọt phủ kín mặt ly. Thoạt nhìn, lớp bọt ấy chỉ tồn tại trong vài phút. Nhưng thực chất, đó là kết quả của hàng triệu phân tử carbon dioxide đã được “cất giữ” bên trong bia từ rất lâu trước khi bạn mở nắp.

Vì sao bia và rượu champagne đều có bọt nhưng lại mang đến cảm giác hoàn toàn khác nhau?

Nếu đã từng thưởng thức cả hai loại thức uống này, có lẽ bạn sẽ nhận ra một điểm chung là cả hai đều có vô số bong bóng li ti không ngừng nổi lên trong ly. Thế nhưng cảm giác khi thưởng thức lại hoàn toàn khác nhau. Nếu như bia mang đến cảm giác mát lạnh, sảng khoái và dễ uống, thì champagne lại tạo cảm giác tê nhẹ nơi đầu lưỡi, bọt khí mịn hơn và hương thơm bung tỏa mạnh mẽ hơn sau mỗi ngụm. Sự khác biệt này không nằm ở kích thước của chiếc ly hay cách rót, mà đến từ lượng CO2 hòa tan trong đồ uống.

Các dòng bia lager phổ biến hiện nay thường được cacbon hóa ở mức khoảng 2,3 đến 2,7 Volumes. Trong khi đó, champagne có thể đạt từ 5 đến 6 Volumes, tức gần gấp đôi bia. Điều này đồng nghĩa với việc mỗi lít rượu sâm panh chứa lượng carbon dioxide lớn hơn rất nhiều. Khi bật nút chai, áp suất giảm đột ngột khiến CO2 thoát ra mạnh mẽ hơn, tạo nên những chuỗi bong bóng dày đặc và kéo dài liên tục.

Tuy nhiên, nhiều CO2 hơn không có nghĩa là ngon hơn. Mỗi loại đồ uống đều có một điểm cân bằng riêng. Nếu bia cũng được nạp lượng CO2 tương đương champagne, cảm giác khi uống sẽ trở nên quá gắt, dễ gây đầy hơi và làm mất đi hương vị đặc trưng của malt và hoa bia.

Đó là lý do các nhà sản xuất luôn tính toán rất kỹ lượng CO₂ phù hợp với từng phong cách bia.

Tại các quầy bar, vòi bia kéo ngang được thiết kế để người pha chế có thể thay đổi hương vị và độ sánh của bia. Ảnh: LUKR CZ.

Vì sao uống bia lại có cảm giác cay hoặc tê nhẹ ở đầu lưỡi?

“Thủ phạm” gây ra hiện tượng này chính là khí CO2. Khi CO2 hòa tan trong bia tiếp xúc với nước bọt, một phần sẽ chuyển thành một loại axit rất yếu gọi là axit carbonic. Đồng thời, CO2 cũng kích thích trực tiếp các đầu dây thần kinh cảm giác trong khoang miệng. Não bộ sẽ diễn giải những tín hiệu này thành cảm giác tê nhẹ, châm chích hoặc hơi “cay”.

Điều thú vị là cảm giác này không phải là một vị cụ thể bạn nếm được, mà là một phản ứng của hệ thần kinh. Chính vì vậy, bia, nước ngọt có ga và nước khoáng có gas đều mang lại cảm giác sảng khoái rất đặc trưng mà đồ uống không chứa CO2 không có.

Điều gì quyết định bia nhiều hay ít bọt?

Nếu từng rót bia ở nhiều thời điểm khác nhau, có lẽ bạn sẽ nhận ra rằng không phải lúc nào lớp bọt cũng giống nhau. Có lúc bọt dâng lên rất nhanh, thậm chí trào khỏi miệng ly. Nhưng cũng có lúc bia gần như không nổi bọt. Sự khác biệt này chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như:

• Nhiệt độ của bia: Khí CO2 hòa tan tốt hơn trong chất lỏng lạnh. Khi bia được ướp lạnh đúng nhiệt độ, phần lớn khí này vẫn ổn định trong chất lỏng trong suốt quá trình rót. Ngược lại, nếu bia quá ấm, carbon dioxide sẽ dễ dàng thoát ra hơn khiến lượng bọt tăng lên đáng kể.
• Cách rót bia: Nếu đổ bia từ trên cao xuống đáy ly, dòng chảy sẽ tạo ra nhiều va chạm và khiến CO2 thoát ra nhanh hơn. Ngược lại, khi nghiêng ly khoảng 45 độ rồi rót nhẹ dọc theo thành ly, quá trình thoát khí diễn ra chậm hơn nên lớp bọt cũng vừa phải hơn.
• Ngoài ra, độ sạch của chiếc ly cũng đóng vai trò rất quan trọng. Một chiếc ly còn dính dầu mỡ hoặc cặn chất tẩy rửa có thể phá vỡ lớp màng protein bao quanh bong bóng, khiến bọt nhanh chóng xẹp xuống. Đó là lý do các quán bia chuyên nghiệp luôn có quy trình vệ sinh ly riêng để đảm bảo mỗi ly bia đều có lớp bọt đẹp và bền.

CO2 trong bia được tạo ra như thế nào?

Đến đây, nhiều người sẽ đặt ra một câu hỏi rất thú vị. Nếu CO2 là nguyên nhân tạo nên bọt bia, vậy lượng khí này được đưa vào bia từ lúc nào? Có người cho rằng sau khi nấu bia xong, nhà sản xuất chỉ việc bơm khí CO2 vào là hoàn thành. Điều đó đúng, nhưng chỉ đúng với một số loại bia. Thực tế, CO2 trong bia có thể được tạo ra theo hai phương pháp hoàn toàn khác nhau, và mỗi phương pháp lại mang đến một trải nghiệm riêng khi thưởng thức. Đó là cacbon hóa tự nhiên và cacbon hóa cưỡng bức.

Cacbon hóa cưỡng bức

Nếu từng tham quan một nhà máy bia hiện đại, bạn sẽ thấy quá trình này diễn ra hoàn toàn khác. Sau khi bia hoàn tất quá trình lên men, nhà sản xuất sẽ làm lạnh bia xuống nhiệt độ thích hợp.

Tiếp theo, khí CO2 tinh khiết được nạp trực tiếp vào các bồn chứa dưới áp suất cao. Ở nhiệt độ thấp, CO2 hòa tan vào bia nhanh hơn và ổn định hơn. Chỉ sau một khoảng thời gian ngắn, bia đã đạt đúng mức cacbon hóa mà nhà sản xuất mong muốn. Khí CO2 dùng trong ngành sản xuất bia phải đạt tiêu chuẩn thực phẩm với độ tinh khiết rất cao, thường từ 99,9% trở lên. Nếu khí này bị lẫn tạp chất hoặc hơi ẩm, hương vị bia có thể bị ảnh hưởng đáng kể.

So với phương pháp tự nhiên, cacbon hóa cưỡng bức có nhiều ưu điểm như: dễ dàng kiểm soát chính xác lượng CO2 trong từng mẻ bia, thời gian sản xuất được rút ngắn đáng kể, chất lượng giữa các lô sản phẩm cũng đồng đều hơn. Vì thế, phần lớn các thương hiệu bia thương mại trên thế giới hiện nay đều sử dụng phương pháp này.

Sự biến đổi CO2 không được phát hiện có thể làm hỏng chất lượng bia hoặc gây nguy hiểm cho người lao động, vì thế các máy phân tích CO2 đóng vai trò quan trọng trong việc giúp các nhà máy bia hoạt động hiệu quả bằng cách giám sát hiệu suất, giảm thiểu lãng phí và đảm bảo an toàn lao động theo các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế. Ảnh: Getty Images.

Cacbon hóa tự nhiên: Men bia tạo ra CO2

Đây là phương pháp đã được sử dụng từ hàng trăm năm trước, khi công nghệ nén khí CO2 vẫn chưa xuất hiện. Sau khi quá trình lên men chính kết thúc, bia vẫn còn chứa một lượng nhỏ men sống. Lúc này, nhà sản xuất sẽ bổ sung thêm một lượng đường vừa đủ rồi đóng kín bia trong chai, lon hoặc thùng chứa. Những tế bào men còn lại sẽ tiếp tục “ăn” phần đường này và tạo ra hai sản phẩm quen thuộc là rượu etylic và khí CO2. Nếu trong điều kiện bình thường, các khí sẽ bay thẳng vào không khí. Nhưng vì bia đang được đậy kín nên chúng không có đường thoát ra ngoài. Dưới áp suất ngày càng tăng bên trong chai, CO2 buộc phải hòa tan ngược trở lại vào chất lỏng.

