Les cerveseries artesanes utilitzen CO2 en un nombre sorprenent d'aplicacions en el procés d'elaboració, envasat i servei: moure la cervesa o el producte d'un dipòsit a un altre, carbonitzar un producte, purificar l'oxigen abans d'envasar, envasar cervesa en el procés, rentar prèviament els tancs de brit després de la neteja. i desinfectar, embotellar cervesa de barril en un restaurant o bar.Això és només per començar.
"Utilitzem CO2 a tota la fàbrica de cervesa i al bar", diu Max McKenna, director sènior de màrqueting de Dorchester Brewing Co., amb seu a Boston, que serveix cervesa, en totes les etapes del procés.”
Com moltes cerveseries artesanes, Dorchester Brewing s'enfronta a una escassetat de CO2 de qualitat comercial que necessita per operar (llegiu aquí totes les raons d'aquesta escassetat).
"A causa dels nostres contractes, els nostres actuals proveïdors de CO2 no han augmentat els seus preus malgrat els augments de preus en altres parts del mercat", va dir McKenna."Fins ara, l'impacte ha estat principalment en una distribució limitada".
Per compensar la manca de CO2, Dorchester Brewing utilitza nitrogen en lloc de CO2 en alguns casos.
"Vam poder traslladar moltes operacions al nitrogen", va continuar McKenna.“Algunes de les més importants van ser netejar les llaunes i cobrir el gas durant el procés d'enllaunat i segellat.Aquesta és, amb diferència, la major incorporació per a nosaltres perquè aquests processos requereixen molt de CO2.Durant molt de temps vam tenir una planta especial de nitro.Utilitzem un generador de nitrogen especial per produir tot el nitrogen per a la barra, per a una línia de nitro dedicada i la nostra barreja de cervesa ".
L'N2 és el gas inert més econòmic per produir i es pot utilitzar en soterranis de cerveseria artesanal, botigues d'ampolles i bars.L'N2 és més barat que el CO2 per a les begudes i sovint més disponible, depenent de la disponibilitat a la teva zona.
L'N2 es pot comprar com a gas en cilindres d'alta pressió o com a líquid en Dewars o grans dipòsits d'emmagatzematge.També es pot produir nitrogen in situ mitjançant un generador de nitrogen.Els generadors de nitrogen funcionen eliminant les molècules d'oxigen de l'aire.
El nitrogen és l'element més abundant (78%) a l'atmosfera terrestre, la resta és oxigen i gasos traça.També fa que sigui més respectuós amb el medi ambient, ja que emet menys CO2.
En l'elaboració de cervesa i envasament, l'N2 es pot utilitzar per mantenir l'oxigen fora de la cervesa.Quan s'utilitza correctament (la majoria de la gent barreja CO2 amb N2 quan es treballa amb cervesa carbonatada) l'N2 es pot utilitzar per netejar els dipòsits, transferir la cervesa d'un dipòsit a un altre, pressuritzar els barrils abans de l'emmagatzematge i airejar sota els taps.ingredient per al gust i la boca.Als bars, el nitro s'utilitza a les línies d'aigua de l'aixeta per a nitropiv, així com en aplicacions d'alta pressió/llarga distància on el nitrogen es barreja amb un cert percentatge de CO2 per evitar que la cervesa faci escuma a l'aixeta.El N2 fins i tot es pot utilitzar com a gas d'ebullició per a la desgasificació d'aigua si això forma part del vostre procés.
Ara, com vam esmentar al nostre article anterior sobre la deficiència de CO2, el nitrogen no és un substitut exacte del CO2 en totes les aplicacions de cervesa.Aquests gasos es comporten de manera diferent.Tenen diferents pesos moleculars i diferents densitats.
Per exemple, el CO2 és més soluble en líquids que el N2.És per això que el nitrogen dóna bombolles més petites i una sensació de boca diferent a la cervesa.És per això que els cervesers utilitzen gotes de nitrogen líquid en lloc de nitrogen gasós per nitrar la cervesa.El diòxid de carboni també afegeix un toc d'amargor o amargor que el nitrogen no fa, cosa que pot canviar el perfil de sabor, diu la gent.El canvi al nitrogen no resoldrà tots els problemes de diòxid de carboni.
