Les cerveseries artesanals utilitzen CO2 en un nombre sorprenent d’aplicacions en el procés de cervesa, envasos i porció: trasllat de cervesa o producte del dipòsit al dipòsit, carbonitzant un producte, purificant l’oxigen abans d’envasar, envasar cervesa en el procés, follar els tancs britànics després de netejar i sanitar, embotellar la cervesa en un restaurant o bar. Això només és per començar.
"Utilitzem CO2 a tota la cerveseria i el bar", afirma Max McKenna, responsable de màrqueting principal de Dorchester Brewing Co., basat en Boston, que serveix cervesa en totes les etapes del procés. ,
Com moltes cerveseries artesanals, Dorchester Brewing s’enfronta a una escassetat del CO2 de qualitat comercial que necessita per funcionar (llegiu sobre tots els motius d’aquesta escassetat aquí).
"A causa dels nostres contractes, els nostres proveïdors actuals de CO2 no han augmentat els seus preus malgrat l'augment 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.
"Hem pogut traslladar moltes operacions al nitrogen", va continuar McKenna. “Alguns dels més importants van ser netejar les llaunes i cobrir el gas durant el procés de conserva i segellat. Aquesta és, de molt, la major incorporació per a nosaltres perquè aquests processos requereixen molta CO2. Durant molt de temps vam tenir una planta de nitro especial. Utilitzem un generador especial de nitrogen per produir tot el nitrogen per a la barra: per a una línia de nitro dedicada i la nostra barreja de cervesa. "
N2 és el gas inert més econòmic per produir i es pot utilitzar en els soterranis de cerveseria artesana, botigues i barres. N2 és més barat que el CO2 per a les begudes i sovint més disponible, segons la disponibilitat de la vostra zona.
N2 es pot comprar com a gas en cilindres d’alta pressió o com a líquid en rosades o grans dipòsits d’emmagatzematge. El nitrogen també es pot produir al lloc mitjançant un generador de nitrogen. Els generadors de nitrogen treballen eliminant molècules d’oxigen de l’aire.
El nitrogen és l’element més abundant (78%) a l’atmosfera terrestre, la resta és l’oxigen i els gasos de rastreig. També la fa més respectuosa amb el medi ambient a mesura que emet menys CO2.
En la cervesa i els envasos, N2 es pot utilitzar per mantenir l’oxigen fora de la cervesa. Quan s’utilitza correctament (la majoria de les persones barregen CO2 amb N2 quan treballa amb cervesa carbonatada) N2 es pot utilitzar per netejar els dipòsits, transferir la cervesa del dipòsit al dipòsit, pressuritzar els keg abans de l’emmagatzematge, mentre s’aireja sota taps. Ingredient per al gust i la boca. A les barres, el nitro s’utilitza en les línies d’aigua de l’aixeta per a nitropiv, així com aplicacions d’alta pressió/llarga distància on el nitrogen es barreja amb un cert percentatge de CO2 per evitar que la cervesa s’espogui a l’aixeta. N2 fins i tot es pot utilitzar com a gas ebullit per a la deparició de l’aigua si això forma part del vostre procés.
Ara, com hem comentat al nostre article anterior sobre deficiència de CO2, el nitrogen no és un reemplaçament exacte del CO2 en totes les aplicacions de cervesa. Aquests gasos es comporten de manera diferent. Tenen diferents pesos moleculars i densitats diferents.
Per exemple, el CO2 és més soluble en líquids que N2. És per això que el nitrogen dóna bombolles més petites i una 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. Diòxid de carboni també afegeix un toc d’amargor o amarga que el nitrogen no, cosa que pot canviar el perfil de sabor, segons diu la gent. El canvi de nitrogen no resoldrà tots els problemes de diòxid de carboni.
"Hi ha potencial", afirma Chuck Skepek, director de programes de cervesa tècnica de l'Institut Brewers, "però el nitrogen no és una panacea ni una solució ràpida. El CO2 i el nitrogen es comporten de manera diferent. Obtindreu més nitrogen barrejat amb l’aire al dipòsit que si purgeu el CO2. Per tant, requerirà més nitrogen. Ho sento una i altra vegada.
"Una cervesera que sé que era realment 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 bo veure molt més sobre això a la literatura, comencem a veure que més gent fa algunes investigacions i, ja ho sabeu, per presentar bones pràctiques per a aquest reemplaçament.
