Занаятчийските пивоварни използват CO2 в изненадващ брой приложения в процеса на варене, опаковане и сервиране: преместване на бира или продукт от резервоар в резервоар, карбонизиране на продукт, пречистване на кислород преди опаковане, опаковане на бира в процеса, предварително промиване на brit резервоари след почистване и дезинфекция, бутилиране на наливна бира в ресторант или бар.Това е само за начало.
„Използваме CO2 в цялата пивоварна и в бара“, казва Макс Маккена, старши маркетинг мениджър в базираната в Бостън Dorchester Brewing Co. Сервиране на бира – на всеки етап от процеса.”
Подобно на много занаятчийски пивоварни, Dorchester Brewing е изправена пред недостиг на CO2 с търговско качество, от който се нуждае, за да работи (прочетете за всички причини за този недостиг тук).
„Поради нашите договори нашите настоящи доставчици на CO2 не са повишили цените си въпреки увеличенията на цените в други части на пазара“, каза Маккена.„Досега въздействието беше главно върху ограниченото разпространение.“
За да компенсира липсата на CO2, Dorchester Brewing в някои случаи използва азот вместо CO2.
„Успяхме да преместим много операции към азот“, продължи Маккена.„Някои от най-важните бяха почистването на кутиите и покриването на газа по време на процеса на консервиране и запечатване.Това е най-голямото допълнение за нас, защото тези процеси изискват много CO2.Дълго време имахме специална нитростанция.Използваме специален генератор на азот, за да произведем целия азот за бара – за специална нитро линия и нашата бирена смес.“
N2 е най-икономичният инертен газ за производство и може да се използва в мазета на крафт пивоварни, магазини за бутилки и барове.N2 е по-евтин от CO2 за напитки и често е по-достъпен, в зависимост от наличността във вашия район.
N2 може да бъде закупен като газ в цилиндри с високо налягане или като течност в Dewars или големи резервоари за съхранение.Азотът може да се произвежда и на място с помощта на генератор на азот.Генераторите на азот работят, като премахват кислородните молекули от въздуха.
Азотът е най-разпространеният елемент (78%) в земната атмосфера, останалото е кислород и следи от газове.Освен това го прави по-щадящ околната среда, тъй като отделяте по-малко CO2.
При варенето и опаковането N2 може да се използва за предотвратяване на достъпа на кислород до бирата.Когато се използва правилно (повечето хора смесват CO2 с N2, когато работят с газирана бира), N2 може да се използва за почистване на резервоари, прехвърляне на бира от резервоар в резервоар, херметизиране на бурета преди съхранение, докато се аерира под капачки.съставка за вкус и усещане в устата.В баровете, нитрото се използва в тръбопроводите за чешмяна вода за nitropiv, както и приложения с високо налягане/далечни разстояния, където азотът се смесва с определен процент CO2, за да се предотврати разпенването на бирата при чешмяната.N2 може дори да се използва като изпарен газ за дегазиране на вода, ако това е част от вашия процес.
Сега, както споменахме в предишната ни статия за дефицита на CO2, азотът не е точен заместител на CO2 във всички пивоварни приложения.Тези газове се държат различно.Те имат различно молекулно тегло и различна плътност.
Например CO2 е по-разтворим в течности от N2.Ето защо азотът създава по-малки мехурчета и различно усещане в устата на бирата.Ето защо пивоварите използват капки течен азот вместо газообразен азот за нитриране на бирата.Въглеродният диоксид също добавя нотка на горчивина или киселинност, която азотът не добавя, което може да промени профила на вкуса, казват хората.Преминаването към азот няма да реши всички проблеми с въглеродния диоксид.
„Има потенциал“, казва Чък Скепек, директор на техническите пивоварни програми в Brewers Institute, „но азотът не е панацея или бързо решение.CO2 и азотът се държат съвсем различно.Ще получите повече азот, смесен с въздуха в резервоара, отколкото ако изчистите CO2.Така че ще изисква повече азот.Чувам това отново и отново.