"Hi ha potencial", diu Chuck Skepek, director de programes tècnics de cervesa del Brewers Institute, "però el nitrogen no és una panacea ni una solució ràpida.El CO2 i el nitrogen es comporten de manera molt diferent.Obtindràs més nitrogen barrejat amb l'aire del dipòsit que si purgues el CO2.Per tant, necessitarà més nitrogen.Ho sento una i altra vegada.
"Un cerveser que conec era molt intel·ligent i va començar a substituir el diòxid de carboni per nitrogen, i la seva cervesa tenia molt més oxigen, així que ara utilitzen una barreja de nitrogen i diòxid de carboni, amb una mica més de sort.no només, "Ei, començarem a utilitzar nitrogen per resoldre tots els nostres problemes.És agradable veure moltes més coses sobre això a la literatura, comencem a veure que més gent fa alguna investigació i, ja ho sabeu, a idear les millors pràctiques per a aquesta substitució.
El lliurament d'aquests gasos serà diferent, ja que tenen diferents densitats que poden provocar alguns canvis d'enginyeria o d'emmagatzematge.Escolteu Jason Perkins, mestre cerveser d'Allagash Brewing Co., parlar de la millora de la seva línia d'embotellament i col·lector de gas per utilitzar CO2 per a l'ompliment de bols a pressió i N2 per a segellador i trencador de bombolles.L'emmagatzematge pot variar.
"Definitivament, hi ha algunes diferències, en part per com obtenim nitrogen", va dir McKenna."Aconseguim nitrogen líquid pur als dewars, per la qual cosa emmagatzemar-lo és molt diferent dels nostres dipòsits de CO2: són més petits, sobre rodets i s'emmagatzemen en un congelador.Ho hem portat al següent nivell.diòxid de carboni a nitrogen, però de nou, tenim molta cura sobre com fer la transició de manera eficient i responsable per assegurar-nos que la cervesa estigui al seu nivell més alt a cada pas del camí.clau, en alguns casos va ser una substitució molt senzilla de plug and play, mentre que en altres casos va requerir millores importants en materials, infraestructures, fabricació, etc.”
Segons aquest excel·lent article de The Titus Co. (proveïdor de compressors d'aire, assecadors d'aire i serveis de compressors d'aire fora de Pennsilvània), els generadors de nitrogen funcionen de dues maneres:
Adsorció de canvi de pressió: l'adsorció de canvi de pressió (PSA) funciona utilitzant tamisos moleculars de carboni per separar les molècules.El tamís té porus de la mateixa mida que les molècules d'oxigen, atrapant aquestes molècules mentre passen i permetent que les molècules de nitrogen més grans passin.Aleshores, el generador allibera oxigen a través d'una altra cambra.El resultat d'aquest procés és que la puresa del nitrogen pot arribar al 99,999%.
Generació de nitrogen per membrana.La generació de nitrogen de membrana funciona separant molècules mitjançant fibres de polímer.Aquestes fibres són buides, amb porus superficials prou petits per permetre que l'oxigen passi, però massa petits perquè les molècules de nitrogen puguin eliminar l'oxigen del corrent de gas.Els generadors que utilitzen aquest mètode poden produir nitrogen fins a un 99,5% de puresa.
Doncs bé, el generador de nitrogen PSA produeix nitrogen ultrapur en grans volums i amb cabals elevats, la forma més pura de nitrogen que requereixen moltes cerveseries.Ultrapur significa 99,9995% a 99%.Els generadors de nitrogen de membrana són ideals per a petites cerveseries que requereixen una alternativa de baix volum i flux baix on una puresa del 99% al 99,9% és acceptable.
Utilitzant l'última tecnologia, el generador de nitrogen d'Atlas Copco és un compressor d'aire industrial compacte amb un diafragma especial que separa el nitrogen del corrent d'aire comprimit.Les cerveseries artesanes són un gran públic objectiu per a Atlas Copo.Segons un document blanc d'Atlas Copco, els cervesers solen pagar entre 0,10 i 0,15 dòlars per peu cúbic per produir nitrogen al lloc.Com es compara això amb els vostres costos de CO2?
"Oferim sis paquets estàndard que cobreixen el 80% de totes les cerveseries, des d'uns quants milers a centenars de milers de barrils a l'any", diu Peter Askini, director de desenvolupament empresarial de gasos industrials d'Atlas Copco."Una cerveseria pot augmentar la capacitat dels seus generadors de nitrogen per permetre el creixement alhora que manté l'eficiència.A més, el disseny modular permet afegir un segon generador si les operacions de la cerveseria s'amplien significativament".
