Obrtne pivovarne uporabljajo CO2 v presenetljivem številu aplikacij v postopku pivovarstva, embalaže in serviranja: premikanje piva ali izdelka iz rezervoarja do rezervoarja, karboniziranje izdelka, čiščenje kisika pred pakiranjem, pakiranje piva v postopku, predhodno odtrganje britanskih tankov po čiščenju in saniranju, ustekleničenja piva v restavraciji ali baru. To je samo za začetek.
"CO2 uporabljamo v celotni pivovarni in baru," pravi Max McKenna, višji vodja marketinga v Bostonu s sedežem v Bostonu Dorchester Brewing Co., ki postreže s pivom-na vsaki fazi postopka. "
Tako kot številne obrtne pivovarne se tudi Dorchester Brewing sooča s pomanjkanjem komercialne kakovosti CO2, ki ga potrebuje za delovanje (preberite o vseh razlogih za to pomanjkanje tukaj).
"Zaradi naših pogodb naši sedanji dobavitelji CO2 niso zvišali svojih cen kljub zvišanju cen na drugih delih trga," je dejal McKenna. "Do zdaj je bil vpliv predvsem na omejeno porazdelitev."
Da bi nadomestil pomanjkanje CO2, Dorchester Brewing v nekaterih primerih uporablja dušik namesto CO2.
"Veliko operacij smo lahko premaknili v dušik," je nadaljevala McKenna. "Nekateri najpomembnejši so bili čiščenje pločevink in pokrivanje plina med postopkom konzerviranja in tesnjenja. To je daleč največji dodatek za nas, saj ti procesi zahtevajo veliko CO2. Dolgo smo imeli posebno rastlino nitro. Za izdelavo vsega dušika za bar uporabljamo poseben generator dušika - za namensko nitro linijo in našo mešanico piva. "
N2 je najbolj ekonomičen inertni plin za proizvodnjo in ga je mogoče uporabiti v kletnih pivovarnah, trgovinah s steklenicami in bari. N2 je cenejši od CO2 za pijače in je pogosto bolj na voljo, odvisno od razpoložljivosti na vašem območju.
N2 je mogoče kupiti kot plin v visokotlačnih jeklenkah ali kot tekočina v dewarih ali velikih skladiščnih rezervoarjih. Dušik lahko na mestu proizvedemo tudi s pomočjo dušikovega generatorja. Generatorji dušika delujejo z odstranjevanjem molekul kisika iz zraka.
Dušik je najpogostejši element (78%) v zemeljski atmosferi, ostali pa so kisik in sledi plinov. Prav tako je bolj okolju prijazen, saj oddajate manj CO2.
Pri pivo in embalaži lahko N2 uporabimo za preprečevanje kisika iz piva. Če se pravilno uporabljate (večina ljudi meša CO2 z N2 pri delu z gaziranim pivom), se lahko N2 uporablja za čiščenje rezervoarjev, prenos piva iz rezervoarja v rezervoar, pred shranjevanjem pritisnite kegs, medtem ko se prezrači pod pokrovi. Sestavina za okus in občutek ust. V palicah se nitro uporablja v vodnih linijah iz pipe za nitropiv, pa tudi z visokotlačnimi/dolge razdalje, kjer je dušik pomešan z določenim odstotkom CO2, da prepreči, da bi pivo penilo na pipo. N2 se lahko uporabi celo kot odplačilo plina za razpadanje vode, če je to del vašega postopka.
Kot smo že omenili v prejšnjem članku o pomanjkanju CO2, dušik ni natančna zamenjava CO2 v vseh pivovarskih aplikacijah. Ti plini se obnašajo drugače. Imajo različne molekulske teže in različne gostote.
Na primer, CO2 je v tekočinah bolj topen kot N2. Zato dušik daje manjše mehurčke in drugačen občutek ust v pivu. Zato pivovarji namesto plinastega dušika uporabljajo kapljice tekočih dušika, da za pivo nitrate. Ogljikov dioksid doda tudi namig na grenkobo ali kislost, ki je dušik ne, kar lahko spremeni profil okusa, pravijo ljudje. Prehod na dušik ne bo rešil vseh težav z ogljikovim dioksidom.