„Един пивовар, когото познавам, беше наистина умен и започна да заменя въглеродния диоксид с азот и тяхната бира имаше много повече кислород в нея, така че сега те използват смес от азот и въглероден диоксид, с малко повече късмет.не просто: „Хей, ще започнем да използваме азот, за да решим всичките си проблеми.Хубаво е да видим много повече за това в литературата, започваме да виждаме повече хора, които действително правят някои изследвания и, знаете ли, да измислят най-добри практики за тази замяна.
Доставката на тези газове ще бъде различна, тъй като те имат различни плътности, което може да доведе до някои инженерни промени или промени в съхранението.Чуйте Джейсън Пъркинс, майстор пивовар в Allagash Brewing Co., да обсъжда модернизирането на бутилиращата си линия и газовия колектор, за да използва CO2 за пълнене на купа под налягане и N2 за уплътнител и разбивач на мехурчета.Съхранение може да варира.
„Определено има някои разлики, отчасти поради това как получаваме азот“, каза Маккена.„Ние получаваме чист течен азот в дюар, така че съхранението му е много различно от нашите резервоари за CO2: те са по-малки, на ролки и се съхраняват във фризер.Издигнахме го на следващото ниво.въглероден диоксид към азот, но отново, ние сме много внимателни за това как да направим прехода ефективен и отговорен, за да сме сигурни, че бирата е на най-високото си ниво на всяка стъпка от пътя.ключ, в някои случаи това беше много проста замяна, докато в други случаи изискваше значителни подобрения в материалите, инфраструктурата, производството и т.н.
Според тази отлична статия от The Titus Co. (доставчик на въздушни компресори, сушилни за въздух и услуги за въздушни компресори извън Пенсилвания), генераторите на азот работят по един от двата начина:
Адсорбция при промяна на налягането: Адсорбцията при промяна на налягането (PSA) работи с помощта на въглеродни молекулярни сита за разделяне на молекулите.Ситото има пори със същия размер като кислородните молекули, улавяйки тези молекули, докато преминават през тях, и позволявайки на по-големите азотни молекули да преминат през тях.След това генераторът освобождава кислород през друга камера.Резултатът от този процес е, че чистотата на азота може да достигне 99,999%.
Мембранно генериране на азот.Мембранното генериране на азот работи чрез разделяне на молекули с помощта на полимерни влакна.Тези влакна са кухи, с повърхностни пори, достатъчно малки, за да позволят на кислорода да премине, но твърде малки, за да могат азотните молекули да отстранят кислорода от газовия поток.Генераторите, използващи този метод, могат да произвеждат азот с чистота до 99,5%.
Генераторът на азот PSA произвежда ултра-чист азот в големи обеми и при високи скорости на потока, най-чистата форма на азот, която много пивоварни изискват.Ultrapure означава 99,9995% до 99%.Мембранните азотни генератори са идеални за малки пивоварни, които изискват алтернатива с малък обем и нисък поток, където 99% до 99,9% чистота е приемлива.
Използвайки най-новата технология, генераторът на азот на Atlas Copco е компактен промишлен въздушен компресор със специална диафрагма, която отделя азота от потока сгъстен въздух.Крафт пивоварните са голяма целева аудитория за Atlas Copo.Според бяла книга на Atlas Copco, пивоварите обикновено плащат между $0,10 и $0,15 на кубичен фут, за да произвеждат азот на място.Как се сравнява това с вашите разходи за CO2?
„Предлагаме шест стандартни пакета, които покриват 80% от всички пивоварни – от няколко хиляди до стотици хиляди барела годишно“, казва Питър Аскини, мениджър бизнес развитие за индустриални газове в Atlas Copco.„Една пивоварна може да увеличи капацитета на своите генератори на азот, за да позволи растеж, като същевременно поддържа ефективност.В допълнение, модулният дизайн позволява добавянето на втори генератор, ако дейността на пивоварната се разшири значително.”