“L'ús de nitrogen no pretén substituir completament el CO2”, explica Asquini, “però pensem que els enòlegs poden reduir el seu consum en un 70%.El principal motor és la sostenibilitat.És molt fàcil per a qualsevol enòleg produir nitrogen pel seu compte.No utilitzeu més gasos d'efecte hivernacle".que és millor per al medi ambient Recompensarà des del primer mes, cosa que afectarà directament el resultat final, si no apareix abans de comprar, no el compreu. Aquí teniu les nostres regles senzilles. La demanda de CO2 s'està disparant per produir aquests productes, com el gel sec, que utilitza grans quantitats de CO2 i és necessari per transportar vacunes.Les cerveseries dels Estats Units expressen preocupació pel nivell de subministrament i es pregunten si poden mantenir el nivell de preus coherent amb les necessitats de la cerveseria".
Com s'ha esmentat anteriorment, la puresa del nitrogen serà una preocupació important per als cervesers artesanals.Igual que el CO2, el nitrogen interactuarà amb la cervesa o el most i portarà impureses juntament amb ell.És per això que molts generadors de nitrogen d'aliments i begudes s'anunciaran com a unitats sense oli (consulteu els avantatges de neteja dels compressors sense oli a l'última frase de la barra lateral següent).
"Quan rebem CO2, comprovem la seva qualitat i contaminació, que és una altra part molt important de treballar amb un bon proveïdor", va dir McKenna."El nitrogen és una mica diferent, per això encara comprem nitrogen líquid pur.Una altra cosa que estem mirant és trobar i fixar el preu d'un generador de nitrogen intern, de nou, centrant-nos en el nitrogen que produeix amb Purity per limitar la captació d'oxigen.Ho veiem com una inversió potencial, de manera que els únics processos de la cerveseria que depenen completament del CO2 seran la carbonatació de la cervesa i el manteniment de l'aigua de l'aixeta.
"Però una cosa molt important a tenir en compte, de nou, una cosa que sembla difícil de passar per alt, però que és fonamental per mantenir la qualitat de la cervesa, és que qualsevol generador de nitrogen ha de produir nitrogen fins al segon decimal [és a dir, 99,99% de puresa] per limitar l'oxigen. absorció i risc d'oxidació.Aquest nivell de precisió i puresa requereix més costos del generador de nitrogen, però garanteix la qualitat del nitrogen i, per tant, la qualitat de la cervesa".
Els cervesers requereixen moltes dades i control de qualitat quan utilitzen nitrogen.Per exemple, si un cerveser utilitza N2 per moure la cervesa entre dipòsits, s'ha de controlar l'estabilitat del CO2 al dipòsit i al dipòsit o ampolla durant tot el procés.En alguns casos, és possible que l'N2 pur no funcioni correctament (per exemple, quan s'omple els recipients) perquè l'N2 pur eliminarà el CO2 de la solució.Com a resultat, alguns cervesers utilitzaran una barreja 50/50 de CO2 i N2 per omplir el bol, mentre que altres ho evitaran completament.
Consell N2 Pro: parlem de manteniment.Els generadors de nitrogen realment estan tan a prop de "configurar-lo i oblidar-lo" com podeu obtenir, però alguns consumibles, com ara els filtres, requereixen un reemplaçament semi-regular.Normalment, aquest servei es requereix aproximadament cada 4000 hores.El mateix equip que s'encarrega del teu compressor d'aire també es farà càrrec del teu generador.La majoria dels generadors vénen amb un controlador senzill similar al vostre iPhone i ofereixen capacitats completes de control remot de l'aplicació.
La purga de tancs difereix de la purga de nitrogen per diverses raons.L'N2 es barreja bé amb l'aire, de manera que no interactua amb l'O2 com ho fa el CO2.L'N2 també és més lleuger que l'aire, de manera que omple el dipòsit de dalt a baix, mentre que el CO2 l'omple de baix a dalt.Es necessita més N2 que CO2 per purgar un dipòsit d'emmagatzematge i sovint requereix més granalla.Encara estàs estalviant diners?