"Obstaja potencial," pravi Chuck Skepec, direktor programov tehničnega pivovarstva na Inštitutu Brewers, "vendar dušik ni panaceja ali hiter popravek. CO2 in dušik se obnašata povsem drugače. V rezervoarju boste dobili več dušika, pomešanega z zrakom, kot če očistite CO2. Zato bo potreboval več dušika. To slišim vedno znova.
"En pivovar, ki ga poznam, je bil res pameten in je začel nadomeščati ogljikov dioksid z dušikom, njihovo pivo pa je imelo veliko več kisika, tako da zdaj z malo več sreče uporabljajo mešanico dušika in ogljikovega dioksida. Ne samo: "Hej, začeli bomo uporabljati dušik za reševanje vseh naših težav. Lepo je videti veliko več o tem v literaturi, začenjamo videti več ljudi, ki dejansko delajo nekaj raziskav, in, veste, da si omislimo najboljše prakse za to zamenjavo.
Dobava teh plinov bo drugačna, saj imajo različne gostote, ki lahko povzročijo nekatere spremembe inženiringa ali skladiščenja. Slišite Jason Perkins, mojster pivovarne pri Allagash Brewing Co., razpravljajte o nadgradnji njegove linije za polnjenje in plinskega razdelilnika, da uporabite CO2 za polnjenje sklede, pod tlakom, in N2 za tesnilno maso in odklopnik. Skladiščenje se lahko razlikuje.
"Definitivno obstajajo nekatere razlike, deloma tudi zaradi tega, kako dobimo dušik," je dejal McKenna. "V Dewarjih dobimo čisti tekoči dušik, zato je shranjevanje zelo drugačen od naših rezervoarjev CO2: manjši so na valjih in shranjeni v zamrzovalniku. Prevrnili smo ga na naslednjo raven. Ogljikov dioksid do dušika, a spet smo zelo previdni, kako narediti prehod učinkovito in odgovorno, da se zagotovi, da je pivo na najvišji ravni na vsakem koraku. Ključ, v nekaterih primerih je bila zelo preprosta zamenjava vtiča in play, v drugih primerih pa je potrebovala znatne izboljšave materialov, infrastrukture, proizvodnje itd. "
V skladu s tem odličnim člankom iz Titus Co. (dobavitelj zračnih kompresorjev, zračnih sušilnikov in storitev zračnih kompresorjev zunaj Pensilvanije) generatorji dušika delujejo na enega od dveh načinov:
Adsorpcija tlačne nihanja: adsorpcija tlačne nihanja (PSA) deluje z uporabo ogljikovih molekulskih sitov za ločevanje molekul. Sito ima pore enake velikosti kot molekule kisika, ki ujame te molekule, ko gredo skozi in omogočajo večje molekule dušika skozi. Generator nato sprosti kisik skozi drugo komoro. Rezultat tega postopka je, da lahko čistost dušika doseže 99,999%.
Membranska generacija dušika. Membranska generacija dušika deluje z ločevanjem molekul z uporabo polimernih vlaken. Ta vlakna so votla, s površinskimi porami dovolj majhnimi, da lahko kisik prehaja skozi, vendar premajhne, da bi molekule dušika odstranili kisik iz plinskega toka. Generatorji, ki uporabljajo to metodo, lahko povzročijo dušik do 99,5% čistega.
No, generator dušika PSA proizvaja dušik ultra nagajivega dušika v velikih količinah in pri visokih pretokih, najčistejšo obliko dušika, ki jo potrebujejo številne pivovarne. Ultrapur pomeni 99.9995% do 99%. Membranski dušikovi generatorji so idealni za majhne pivovarne, ki potrebujejo alternativo z majhno prostornino, nizko pretočno alternativo, kjer je sprejemljiva od 99% do 99,9% čistosti.
Z najnovejšo tehnologijo je generator dušika Atlas Copco kompakten industrijski zračni kompresor s posebno diafragmo, ki ločuje dušik od stisnjenega zračnega toka. Obrtne pivovarne so velika ciljna publika za Atlas Copo. Glede na belo knjigo Atlas Copco pivovarji običajno plačujejo med 0,10 in 0,15 dolarja na kubično stopalo za proizvodnjo dušika na mestu. Kako se to primerja z vašimi stroški CO2?
