Крафт пивоварните 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 резервоари Brit след почистване и дезинфекция, бутилиране на наливна бира в ресторант или бар. Това е само за начало.
„Използваме CO2 в цялата пивоварна и бар“, казва Макс Маккена, старши маркетинг мениджър в базираната в Бостън Dorchester Brewing Co. Сервираме бира – на всеки етап от процеса.“
Подобно на много крафт пивоварни, Dorchester Brewing е изправена пред недостиг на CO2 с търговско качество, необходимо за работа (прочетете за всички причини за този недостиг тук).
„Благодарение на нашите договори, настоящите ни доставчици на CO2 не са повишили цените си, въпреки увеличението на цените в други части на пазара“, каза Маккена. „Досега въздействието е било главно върху ограниченото разпространение.“
За да компенсира липсата на CO2, Dorchester Brewing в някои случаи използва азот вместо CO2.
„Успяхме да преминем към азотни операции“, 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 нитро инсталация. Използваме специален генератор на азот, за да произвеждаме 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 алкохол 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 се закупи като газ в бутилки под високо налягане или като течност в съдове на Дюар или големи резервоари за съхранение. Азотът може да се произвежда и на място с помощта на азотен генератор. Азотните генератори работят чрез отстраняване на кислородни молекули от въздуха.
Азотът е най-разпространеният елемент (78%) в земната атмосфера, останалото е кислород и следи от газове. Той също така го прави по-екологичен, тъй като отделяте по-малко CO2.
В пивоварството и опаковането, N2 може да се използва за предпазване на бирата от кислород. 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, повишаване на налягането в буретата преди съхранение, както и за аериране под капачките. N2 е съставка за вкус и усещане в устата. В баровете нитро се използва във водопроводи от чешмата за нитропив, както и за приложения с високо налягане/дълги разстояния, където азотът се смесва с определен процент CO2, за да се предотврати образуването на пяна на бирата при наливане. N2 може дори да се използва като изпарен газ за дегазиране на вода, ако това е част от вашия процес.
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 различни молекулни тегла и различна плътност.
Например, CO2 е по-разтворим в течности от N2. Ето защо азотът придава по-малки мехурчета и различно усещане в устата на бирата. Ето защо пивоварите използват капки течен азот вместо газообразен азот за нитратна бира. Въглеродният диоксид също добавя нотка на горчивина или киселинност, която азотът не добавя, което може да промени вкусовия профил, казват хората. Преминаването към азот няма да реши всички проблеми с въглеродния диоксид.
„Има потенциал“, казва Чък Скепек, директор на техническите програми за пивоварство в Института за пивовари, „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 прочистите CO2. Така че ще е необходим повече азот. Чувам това отново и отново.“
„Един пивовар, когото познавам, беше наистина умен и започна да замества въглеродния диоксид с азот, а бирата му имаше много повече кислород в себе си, 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 различна плътност, което може да доведе до някои инженерни промени или промени в съхранението. Чуйте Джейсън Пъркинс, главен пивовар в Allagash Brewing Co., да обсъжда модернизирането на своята бутилираща линия и газовия колектор, за да използва CO2 за пълнене на съда под налягане и N2 за уплътнител и прекъсвач на мехурчета. Съхранението може да варира.
„Определено има някои разлики, отчасти заради начина, по който получаваме азот“, каза Маккена. „Получаваме чист течен азот в дюаровите съдове, така че съхранението му е много различно от нашите CO2 резервоари: те са по-малки, на ролки и се съхраняват във фризер. Издигнахме го на следващото ниво. Превърнахме въглеродния диоксид в азот, но отново, ние сме много внимателни как да направим прехода ефективно и отговорно, за да гарантираме, че бирата е на най-високо ниво на всяка стъпка. Ключовото е, че в някои случаи това беше много проста замяна „plug and play“, 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 два начина:
Адсорбция с променливо налягане: Адсорбцията с променливо налягане (PSA) работи с помощта на въглеродни молекулни сита за разделяне на молекулите. Ситото има пори със същия размер като кислородните молекули, улавяйки тези молекули, докато преминават през тях, и пропускайки по-големите азотни молекули. 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 молекулите с помощта на полимерни влакна. Тези влакна са кухи, с повърхностни пори, достатъчно малки, за да пропускат кислород, 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%.
Ами, генераторът на азот PSA произвежда ултрачист азот в големи обеми и при високи дебити, най-чистата форма на азот, от която много пивоварни се нуждаят. Ултрачист означава от 99,9995% до 99%. Мембранните генератори на азот са идеални за малки пивоварни, които изискват алтернатива с нисък обем и нисък дебит, където чистотата от 99% до 99,9% е приемлива.
Използвайки най-новите технологии, генераторът на азот на Atlas Copco е компактен индустриален 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 долара 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 „Развитие на бизнеса с промишлени газове“ в Atlas Copco. „Пивоварната може да увеличи капацитета на своите азотни генератори, за да осигури растеж, като същевременно поддържа ефективност. Освен това, модулният дизайн позволява добавянето на втори генератор, ако дейността на пивоварната се разшири значително.“
„Използването на азот не е предназначено да замени напълно CO2“, обяснява Аскини, „но смятаме, че винопроизводителите могат да намалят потреблението си с около 70%. Основната движеща сила е устойчивостта. Много е лесно за всеки винопроизводител да произвежда азот самостоятелно. Не използвайте повече парникови газове.“ което е по-добре за околната среда. Ще се изплати още от първия месец, което ще се отрази пряко на крайния резултат, ако не се появи преди да купите, не го купувайте. Ето нашите прости правила. Търсенето на CO2 нараства стремглаво за 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 ценовото ниво в съответствие с нуждите на пивоварната.“
Както бе споменато по-рано, чистотата на азота ще бъде основен проблем за крафт пивоварите. Точно както CO2, азотът ще взаимодейства с бирата или пивната мъст и ще пренася примеси заедно с него. Ето защо много генератори на азот за храни и напитки ще бъдат рекламирани като безмаслени устройства (научете за предимствата за чистота на безмаслените компресори в последното изречение в страничната лента по-долу).