També sorgeixen nous problemes de seguretat amb el nou gas industrial.Definitivament, una cerveseria hauria d'instal·lar sensors d'O2 perquè els empleats puguin visualitzar la qualitat de l'aire interior, com ara tens dewars N2 emmagatzemats a les neveres.
Però la rendibilitat pot superar fàcilment les plantes de recuperació de CO2.En aquest seminari web, Dion Quinn de Foth Production Solutions (una empresa d'enginyeria) afirma que la producció de N2 costa entre 8 i 20 dòlars per tona, mentre que la captura de CO2 amb una planta de recuperació costa entre 50 i 200 dòlars per tona.
Els beneficis dels generadors de nitrogen inclouen eliminar o almenys reduir la dependència dels contractes i subministraments de CO2 i nitrogen.Això estalvia espai d'emmagatzematge, ja que les cerveseries poden produir i emmagatzemar tant com necessiten, eliminant la necessitat d'emmagatzemar i transportar ampolles de nitrogen.Igual que amb el CO2, l'enviament i la manipulació del nitrogen corre a càrrec del client.Amb nitrogenerators, això ja no és un problema.
Els generadors de nitrogen sovint són fàcils d'integrar en un entorn de cerveseria.Els generadors de nitrogen més petits es poden muntar a la paret de manera que no ocupin espai i funcionin en silenci.Aquestes bosses manegen bé les temperatures ambientals canviants i són molt resistents a les fluctuacions de temperatura.Es pot instal·lar a l'exterior, però no es recomana per a climes extrems alts i baixos.
Hi ha molts fabricants de generadors de nitrogen com Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb i Holtec Gas Systems.Un petit generador de nitrogen podria costar uns 800 dòlars al mes en virtut d'un programa de lloguer amb propietat de cinc anys, va dir Asquini.
"Al final del dia, si el nitrogen és adequat per a vosaltres, teniu una varietat de proveïdors i tecnologies per triar", va dir Asquini."Troba quin és el més adequat per a tu i assegureu-vos que entengueu bé el cost total de propietat [cost total de propietat] i compareu els costos d'energia i manteniment entre dispositius.Sovint trobareu que comprar el més barat no és adequat per a la vostra feina".
Els sistemes generadors de nitrogen utilitzen un compressor d'aire i la majoria de cerveseries artesanes ja en tenen un, cosa que és útil.
Quins compressors d'aire s'utilitzen a les cerveseries artesanes?Empeny el fluid a través de canonades i dipòsits.Energia per al transport i control pneumàtics.Aireació de most, llevat o aigua.vàlvula de control.Purga el gas per forçar el fang fora dels dipòsits durant la neteja i per ajudar a netejar els forats.
Moltes aplicacions de cerveseria requereixen l'ús especial de compressors d'aire 100% lliures d'oli.Si l'oli entra en contacte amb la cervesa, mata el llevat i aplana l'escuma, la qual cosa fa malbé la beguda i fa que la cervesa sigui dolenta.
També és un risc de seguretat.Com que la indústria d'aliments i begudes és molt sensible, hi ha estrictes estàndards de qualitat i puresa, i amb raó.Exemple: compressors d'aire sense oli de la sèrie Sullair SRL de 10 a 15 CV.(de 7,5 a 11 kW) són molt adequats per a cerveseries artesanes.Les cerveseries gaudeixen de la tranquil·litat d'aquest tipus de màquines.La sèrie SRL ofereix nivells de soroll baixos fins a 48 dBA, el que fa que el compressor sigui adequat per a ús en interiors sense una habitació insonoritzada separada.
Quan l'aire net és fonamental, com ara les cerveseries i les cerveseries artesanes, l'aire lliure d'oli és essencial.Les partícules d'oli a l'aire comprimit poden contaminar els processos i la producció aigües avall.Com que moltes cerveseries produeixen milers de barrils o diverses caixes de cervesa a l'any, ningú es pot permetre el luxe d'assumir aquest risc.Els compressors sense oli són especialment adequats per a aplicacions on l'aire està en contacte directe amb la matèria primera.Fins i tot en aplicacions on no hi ha contacte directe entre els ingredients i l'aire, com en les línies d'envasat, un compressor sense oli ajuda a mantenir net el producte final per a la tranquil·litat.
Hora de publicació: 06-gen-2023