Craft pivovarne uporabljajo CO2 v presenetljivo številnih aplikacijah v procesu varjenja, pakiranja in strežbe: premikanje piva ali izdelka iz rezervoarja v rezervoar, karbonizacija izdelka, čiščenje kisika pred pakiranjem, pakiranje piva med postopkom, predhodno izpiranje brit rezervoarjev po čiščenju in razkuževanje, polnjenje točenega piva v restavraciji ali baru.To je samo za začetek.
»V pivovarni in baru uporabljamo CO2,« pravi Max McKenna, višji vodja trženja pri bostonski družbi Dorchester Brewing Co. Strežba piva – na vsaki stopnji procesa.”
Tako kot številne craft pivovarne se tudi Dorchester Brewing sooča s pomanjkanjem CO2 komercialne kakovosti, ki ga potrebuje za delovanje (o vseh razlogih za to pomanjkanje preberite tukaj).
"Zaradi naših pogodb naši trenutni dobavitelji CO2 niso zvišali svojih cen kljub zvišanju cen v drugih delih trga," je dejal McKenna."Doslej je bil vpliv predvsem na omejeno distribucijo."
Da bi nadomestili pomanjkanje CO2, Dorchester Brewing v nekaterih primerih uporablja dušik namesto CO2.
"Številne operacije smo lahko premaknili na dušik," je nadaljeval McKenna.»Nekaj najpomembnejših je bilo čiščenje pločevink in pokrivanje plina med postopkom konzerviranja in tesnjenja.To je za nas daleč največji dodatek, saj ti procesi zahtevajo veliko CO2.Dolgo časa smo imeli posebno nitro tovarno.Uporabljamo poseben generator dušika, da proizvedemo ves dušik za ploščico – za namensko nitro linijo in našo mešanico piva.”
N2 je najbolj ekonomičen inertni plin za proizvodnjo in se lahko uporablja v kleteh obrtnih pivovarn, trgovinah s steklenicami in barih.N2 je cenejši od CO2 za pijače in pogosto bolj dostopen, odvisno od razpoložljivosti na vašem območju.
N2 je mogoče kupiti kot plin v visokotlačnih jeklenkah ali kot tekočino v Dewarsovih ali velikih rezervoarjih za shranjevanje.Dušik je mogoče proizvesti tudi na mestu uporabe z generatorjem dušika.Generatorji dušika delujejo tako, da iz zraka odstranijo molekule kisika.
Dušik je najpogostejši element (78 %) v Zemljinem ozračju, ostalo je kisik in plini v sledovih.Prav tako je bolj okolju prijazen, saj izpuščate manj CO2.
Pri varjenju in pakiranju se lahko N2 uporablja za preprečevanje vstopa kisika v pivo.Ob pravilni uporabi (večina ljudi meša CO2 z N2 pri delu z gaziranim pivom) se lahko N2 uporablja za čiščenje rezervoarjev, pretakanje piva iz rezervoarja v rezervoar, ustvarjanje tlaka v sodih pred shranjevanjem, med prezračevanjem pod pokrovi.sestavina za okus in občutek v ustih.V barih se nitro uporablja v vodovodnih napeljavah za nitropiv, pa tudi za visokotlačne aplikacije/aplikacije na dolge razdalje, kjer se dušik zmeša z določenim odstotkom CO2, da se prepreči penjenje piva pri točenju.N2 se lahko uporablja celo kot izparilni plin za razplinjevanje vode, če je to del vašega procesa.
Kot smo omenili v našem prejšnjem članku o pomanjkanju CO2, dušik ni natančen nadomestek za CO2 v vseh aplikacijah pivovarstva.Ti plini se obnašajo drugače.Imajo različne molekulske mase in različne gostote.
CO2 je na primer bolj topen v tekočinah kot N2.Zato dušik daje manjše mehurčke in drugačen občutek v ustih v pivu.Zato pivovarji za nitriranje piva uporabljajo kapljice tekočega dušika namesto plinastega dušika.Ogljikov dioksid doda tudi kanček grenkobe ali kislosti, ki ga dušik ne doda, kar lahko spremeni profil okusa, pravijo ljudje.Prehod na dušik ne bo rešil vseh težav z ogljikovim dioksidom.
»Potencial obstaja,« pravi Chuck Skepek, direktor tehničnih pivovarskih programov na Brewers Institute, »toda dušik ni zdravilo ali hitra rešitev.CO2 in dušik se obnašata povsem drugače.Dobili boste več dušika, pomešanega z zrakom v rezervoarju, kot če bi izpraznili CO2.Zato bo potreboval več dušika.To slišim znova in znova.