"Ponujamo šest standardnih paketov, ki pokrivajo 80% vseh pivovarn - od nekaj tisoč do sto tisoč sodov na leto," pravi Peter Askni, vodja poslovnega razvoja za industrijske pline v Atlas Copco. „Pivovarna lahko poveča zmogljivost svojih generatorjev dušika, da omogoči rast pri ohranjanju učinkovitosti. Poleg tega modularna zasnova omogoča dodajanje drugega generatorja, če se operacije pivovarne znatno razširijo. "
"Uporaba dušika ni namenjena popolnoma nadomeščanju CO2," pojasnjuje Asquini, "vendar menimo, da lahko vinarji zmanjšajo svojo porabo za približno 70%. Glavna gonilna sila je trajnost. Vsak vinar je zelo enostavno, da sam proizvaja dušik. Ne uporabljajte več toplogrednih plinov. " Kar je boljše za okolje, ki ga bo izplačalo od prvega meseca, kar bo neposredno vplivalo na spodnjo vrstico, če se ne prikaže pred nakupom, ne kupujte. Tu so naša preprosta pravila. Povpraševanje po CO2 narašča, da proizvaja takšne izdelke, kot je suh led, ki uporablja velike količine CO2 in je potrebno za prevoz cepiv. Pivovarne v ZDA izražajo zaskrbljenost zaradi stopnje ponudbe in se sprašujejo, ali lahko ohranijo raven cen v skladu s potrebami pivovarne. "
Kot smo že omenili, bo čist dušika velika skrb za obrtne pivovarne. Tako kot CO2 bo tudi dušik sodeloval s pivom ali pivom in skupaj z njim nosil nečistoče. Zato se bodo številni generatorji dušika in pijač oglaševali kot enote brez olja (spoznajte čistoče prednosti kompresorjev brez olja v zadnjem stavku v stranski vrstici spodaj).
"Ko prejmemo CO2, preverimo njegovo kakovost in kontaminacijo, kar je še en zelo pomemben del dela z dobrim dobaviteljem," je dejal McKenna. "Nitrogen je nekoliko drugačen, zato še vedno kupujemo čisti tekoči dušik. Še ena stvar, ki jo gledamo, je iskanje in ceno notranjega generatorja dušika - spet s poudarkom na dušiku, ki ga proizvaja s čistostjo, da omeji vnos kisika. To vidimo kot potencialno naložbo, zato bodo edini procesi v pivovarni, ki so popolnoma odvisni od CO2, karbonacija piva in vzdrževanje vode iz pipe.
"Toda ena resnično pomembna stvar, ki jo je treba upoštevati - spet, kar se zdi izbirčno spregledati, vendar je ključnega pomena za ohranjanje kakovosti piva - je, da mora vsak generator dušika na drugo decimalno mesto proizvesti dušik [tj. 99,99% čistosti], da omeji vnos kisika in tveganje oksidacije. Ta stopnja natančnosti in čistosti zahteva več stroškov generatorja dušika, vendar zagotavlja kakovost dušika in s tem kakovost piva. "
Pivovarji potrebujejo veliko podatkov in nadzor kakovosti pri uporabi dušika. Na primer, če pivovar uporablja N2 za premikanje piva med rezervoarji, je treba v celotnem postopku spremljati stabilnost CO2 v rezervoarju in v rezervoarju ali steklenici. V nekaterih primerih čisti N2 morda ne deluje pravilno (na primer pri polnjenju zabojnikov), ker bo čisti N2 odstranil CO2 iz raztopine. Kot rezultat, bodo nekateri pivovarji za polnjenje sklede uporabili 50/50 mešanice CO2 in N2, drugi pa se ji v celoti izognili.
N2 PRO Nasvet: Pogovorimo se o vzdrževanju. Generatorji dušika so res tako blizu temu, da ga "nastavite in pozabite", kot lahko dobite, vendar nekateri potrošni materiali, kot so filtri, zahtevajo polregularno zamenjavo. 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 ima preprost krmilnik, podoben vašemu iPhoneu in ponuja celotne zmogljivosti za spremljanje aplikacij.
Čiščenje rezervoarja se iz več razlogov razlikuje od čiščenja dušika. N2 se dobro pomeša z zrakom, tako da ne deluje z O2, kot je CO2. N2 je tudi lažji od zraka, zato napolni rezervoar od zgoraj navzdol, medtem ko ga CO2 napolni od spodaj navzgor. Za čiščenje rezervoarja za shranjevanje potrebuje več N2 kot CO2 in pogosto zahteva več strela. Še vedno prihranite denar?