El lliurament d’aquests gasos serà diferent, ja que tenen densitats diferents, cosa que pot provocar alguns canvis d’enginyeria o d’emmagatzematge. Escolta Jason Perkins, mestre Brewer de Allagash Brewing Co., discuteix la millora de la seva línia d’embotellat i el seu col·lector de gas per utilitzar CO2 per al farcit de bol a pressió i N2 per a segelladors i interruptors de bombolles. L’emmagatzematge pot variar.
"Definitivament hi ha algunes diferències, en part a causa de com obtenim nitrogen", va dir McKenna. "Obtenim nitrogen líquid pur a Dewars, de manera que l'emmagatzematge és molt diferent dels nostres tancs de CO2: són més petits, en rodets i emmagatzemats en un congelador. L’hem portat al següent nivell. El diòxid de carboni al nitrogen, però, de nou, tenim molta cura de 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 un substitut de plug i joc molt senzill, mentre que en altres casos requeria millores significatives en materials, infraestructures, fabricació, etc.
Segons aquest excel·lent article de The Titus Co. (un proveïdor de compressors d’aire, assecadors d’aire i serveis de compressor d’aire fora de Pennsilvània), els generadors de nitrogen operen de dues maneres:
Adsorció de swing de pressió: l'adsorció de swing de pressió (PSA) funciona amb tamis moleculars de carboni per separar molècules. El tamís té els porus de la mateixa mida que les molècules d’oxigen, atrapant aquestes molècules a mesura que passen i permeten les molècules de nitrogen més grans. Aleshores, el generador allibera oxigen a través d’una altra cambra. El resultat d’aquest procés és que la puresa de nitrogen pot arribar al 99,999%.
Generació de membranes de nitrogen. La generació de nitrogen de membrana funciona separant molècules mitjançant fibres de polímer. Aquestes fibres són buides, amb els porus de superfície prou petits per permetre que l’oxigen passi, però massa petites per a molècules de nitrogen per eliminar l’oxigen del corrent de gas. Els generadors que utilitzen aquest mètode poden produir nitrogen fins a un 99,5% pur.
Doncs bé, el generador de nitrogen PSA produeix nitrogen ultra-pur en grans volums i a cabals alts, la forma més pura de nitrogen que requereixen moltes cerveseries. Ultrapure significa del 99.9995% al 99%. Els generadors de nitrogen de membrana són ideals per a petites cerveseries que requereixen una alternativa de baix volum i baix de flux, on el 99% al 99,9% de puresa és acceptable.
Utilitzant l'última tecnologia, el generador de nitrogen Atlas Copco és un compressor d'aire industrial compacte amb un diafragma especial que separa el nitrogen del corrent d'aire comprimit. Les cerveseries artesanals són un gran públic objectiu per a Atlas Copo. Segons un llibre blanc de 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, de uns quants milers a centenars de milers de barrils a l'any", afirma Peter Askini, responsable de desenvolupament de negocis de gasos industrials a Atlas Copco. “Una cerveseria pot augmentar la capacitat dels seus generadors de nitrogen per permetre el creixement mantenint l’eficiència. A més, el disseny modular permet afegir un segon generador si les operacions de la cerveseria s’expandeixen significativament ”.
"L'ús de nitrogen no està pensat per substituir completament el CO2", explica Asquini, "però pensem que els enòlegs poden reduir el seu consum en un 70%. La força motriu principal és la sostenibilitat. És molt fàcil que qualsevol enòleg produeixi nitrogen pel seu compte. No utilitzeu més gasos d’efecte hivernacle ”. El que és millor per al medi ambient que pagarà del primer mes, que afectarà directament la línia de fons, si no apareix abans de comprar -lo, no el compreu. Hi ha les nostres regles senzilles. La demanda de CO2 es dispara per produir productes com a gel sec, que utilitza grans quantitats de CO2 i és necessària per transportar vacunes. Les cerveseries dels Estats Units estan expressant la seva preocupació pel nivell de subministrament i es pregunten si poden mantenir el nivell de preu coherent amb les necessitats de la cerveseria. "
Com s'ha esmentat anteriorment, la puresa de nitrogen serà una preocupació important per als cervesers artesans. 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’anuncien com a unitats sense petroli (coneixeu els beneficis de neteja dels compressors sense petroli de la darrera frase a la barra lateral de sota).