Quá trình này thường kéo dài từ hai đến bốn tuần, thậm chí lâu hơn đối với một số dòng bia thủ công. Ưu điểm của phương pháp này là tạo ra những bong bóng rất nhỏ và đồng đều. Khi uống, bia thường mang lại cảm giác mềm, mượt và “êm” hơn trên đầu lưỡi. Đó cũng là lý do nhiều người yêu thích bia thủ công vẫn đánh giá rất cao những dòng bia được cacbon hóa tự nhiên.

Vì sao bia tươi ở quán luôn cần bình CO2?

Nhiều người từng nhìn thấy phía sau quầy bar có những bình khí lớn nối với các thùng bia tươi. Không ít người nghĩ rằng bình khí này dùng để “bơm thêm ga” vào bia nhưng thực tế không phải vậy.

Ngay từ khi rời khỏi nhà máy, bia tươi đã chứa lượng CO2 phù hợp. Vai trò chính của bình CO2 là tạo áp lực để đẩy bia từ thùng chứa đi qua hệ thống đường ống và chảy ra vòi rót. Nếu không có áp lực này, bia gần như không thể di chuyển qua quãng đường dài từ kho lạnh đến quầy phục vụ.

Ngoài ra, CO2 còn tạo thành tấm khiên chắn giúp hạn chế không khí lọt vào trong thùng bia. Điều này rất quan trọng vì oxy là “kẻ thù” của bia bởi khi tiếp xúc với quá nhiều oxy sẽ khiến hương thơm giảm dần, bia nhanh bị oxy hóa và chất lượng cũng giảm theo. Chính vì vậy, CO2 không chỉ tạo nên cảm giác sảng khoái khi uống mà còn góp phần bảo quản chất lượng bia trong suốt quá trình phục vụ.

Có nên gạt bỏ lớp bọt khi uống bia?

Ở nhiều nơi, người ta có thói quen dùng thìa gạt bỏ lớp bọt vì nghĩ rằng bọt chỉ làm giảm lượng bia trong ly. Tuy nhiên, các chuyên gia bia lại không khuyến khích điều này, bởi lớp bọt mang đến nhiều lợi ích hơn chúng ta tưởng.

Trước hết, nó hoạt động như một “nắp đậy tự nhiên”, giúp hạn chế sự tiếp xúc trực tiếp giữa bia và không khí. Nhờ đó, hương thơm từ malt và hoa bia được giữ lại lâu hơn. Ngoài ra, lớp bọt còn giúp giải phóng hương thơm từ từ thay vì bùng lên ngay khi vừa rót.

Đó là lý do ly bia có lớp bọt vừa phải thường mang lại trải nghiệm trọn vẹn hơn. Ở nhiều cuộc thi rót bia chuyên nghiệp trên thế giới, ban giám khảo còn chấm điểm dựa trên độ mịn, chiều cao và độ bền của lớp bọt. Điều đó còn cho thấy bọt bia không phải là phần dư thừa, mà là một phần của nghệ thuật thưởng thức.

Kết luận

Mỗi khi rót một ly bia, điều bạn nhìn thấy không đơn thuần chỉ là những bong bóng nổi lên rồi tan biến. Đó là khoảnh khắc hàng triệu phân tử CO2, vốn đã được hòa tan trong bia từ trước, bắt đầu giải phóng khỏi chất lỏng sau khi áp suất giảm. Chúng hình thành từ những điểm rất nhỏ trên thành ly, lớn dần trong quá trình nổi lên và kết hợp với protein từ malt cùng các hợp chất trong hoa bia để tạo nên lớp bọt trắng đặc trưng.

Có lẽ vì vậy mà một ly bia ngon không chỉ được đánh giá bằng màu sắc hay hương vị, mà còn bởi lớp bọt mịn màng trên bề mặt. Đó là dấu hiệu cho thấy lượng khí carbon dioxide đã được kiểm soát hợp lý, nguyên liệu được lựa chọn cẩn thận và quá trình chiết rót được thực hiện đúng kỹ thuật.