»Nek pivovar, ki ga poznam, je bil res pameten in je začel ogljikov dioksid nadomeščati z dušikom, njihovo pivo pa je imelo veliko več kisika v sebi, tako da zdaj z malo več sreče uporabljajo mešanico dušika in ogljikovega dioksida.ne le: »Hej, začeli bomo uporabljati dušik za rešitev vseh naših težav.Lepo je videti veliko več o tem v literaturi, začenjamo opažati, da vse več ljudi dejansko opravlja raziskave in, veste, pripravljajo najboljše prakse za to zamenjavo.
Dobava teh plinov bo drugačna, saj imajo različne gostote, kar lahko povzroči nekaj tehničnih ali skladiščnih sprememb.Poslušajte Jasona Perkinsa, glavnega pivovarja pri Allagash Brewing Co., kako razpravlja o nadgradnji svoje polnilne linije in plinskega zbiralnika za uporabo CO2 za polnjenje posode pod tlakom in N2 za tesnilno maso in lomilec mehurčkov.Shranjevanje se lahko razlikuje.
"Vsekakor obstajajo nekatere razlike, deloma zaradi tega, kako pridobivamo dušik," je dejal McKenna.»V dewarjih dobimo čisti tekoči dušik, zato se njegovo shranjevanje zelo razlikuje od naših rezervoarjev za CO2: so manjši, na valjih in shranjeni v zamrzovalniku.Popeljali smo ga na višjo raven.ogljikov dioksid v dušik, vendar smo spet zelo previdni pri tem, kako narediti prehod učinkovit in odgovoren, da zagotovimo, da je pivo na najvišji ravni na vsakem koraku.ključnega pomena, v nekaterih primerih je šlo za zelo preprosto zamenjavo plug and play, medtem ko je v drugih primerih zahtevala znatne izboljšave materialov, infrastrukture, proizvodnje itd.«
V skladu s tem odličnim člankom podjetja The Titus Co. (dobavitelj zračnih kompresorjev, sušilnikov zraka in storitev zračnih kompresorjev izven Pensilvanije) generatorji dušika delujejo na enega od dveh načinov:
Adsorpcija z nihanjem tlaka: Adsorpcija z nihanjem tlaka (PSA) deluje z uporabo ogljikovih molekularnih sit za ločevanje molekul.Sito ima pore enake velikosti kot molekule kisika, ki ujamejo te molekule, ko gredo skoznje, in prepuščajo večjim molekulam dušika.Generator nato sprosti kisik skozi drugo komoro.Rezultat tega postopka je, da lahko čistost dušika doseže 99,999 %.
Membransko ustvarjanje dušika.Membransko ustvarjanje dušika deluje tako, da ločuje molekule s polimernimi vlakni.Ta vlakna so votla, s površinskimi porami, ki so dovolj majhne, da omogočajo prehajanje kisika, vendar premajhne, da bi molekule dušika lahko odstranile kisik iz toka plina.Generatorji, ki uporabljajo to metodo, lahko proizvajajo dušik do 99,5 % čistosti.
Generator dušika PSA proizvaja izjemno čist dušik v velikih količinah in pri visokih stopnjah pretoka, kar je najčistejša oblika dušika, ki jo potrebujejo številne pivovarne.Ultra čist pomeni 99,9995 % do 99 %.Membranski generatorji dušika so idealni za majhne pivovarne, ki potrebujejo alternativo z nizko prostornino in nizkim pretokom, kjer je sprejemljiva čistost od 99 % do 99,9 %.
Generator dušika Atlas Copco, ki uporablja najnovejšo tehnologijo, je kompakten industrijski zračni kompresor s posebno membrano, ki ločuje dušik od toka stisnjenega zraka.Craft pivovarne so velika ciljna publika za Atlas Copo.Glede na belo knjigo Atlas Copco pivovarji običajno plačajo med 0,10 in 0,15 USD na kubični čevelj za proizvodnjo dušika na mestu.Kakšno je to v primerjavi z vašimi stroški CO2?
