Browary rzemieślnicze wykorzystują CO2 w zaskakującej liczbie zastosowań w procesie warzenia, pakowania i serwowania: przenoszenie piwa lub produktu ze zbiornika do zbiornika, karbonizacja produktu, oczyszczanie tlenu przed pakowaniem, pakowanie piwa w procesie, wstępne płukanie zbiorników brit po czyszczeniu i odkażanie, rozlewanie piwa z beczki w restauracji lub barze.To tylko na początek.
„W całym browarze i barze wykorzystujemy CO2” – mówi Max McKenna, starszy menedżer ds. marketingu w bostońskiej firmie Dorchester Brewing Co. Serwujemy piwo – na każdym etapie procesu.”
Podobnie jak wiele browarów rzemieślniczych, Dorchester Brewing boryka się z niedoborem CO2 o komercyjnej jakości, niezbędnego do działania (przeczytaj tutaj o wszystkich przyczynach tego niedoboru).
„Dzięki naszym umowom nasi obecni dostawcy CO2 nie podnieśli cen pomimo wzrostu cen w innych częściach rynku” – powiedział McKenna.„Jak dotąd wpływ ten dotyczył głównie ograniczonej dystrybucji”.
Aby zrekompensować brak CO2, w niektórych przypadkach Dorchester Brewing wykorzystuje azot zamiast CO2.
„Udało nam się przenieść wiele operacji na azot” – kontynuował McKenna.„Do najważniejszych z nich należało czyszczenie puszek i zakrywanie gazu podczas procesu puszkowania i zamykania.Jest to dla nas zdecydowanie największy dodatek, ponieważ procesy te wymagają dużych ilości CO2.Przez długi czas mieliśmy specjalną fabrykę nitro.Do produkcji całego azotu do baru używamy specjalnego generatora azotu – dla dedykowanej linii nitro i naszej mieszanki piwa”.
N2 jest najbardziej ekonomicznym w produkcji gazem obojętnym i może być stosowany w piwnicach browarów rzemieślniczych, sklepach z butelkami i barach.N2 jest tańszy niż CO2 do napojów i często jest bardziej dostępny, w zależności od dostępności w Twojej okolicy.
N2 można kupić w postaci gazu w butlach pod wysokim ciśnieniem lub w postaci cieczy w Dewarach lub dużych zbiornikach magazynowych.Azot można również wytwarzać na miejscu za pomocą generatora azotu.Generatory azotu działają poprzez usuwanie cząsteczek tlenu z powietrza.
Azot jest najobficiej występującym pierwiastkiem w atmosferze ziemskiej (78%), resztę stanowi tlen i gazy śladowe.Dzięki temu jest także bardziej przyjazny dla środowiska, ponieważ emituje mniej CO2.
Podczas warzenia i pakowania N2 można wykorzystać do zapobiegania przedostawaniu się tlenu do piwa.Przy właściwym użyciu (większość ludzi miesza CO2 z N2 podczas pracy z piwem gazowanym) N2 można używać do czyszczenia zbiorników, przenoszenia piwa ze zbiornika do zbiornika, zwiększania ciśnienia w beczkach przed przechowywaniem, podczas napowietrzania pod nakrętkami.składnik smaku i odczuć w ustach.W barach nitro stosuje się w rurociągach wody wodociągowej do nitropiv, a także do zastosowań wysokociśnieniowych/na duże odległości, gdzie azot miesza się z pewnym procentem CO2, aby zapobiec pienieniu się piwa z kranu.N2 można nawet wykorzystać jako odparowany gaz do odgazowania wody, jeśli jest to część procesu.
Jak wspomnieliśmy w naszym poprzednim artykule na temat niedoboru CO2, azot nie jest dokładnym zamiennikiem CO2 we wszystkich zastosowaniach piwowarskich.Gazy te zachowują się inaczej.Mają różną masę cząsteczkową i różną gęstość.