„Използването на азот не е предназначено да замести напълно CO2,“ обяснява Asquini, „но смятаме, че винопроизводителите могат да намалят потреблението си с около 70%.Основната движеща сила е устойчивостта.За всеки винопроизводител е много лесно да произвежда азот сам.Не използвайте повече парникови газове.което е по-добро за околната среда Ще се изплати от първия месец, което пряко ще се отрази на крайния резултат, ако не се появи преди да купите, не го купувайте. Ето нашите прости правила. Търсенето на CO2 рязко нараства производството на такива продукти, като сух лед, който използва големи количества CO2 и е необходим за транспортиране на ваксини.Пивоварните в САЩ изразяват загриженост относно нивото на предлагане и се чудят дали могат да поддържат нивото на цените в съответствие с нуждите на пивоварната.
Както бе споменато по-рано, чистотата на азота ще бъде основна грижа за крафт пивоварите.Точно като CO2, азотът ще взаимодейства с бирата или пивната мъст и ще носи примеси заедно с тях.Ето защо много генератори на азот за храни и напитки ще бъдат рекламирани като агрегати без масло (научете за предимствата на чистотата на компресорите без масло в последното изречение в страничната лента по-долу).
„Когато получаваме CO2, ние проверяваме неговото качество и замърсяване, което е друга много важна част от работата с добър доставчик“, каза Маккена.„Азотът е малко по-различен, поради което все още купуваме чист течен азот.Друго нещо, което разглеждаме, е намирането и ценообразуването на вътрешен генератор на азот – отново, с фокус върху азота, който произвежда с Purity, за да ограничи усвояването на кислород.Виждаме това като потенциална инвестиция, така че единствените процеси в пивоварната, които са напълно зависими от CO2, ще бъдат карбонизацията на бирата и поддръжката на чешмяна вода.
„Но едно наистина важно нещо, което трябва да имате предвид – отново нещо, което изглежда придирчиво за пренебрегване, но е от решаващо значение за поддържане на качеството на бирата – е, че всеки генератор на азот трябва да произвежда азот до втория знак след десетичната запетая [т.е. 99,99% чистота], за да ограничи кислорода усвояване и риска от окисляване.Това ниво на точност и чистота изисква повече разходи за генератор на азот, но гарантира качеството на азота и следователно качеството на бирата.“
Пивоварите изискват много данни и контрол на качеството, когато използват азот.Например, ако пивовар използва N2 за преместване на бира между резервоарите, стабилността на CO2 в резервоара и в резервоара или бутилката трябва да се наблюдава през целия процес.В някои случаи чистият N2 може да не работи правилно (например при пълнене на контейнери), тъй като чистият N2 ще премахне CO2 от разтвора.В резултат на това някои пивовари ще използват 50/50 смес от CO2 и N2, за да напълнят купата, докато други ще я избягват изцяло.
N2 Pro Съвет: Да поговорим за поддръжката.Генераторите на азот наистина са възможно най-близо до „настройте и забравете“, но някои консумативи, като филтри, изискват полуредовна подмяна.Обикновено тази услуга се изисква приблизително на всеки 4000 часа.Същият екип, който се грижи за вашия въздушен компресор, ще се погрижи и за вашия генератор.Повечето генератори се доставят с прост контролер, подобен на вашия iPhone, и предлагат пълни възможности за дистанционно наблюдение на приложението.
Прочистването на резервоара се различава от продухването с азот по редица причини.N2 се смесва добре с въздуха, така че не взаимодейства с O2, както CO2.N2 също е по-лек от въздуха, така че той изпълва резервоара отгоре надолу, докато CO2 го изпълва отдолу нагоре.Необходими са повече N2, отколкото CO2, за да се прочисти резервоар за съхранение и често се изисква повече взривяване.Все още ли спестявате пари?