»Nudimo šest standardnih paketov, ki pokrivajo 80 % vseh pivovarn – od nekaj tisoč do več sto tisoč sodov na leto,« pravi Peter Askini, vodja poslovnega razvoja za industrijske pline pri Atlas Copco.»Pivovarna lahko poveča zmogljivost svojih generatorjev dušika, da omogoči rast in hkrati ohrani učinkovitost.Poleg tega modularna zasnova omogoča dodajanje drugega generatorja, če se dejavnosti pivovarne znatno razširijo.”
»Uporaba dušika ni namenjena popolni nadomestitvi CO2,« pojasnjuje Asquini, »vendar menimo, da lahko vinarji zmanjšajo porabo za približno 70 %.Glavna gonilna sila je trajnost.Vsak vinar lahko sam pridela dušik.Ne uporabljajte več toplogrednih plinov.”kar je boljše za okolje Izplačalo se bo že v prvem mesecu, kar bo neposredno vplivalo na dobiček. Če se ne pokaže, preden kupite, ga ne kupujte. Tukaj so naša preprosta pravila. Povpraševanje po CO2 proizvodnja takšnih izdelkov, kot je suhi led, ki uporablja velike količine CO2 in je potreben za transport cepiv, strmo narašča.Pivovarne v ZDA izražajo zaskrbljenost glede ravni ponudbe in se sprašujejo, ali lahko ohranijo raven cen v skladu s potrebami pivovarne.«
Kot smo že omenili, bo čistost dušika glavna skrb obrtnih pivovarjev.Tako kot CO2 bo dušik medsebojno vplival na pivo ali pivino in s seboj prenašal nečistoče.Zato bodo številni generatorji dušika za hrano in pijačo oglaševani kot enote brez olja (preberite več o prednostih čistoče brezoljnih kompresorjev v zadnjem stavku v spodnji stranski vrstici).
"Ko prejmemo CO2, preverimo njegovo kakovost in onesnaženost, kar je še en zelo pomemben del sodelovanja z dobrim dobaviteljem," je dejal McKenna.»Dušik je malo drugačen, zato še vedno kupujemo čisti tekoči dušik.Druga stvar, ki jo preučujemo, je iskanje in določanje cene notranjega generatorja dušika – spet s poudarkom na dušiku, ki ga proizvaja s Purity, da omeji privzem kisika.To vidimo kot potencialno investicijo, zato bosta edina procesa v pivovarni, ki sta popolnoma odvisna od CO2, karbonizacija piva in vzdrževanje vodovodne vode.
»Vendar je treba upoštevati eno zelo pomembno stvar – spet nekaj, kar se zdi izbirčno spregledati, a je ključnega pomena za ohranjanje kakovosti piva – je, da mora vsak generator dušika proizvajati dušik na drugo decimalno mesto natančno [tj. 99,99-odstotno čistost], da omeji kisik. vnos in tveganje oksidacije.Ta stopnja natančnosti in čistosti zahteva več stroškov generatorja dušika, vendar zagotavlja kakovost dušika in s tem kakovost piva.”
Pivovarji pri uporabi dušika zahtevajo veliko podatkov in nadzor kakovosti.Na primer, če pivovar uporablja N2 za premikanje piva med rezervoarji, je treba ves čas postopka spremljati stabilnost CO2 v rezervoarju in v rezervoarju ali steklenici.V nekaterih primerih čisti N2 morda ne bo deloval pravilno (na primer pri polnjenju posod), ker bo čisti N2 odstranil CO2 iz raztopine.Posledično bodo nekateri pivovarji za polnjenje posode uporabili mešanico CO2 in N2 v razmerju 50/50, drugi pa se ji bodo popolnoma izognili.
N2 Pro Nasvet: Pogovorimo se o vzdrževanju.Generatorji dušika so res čim bližje »nastavi in pozabi«, vendar je nekatere potrošne materiale, kot so filtri, treba polredno menjati.Običajno je ta storitev potrebna približno vsakih 4000 ur.Ista ekipa, ki skrbi za vaš zračni kompresor, bo poskrbela tudi za vaš generator.Večina generatorjev je opremljena s preprostim krmilnikom, podobnim vašemu iPhoneu, in nudi popolne zmožnosti oddaljenega nadzora aplikacij.
Čiščenje rezervoarja se razlikuje od čiščenja dušika iz več razlogov.N2 se dobro meša z zrakom, zato ne deluje z O2 kot CO2.N2 je tudi lažji od zraka, zato rezervoar polni od zgoraj navzdol, CO2 pa od spodaj navzgor.Za čiščenje skladiščnega rezervoarja je potrebnih več N2 kot CO2 in pogosto je potrebno več peskanja.Ali še vedno varčujete?