Na przykład CO2 jest lepiej rozpuszczalny w cieczach niż N2.To dlatego azot daje w piwie mniejsze bąbelki i inne odczucie w ustach.Dlatego browarnicy do azotowania piwa stosują krople ciekłego azotu zamiast azotu gazowego.Dwutlenek węgla dodaje również nutę goryczy lub kwaśności, której nie dodaje azot, co może zmienić profil smakowy – twierdzą ludzie.Przejście na azot nie rozwiąże wszystkich problemów związanych z dwutlenkiem węgla.
„Istnieje potencjał” – mówi Chuck Skepek, dyrektor technicznych programów warzenia piwa w Brewers Institute – „ale azot nie jest panaceum ani szybkim rozwiązaniem.CO2 i azot zachowują się zupełnie inaczej.Otrzymasz więcej azotu zmieszanego z powietrzem w zbiorniku, niż w przypadku usunięcia CO2.Będzie więc wymagało więcej azotu.Słyszę to w kółko.
„Jeden piwowar, którego znam, był naprawdę mądry i zaczął zastępować dwutlenek węgla azotem, a jego piwo zawierało o wiele więcej tlenu, więc teraz przy odrobinie więcej szczęścia używają mieszaniny azotu i dwutlenku węgla.nie tylko: „Hej, zaczniemy używać azotu do rozwiązania wszystkich naszych problemów.Miło jest widzieć o wiele więcej na ten temat w literaturze, zaczynamy widzieć, że coraz więcej osób faktycznie prowadzi badania i, no wiesz, wymyśla najlepsze praktyki dotyczące tego zamiennika.
Dostawa tych gazów będzie różna, ponieważ mają one różną gęstość, co może skutkować pewnymi zmianami technicznymi lub związanymi z magazynowaniem.Posłuchaj, jak Jason Perkins, mistrz piwowarstwa w Allagash Brewing Co., omawia modernizację swojej linii rozlewniczej i kolektora gazowego w celu wykorzystania CO2 do napełniania mis pod ciśnieniem oraz N2 do uszczelniania i rozbijania pęcherzyków.Przechowywanie może się różnić.
„Z pewnością istnieją pewne różnice, częściowo ze względu na sposób, w jaki pozyskujemy azot” – powiedział McKenna.„Czysty ciekły azot otrzymujemy w dewarach, więc przechowywanie go bardzo różni się od naszych zbiorników CO2: są mniejsze, na rolkach i przechowywane w zamrażarce.Przenieśliśmy to na wyższy poziom.dwutlenku węgla do azotu, ale ponownie przywiązujemy dużą wagę do tego, jak dokonać przejścia w sposób wydajny i odpowiedzialny, aby mieć pewność, że piwo będzie na najwyższym poziomie na każdym kroku.kluczem, w niektórych przypadkach była to bardzo prosta wymiana typu „plug and play”, podczas gdy w innych przypadkach wymagała znacznych ulepszeń w zakresie materiałów, infrastruktury, produkcji itp.”.
Zgodnie z tym znakomitym artykułem The Titus Co. (dostawcy sprężarek powietrza, osuszaczy powietrza i serwisu sprężarek powietrza spoza Pensylwanii), generatory azotu działają na jeden z dwóch sposobów:
Adsorpcja zmiennociśnieniowa: Adsorpcja zmiennociśnieniowa (PSA) wykorzystuje węglowe sita molekularne do oddzielania cząsteczek.Sito ma pory tej samej wielkości co cząsteczki tlenu, zatrzymując te cząsteczki podczas ich przechodzenia i przepuszczając większe cząsteczki azotu.Następnie generator uwalnia tlen przez inną komorę.W wyniku tego procesu czystość azotu może osiągnąć 99,999%.