„Когато получаваме CO2, проверяваме качеството и замърсяването му, 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 поемането 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 чешмяната вода.“
„Но едно наистина важно нещо, което трябва да се има предвид – отново нещо, което изглежда дребнаво да се пренебрегне, 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 поемането на кислород 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 се нуждаят от 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 следи през целия процес. В някои случаи чистият N2 може да не работи правилно (например при пълнене на контейнери), защото чистият N2 ще премахне CO2 от разтвора. В резултат на това някои пивоварни ще използват смес от CO2 и N2 в съотношение 50/50, за да пълнят резервоара, докато други ще я избягват напълно.
Съвет от N2 Pro: Нека поговорим за поддръжката. Азотните генератори наистина са възможно най-близки до „настрой го и го забрави“, но някои консумативи, като например филтри, изискват полуредовна подмяна. Обикновено тази услуга е необходима приблизително на всеки 4000 часа. Същият екип, който се грижи за вашия въздушен компресор, ще се грижи и за вашия генератор. Повечето генератори се предлагат с прост контролер, подобен на вашия iPhone, и предлагат пълни възможности за дистанционно наблюдение чрез приложение.
Продухването на резервоар се различава от продухването с азот по редица причини. N2 се смесва добре с въздуха, така че не взаимодейства с O2, както CO2. N2 е и по-лек от въздуха, така че запълва резервоара отгоре надолу, докато CO2 го запълва отдолу нагоре. Необходим е повече N2, отколкото CO2, за да се продуха резервоар за съхранение и често е необходимо повече дробометно почистване. Все още ли спестявате пари?
Възникват и нови проблеми с безопасността с новия индустриален газ. Пивоварните определено трябва да инсталират O2 сензори, за да могат служителите да визуализират качеството на въздуха в помещенията – точно както в днешно време се съхраняват N2 съдове с Дюар в хладилници.
Но рентабилността може лесно да надхвърли инсталациите за оползотворяване на CO2. В този уебинар Дион Куин от Foth Production Solutions (инженерна фирма) заявява, че производството на N2 струва между 8 и 20 долара на тон, докато улавянето на CO2 с инсталация за оползотворяване струва между 50 и 200 долара на тон.
Предимствата на азотните генератори 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 азотни бутилки. Както при CO2, доставката и обработката на азота се заплащат от клиента. С азотните генератори това вече не е проблем.
Азотните генератори често са лесни за интегриране в пивоварна среда. По-малките азотни генератори могат да се монтират на стена, така че да не заемат място на пода и да работят тихо. Тези торби се справят добре с променящите се температури на околната среда и са много устойчиви на температурни колебания. Могат да се монтират на открито, но не се препоръчват за екстремно високи и ниски климатични условия.
Има много производители на азотни генератори, включително Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb и Holtec Gas Systems. Малък азотен генератор може да струва около 800 долара на месец при петгодишна програма за лизинг с последващо закупуване, каза Аскини.
„В крайна сметка, ако азотът е подходящ за вас, имате разнообразие от доставчици и технологии, от които да избирате“, каза Аскини. „Намерете кой е подходящ за вас и се уверете, че имате добро разбиране за общите разходи за притежание [обща цена на притежание] и сравнете разходите за захранване и поддръжка между устройствата. Често ще откриете, че купуването на най-евтиния не е подходящо за вашата работа.“
Системите за генератор на азот използват въздушен компресор и повечето крафт пивоварни вече имат такъв, което е удобно.
Какви въздушни компресори се използват в крафт пивоварните? Изтласква течност през тръби и резервоари. Енергия за пневматично транспортиране и контрол. Аериране на пивна мъст, мая или вода. Контролен клапан. Продухващ газ, за да се изтласка калта от резервоарите по време на почистване и за подпомагане на почистването на отворите.
Много пивоварни приложения изискват специалното използване на 100% безмаслени въздушни компресори. Ако маслото влезе в контакт с бирата, то убива маята и сплесква пяната, което разваля напитката и я прави лоша.
Това е и риск за сигурността. Тъй като хранително-вкусовата промишленост е много чувствителна, има строги стандарти за качество и чистота, и с право. Пример: Безмаслените въздушни компресори Sullair SRL серия от 10 до 15 к.с. (от 7,5 до 11 kW) са много подходящи за крафт пивоварни. Пивоварните се радват на тишината на този тип машини. Серията SRL предлага ниски нива на шум до 48dBA, което прави компресора подходящ за употреба на закрито без отделно звукоизолирано помещение.
Когато чистият въздух е от решаващо значение, например в пивоварни и крафт пивоварни, безмасленият въздух е от съществено значение. Маслените частици в сгъстения въздух могат да замърсят процесите и производството надолу по веригата. Тъй като много пивоварни произвеждат хиляди барели или няколко каси бира годишно, никой не може да си позволи да поеме този риск. Безмаслените компресори са особено подходящи за приложения, където въздухът е в директен контакт със суровината. Дори в приложения, където няма директен контакт между съставките и въздуха, като например в опаковъчни линии, безмасленият компресор помага за поддържане на чистия крайен продукт за ваше спокойствие.
Време на публикуване: 06 януари 2023 г.