Z novim industrijskim plinom se pojavljajo tudi nova varnostna vprašanja. Pivovarna bi morala vsekakor namestiti senzorje O2, tako da lahko zaposleni vizualizirajo kakovost zraka v zaprtih prostorih - tako kot imate v teh dneh shranjene N2 Dewars v hladilnikih.
Toda dobičkonosnost lahko enostavno odtehta obnovitve CO2. V tem spletnem seminarju Dion Quinn of Foth Production Solutions (inženirsko podjetje) navaja, da proizvodnja N2 stane med 8 in 20 dolarjev na tono, hkrati pa zajema CO2 z obnovitvenim obratom med 50 in 200 dolarjev na tono.
Prednosti generatorjev dušika vključujejo odpravo ali vsaj zmanjšanje odvisnosti od pogodb in zalog CO2 in dušika. To prihrani prostor za shranjevanje, saj lahko pivovarne proizvedejo in shranijo toliko, kot jih potrebujejo, kar odpravi potrebo po shranjevanju in prevozu dušikovih steklenic. Tako kot pri CO2 tudi stranka plačuje pošiljanje in ravnanje z dušikom. Pri nitrogeneratorjih to ni več problem.
Generatorje dušika je pogosto enostavno vključiti v pivovarno. Manjši dušikovi generatorji lahko namestite na steno, da ne zavzamejo talnega prostora in tiho delujejo. Te vrečke dobro prenašajo spreminjajoče se temperature okolice in so zelo odporne na temperaturna nihanja. Lahko namestite na prostem, vendar ga ne priporočamo za ekstremno visoko in nizko podnebje.
Obstaja veliko proizvajalcev dušikovih generatorjev, 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 za najem, je dejal Asquini.
"Na koncu dneva, če je dušik pravi za vas, imate na izbiro številne dobavitelje in tehnologije," je dejal Asquini. »Poiščite, kateri je pravi za vas, in se prepričajte, da dobro razumete skupne stroške lastništva [skupni stroški lastništva] in primerjajte stroške električne energije in vzdrževanja med napravami. Pogosto boste ugotovili, da nakup najcenejšega ni primeren za vaše delo. "
Sistemi generatorja dušika uporabljajo zračni kompresor, večina obrtnih pivovarn pa že ima enega, kar je priročno.
Kateri zračni kompresorji se uporabljajo v obrtnih pivovarnah? Potisne tekočino skozi cevi in rezervoarje. Energija za pnevmatsko prenašanje in nadzor. Preiskava piva, kvasa ali vode. kontrolni ventil. Čisti plin, da med čiščenjem prisili blato iz rezervoarjev in pomaga pri čiščenju lukenj.
Številne aplikacije za pivovarstvo zahtevajo posebno uporabo 100-odstotnih zračnih kompresorjev brez olja. Če olje pride v stik s pivom, ubije kvas in poravna peno, ki pokvari pijačo in pivo slabo.
To je tudi varnostno tveganje. Ker je industrija hrane in pijač zelo občutljiva, obstajajo strogi standardi kakovosti in čistosti in prav tako. Primer: zračni kompresorji brez olja Sullair SRL od 10 do 15 KM. (od 7,5 do 11 kW) so zelo primerni za obrtne pivovarne. Pivovarne uživajo v tišini teh vrst strojev. Serija SRL ponuja nizko raven hrupa do 48DBA, zaradi česar je kompresor primeren za uporabo v zaprtih prostorih brez ločene zvočne izolirane sobe.
Kadar je čist zrak kritičen, na primer v pivovarnah in obrtnih pivovarnah, je bistven zrak brez olja. Delci olja v stisnjenem zraku lahko kontaminirajo procese na nižji stopnji in proizvodnjo. Ker številne pivovarne proizvajajo na tisoče sodov ali več primerov piva na leto, si nihče ne more privoščiti, da bi tvegal. Kompresorji brez olja so še posebej primerni za aplikacije, kjer je zrak v neposrednem stiku s surovino. Tudi v aplikacijah, kjer ni neposrednega stika med sestavinami in zrakom, na primer v embalažnih linijah, kompresor brez olja pomaga ohraniti končni izdelek čist za mir.
Čas objave: januar-06-2023