"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, és per això que encara comprem nitrogen líquid pur. Una altra cosa que estem veient és trobar i fer preu un generador intern de nitrogen, de nou, amb un focus centrat en el nitrogen que produeix amb puresa 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 realment important a tenir en compte, de nou, una cosa que sembla exigent per passar per alt, però és fonamental per mantenir la qualitat de la cervesa, és que qualsevol generador de nitrogen necessita produir nitrogen al segon lloc decimal [és a dir, el 99,99% de puresa] per limitar la captació d'oxigen i el 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 s’utilitzen nitrogen. Per exemple, si un cerveser utilitza N2 per moure la cervesa entre els dipòsits, s’ha de controlar l’estabilitat del CO2 al dipòsit i al dipòsit o l’ampolla durant tot el procés. En alguns casos, pot ser que N2 pur no funcioni correctament (per exemple, quan ompliu contenidors) perquè el N2 pur eliminarà CO2 de la solució. Com a resultat, alguns cervesers utilitzaran una barreja de 50/50 de CO2 i N2 per omplir el bol, mentre que d'altres ho evitaran completament.
N2 Pro Tip: parlem de manteniment. Els generadors de nitrogen estan realment tan a prop de “definir-lo i oblidar-lo” com podeu obtenir, però alguns consumibles, com ara filtres, requereixen un reemplaçament semi-regular. Normalment, aquest servei és necessari aproximadament cada 4.000 hores. El mateix equip que s’encarrega del compressor d’aire també s’encarregarà del vostre generador. La majoria dels generadors disposen d’un controlador senzill similar al vostre iPhone i ofereixen capacitats de control remot de l’aplicació completa.
La purga del tanc difereix de la purga de nitrogen per diverses raons. N2 es barreja bé amb l’aire, de manera que no interactua amb O2 com ho fa CO2. 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 explosió. Encara estalvieu diners?
També es plantegen nous problemes de seguretat amb el nou gas industrial. Una cerveseria hauria d’instal·lar definitivament els sensors O2 perquè els empleats puguin visualitzar la qualitat de l’aire interior, de la mateixa manera que teniu N2 DeWars emmagatzemats a les refrigeradores en aquests dies.
Però la rendibilitat pot superar fàcilment les plantes de recuperació de CO2. En aquest webinar, 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 captura CO2 amb una planta de recuperació costa entre 50 i 200 dòlars per tona.
Els avantatges dels generadors de nitrogen inclouen eliminar o almenys reduir la dependència dels contractes i subministraments de CO2 i nitrogen. D’aquesta manera s’estalvia l’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 de nitrogen el paga el client. Amb els nitrogeneradors, 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 ocupen espai i funcionen tranquil·lament. Aquestes bosses gestionen bé les temperatures ambientals i són molt resistents a les fluctuacions de la temperatura. Es pot instal·lar a l’aire lliure, però no es recomana per a climes extrems i baixos.
Hi ha molts fabricants de generadors de nitrogen com Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb i Holtec Gas Systems. Asquini va dir que un petit generador de nitrogen podria costar uns 800 dòlars al mes en virtut d'un programa d'arrendament a cinc anys d'arrendament a la propietat.
"Al final del dia, si el nitrogen és adequat per a vosaltres, teniu una varietat de proveïdors i tecnologies per triar", va dir Asquini. "Trobeu quina és la que us convingui i assegureu -vos que enteneu 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 de generadors de nitrogen utilitzen un compressor d’aire, i la majoria de cerveseries artesanals ja en tenen, que és útil.
Quins compressors d’aire s’utilitzen a les cerveseries artesanals? Empeny el líquid a través de canonades i tancs. Energia per a transmetre i control pneumàtic. Aeració de wort, llevat o aigua. vàlvula de control. Retireu el gas per forçar el fang a sortir dels dipòsits durant la neteja i ajudar a la neteja dels forats.
Moltes aplicacions de cerveseria requereixen l’ús especial de compressors d’aire 100% sense petroli. Si l’oli entra en contacte amb la cervesa, mata el llevat i aplana l’escuma, que 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 estàndards estrictes de qualitat i puresa al seu lloc, 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 adequats per a cerveseries artesanals. Les cerveseries gaudeixen de la tranquil·litat d’aquest tipus de màquines. La sèrie SRL ofereix nivells baixos de soroll fins a 48DBA, cosa que fa que el compressor sigui adequat per a ús interior sense una sala de so independent.
Quan l’aire net és fonamental, com en cerveseries i cerveseries artesanals, l’aire lliure d’oli és essencial. Les partícules d’oli en l’aire comprimit poden contaminar processos i producció aigües avall. Com que moltes cerveseries produeixen milers de barrils o diversos casos de cervesa a l’any, ningú no es pot permetre assumir aquest risc. Els compressors sense petroli 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 per exemple en les línies d’envasos, un compressor sense oli ajuda a mantenir el producte final net per tranquil·litat.
Posat: 06 de gener de 2013