Z novim industrijskim plinom se pojavljajo tudi nova varnostna vprašanja.Pivovarna bi vsekakor morala namestiti senzorje O2, da bi lahko zaposleni vizualizirali kakovost zraka v zaprtih prostorih – tako kot imate dandanes v hladilnikih shranjene dewarjeve pločice N2.
Toda dobičkonosnost zlahka prevlada nad obrati za predelavo CO2.V tem spletnem seminarju Dion Quinn iz Foth Production Solutions (inženirskega podjetja) navaja, da proizvodnja N2 stane med 8 in 20 USD na tono, medtem ko zajemanje CO2 z obratom za predelavo stane med 50 in 200 USD na tono.
Prednosti generatorjev dušika vključujejo odpravo ali vsaj zmanjšanje odvisnosti od pogodb in dobav CO2 in dušika.To prihrani prostor za shranjevanje, saj lahko pivovarne proizvedejo in shranijo toliko, kot potrebujejo, s čimer se odpravi potreba po shranjevanju in transportu dušikovih steklenic.Tako kot pri CO2 pošiljanje in ravnanje z dušikom plača stranka.Pri nitrogeneratorjih to ni več problem.
Generatorje dušika je pogosto enostavno vključiti v okolje pivovarne.Manjše generatorje dušika lahko namestite na steno, tako da ne zavzamejo prostora in delujejo tiho.Te vrečke dobro prenašajo spreminjajoče se temperature okolja in so zelo odporne na temperaturna nihanja.Lahko se namesti na prostem, vendar ni priporočljivo za ekstremno visoka in nizka podnebja.
Obstaja veliko proizvajalcev generatorjev dušika, vključno z Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb in Holtec Gas Systems.Majhen generator dušika bi lahko stal približno 800 dolarjev na mesec v okviru petletnega programa najema za lastništvo, je dejal Asquini.
"Na koncu dneva, če je dušik pravi za vas, imate na izbiro različne dobavitelje in tehnologije," je dejal Asquini.»Poiščite, katera je prava za vas, in se prepričajte, da dobro razumete skupne stroške lastništva [skupni stroški lastništva] ter primerjajte stroške napajanja in vzdrževanja med napravami.Pogosto boste ugotovili, da nakup najcenejšega ni primeren za vaše delo.«
Sistemi generatorja dušika uporabljajo zračni kompresor in večina craft pivovarn ga že ima, kar je priročno.
Kateri zračni kompresorji se uporabljajo v craft pivovarnah?Potiska tekočino skozi cevi in rezervoarje.Energija za pnevmatski transport in krmiljenje.Prezračevanje pivine, kvasa ali vode.krmilni ventil.Odzračevalni plin za iztiskanje blata iz rezervoarjev med čiščenjem in pomoč pri čiščenju lukenj.
Številne aplikacije v pivovarnah zahtevajo posebno uporabo zračnih kompresorjev, ki so 100 % brez olja.Če olje pride v stik s pivom, ubije kvas in splošči peno, kar pokvari pijačo in pokvari pivo.
To je tudi varnostno tveganje.Ker je industrija hrane in pijače zelo občutljiva, obstajajo strogi standardi kakovosti in čistosti, kar je upravičeno.Primer: brezoljni zračni kompresorji serije Sullair SRL od 10 do 15 KM.(od 7,5 do 11 kW) so zelo primerne za craft pivovarne.Pivovarne uživajo v tihosti tovrstnih strojev.Serija SRL ponuja nizke ravni hrupa do 48 dBA, zaradi česar je kompresor primeren za uporabo v zaprtih prostorih brez ločene zvočno izolirane sobe.
Kadar je čist zrak kritičnega pomena, na primer v pivovarnah in obrtnih pivovarnah, je zrak brez olja bistven.Oljni delci v stisnjenem zraku lahko onesnažijo nadaljnje procese in proizvodnjo.Ker številne pivovarne proizvedejo na tisoče sodov ali več zabojev piva na leto, si nihče ne more privoščiti takšnega tveganja.Brezoljni kompresorji so še posebej primerni za aplikacije, kjer je zrak v neposrednem stiku s surovino.Celo v aplikacijah, kjer ni neposrednega stika med sestavinami in zrakom, na primer v pakirnih linijah, kompresor brez olja pomaga ohranjati končni izdelek čist in brez skrbi.
Čas objave: 6. januarja 2023