С новия индустриален газ възникват и нови проблеми с безопасността.Една пивоварна определено трябва да инсталира O2 сензори, така че служителите да могат да визуализират качеството на въздуха в помещенията – точно както вие имате N2 дюар, съхранявани в хладилници в наши дни.
Но рентабилността може лесно да надхвърли инсталациите за възстановяване на CO2.В този уебинар Дион Куин от Foth Production Solutions (инженерна фирма) заявява, че производството на N2 струва между $8 и $20 на тон, докато улавянето на CO2 с инсталация за възстановяване струва между $50 и $200 на тон.
Ползите от генераторите на азот включват елиминиране или поне намаляване на зависимостта от договори и доставки на CO2 и азот.Това спестява място за съхранение, тъй като пивоварните могат да произвеждат и съхраняват толкова, колкото им е необходимо, елиминирайки необходимостта от съхранение и транспортиране на бутилки с азот.Както при CO2, доставката и обработката на азота се заплаща от клиента.При нитрогенераторите това вече не е проблем.
Генераторите на азот често са лесни за интегриране в среда на пивоварна.По-малките генератори на азот могат да бъдат монтирани на стена, така че да не заемат място на пода и да работят тихо.Тези торбички се справят добре с променящите се температури на околната среда и са много устойчиви на температурни колебания.Може да се монтира на открито, но не се препоръчва за екстремни високи и ниски климатични условия.
Има много производители на генератори на азот, включително Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb и Holtec Gas Systems.Малък генератор на азот може да струва около 800 долара на месец при петгодишна програма за отдаване под наем, каза Аскуини.
„В края на краищата, ако азотът е подходящ за вас, имате разнообразие от доставчици и технологии, от които да избирате“, каза Аскуини.„Намерете кой е подходящ за вас и се уверете, че разбирате добре общата цена на притежание [обща цена на притежание] и сравнете разходите за захранване и поддръжка между устройствата.Често ще откриете, че купуването на най-евтиното не е подходящо за вашата работа.
Системите за генериране на азот използват въздушен компресор и повечето крафт пивоварни вече имат такъв, което е удобно.
Какви въздушни компресори се използват в крафт пивоварните?Избутва течност през тръби и резервоари.Енергия за пневматично транспортиране и управление.Аериране на пивна мъст, мая или вода.контролен клапан.Продухвайте газ, за да изтласкате калта от резервоарите по време на почистване и да подпомогнете почистването на дупки.
Много приложения в пивоварните изискват специална употреба на 100% безмаслени въздушни компресори.Ако маслото влезе в контакт с бирата, то убива дрождите и сплесква пяната, което разваля напитката и прави бирата лоша.
Това също е риск за сигурността.Тъй като индустрията за храни и напитки е много чувствителна, съществуват строги стандарти за качество и чистота и това е правилно.Пример: Безмаслени въздушни компресори от серия Sullair SRL от 10 до 15 к.с.(от 7,5 до 11 kW) са много подходящи за занаятчийски пивоварни.Пивоварните се радват на безшумността на тези видове машини.Серията SRL предлага ниски нива на шум до 48 dBA, което прави компресора подходящ за употреба на закрито без отделна звукоизолирана стая.
Когато чистият въздух е от решаващо значение, като например в пивоварни и занаятчийски пивоварни, въздухът без масло е от съществено значение.Маслените частици в сгъстения въздух могат да замърсят процесите надолу по веригата и производството.Тъй като много пивоварни произвеждат хиляди барела или няколко каси бира годишно, никой не може да си позволи да поеме този риск.Безмаслените компресори са особено подходящи за приложения, при които въздухът е в пряк контакт със суровината.Дори в приложения, където няма пряк контакт между съставките и въздуха, като например в опаковъчните линии, безмаслен компресор помага да се поддържа чист крайният продукт за спокойствие.
Време на публикуване: 6 януари 2023 г