Membranowe wytwarzanie azotu.Wytwarzanie azotu w membranie polega na oddzielaniu cząsteczek za pomocą włókien polimerowych.Włókna te są puste w środku, a pory powierzchniowe są wystarczająco małe, aby umożliwić przepływ tlenu, ale zbyt małe, aby cząsteczki azotu mogły usunąć tlen ze strumienia gazu.Generatory wykorzystujące tę metodę mogą wytwarzać azot o czystości do 99,5%.
Cóż, generator azotu PSA wytwarza ultraczysty azot w dużych ilościach i przy dużych prędkościach przepływu, najczystszą formę azotu, jakiej potrzebuje wiele browarów.Ultraczysty oznacza 99,9995% do 99%.Membranowe generatory azotu są idealne dla małych browarów, które wymagają alternatywy o małej objętości i niskim przepływie, gdzie akceptowalna jest czystość od 99% do 99,9%.
Wykorzystujący najnowszą technologię generator azotu Atlas Copco to kompaktowa przemysłowa sprężarka powietrza ze specjalną membraną, która oddziela azot od strumienia sprężonego powietrza.Browary rzemieślnicze są dużą grupą docelową Atlas Copo.Według białej księgi Atlas Copco browary płacą zazwyczaj od 0,10 do 0,15 dolara za stopę sześcienną za produkcję azotu na miejscu.Jak to się ma do kosztów CO2?
„Oferujemy sześć standardowych pakietów, które obejmują 80% wszystkich browarów – od kilku tysięcy do setek tysięcy baryłek rocznie” – mówi Peter Askini, menedżer ds. rozwoju biznesu ds. gazów przemysłowych w Atlas Copco.„Browar może zwiększyć wydajność swoich generatorów azotu, aby umożliwić wzrost przy jednoczesnym zachowaniu wydajności.Ponadto modułowa konstrukcja umożliwia dodanie drugiego generatora w przypadku znacznego rozszerzenia działalności browaru.”
„Stosowanie azotu nie ma na celu całkowitego zastąpienia CO2” – wyjaśnia Asquini, „ale uważamy, że winiarze mogą zmniejszyć swoje zużycie o około 70%.Główną siłą napędową jest zrównoważony rozwój.Każdy winiarz może samodzielnie wyprodukować azot.Nie używaj więcej gazów cieplarnianych.”co jest lepsze dla środowiska Opłaci się już od pierwszego miesiąca, co bezpośrednio przełoży się na wynik finansowy, jeśli nie pojawi się przed zakupem to nie kupuj. Oto nasze proste zasady. Zapotrzebowanie na CO2 gwałtownie rośnie w zakresie produkcji takich produktów, jak suchy lód, który zużywa duże ilości CO2 i jest potrzebny do transportu szczepionek.Browary w USA wyrażają zaniepokojenie poziomem podaży i zastanawiają się, czy uda im się utrzymać poziom cen zgodny z potrzebami browaru.”
Jak wspomniano wcześniej, czystość azotu będzie głównym problemem browarów rzemieślniczych.Podobnie jak CO2, azot będzie oddziaływać z piwem lub brzeczką i przenosić ze sobą zanieczyszczenia.Z tego powodu wiele generatorów azotu do żywności i napojów będzie reklamowanych jako urządzenia bezolejowe (dowiedz się o zaletach czystości sprężarek bezolejowych w ostatnim zdaniu na pasku bocznym poniżej).
„Kiedy otrzymujemy CO2, sprawdzamy jego jakość i zanieczyszczenie, co jest kolejnym bardzo ważnym elementem współpracy z dobrym dostawcą” – powiedział McKenna.„Azot jest trochę inny, dlatego nadal kupujemy czysty ciekły azot.Kolejną rzeczą, której się przyglądamy, jest znalezienie i wycena wewnętrznego generatora azotu – ponownie skupiając się na azocie wytwarzanym przez technologię Purity w celu ograniczenia poboru tlenu.Postrzegamy to jako potencjalną inwestycję, dlatego jedynymi procesami w browarze całkowicie zależnymi od CO2 będzie karbonatyzacja piwa i konserwacja wody wodociągowej.
„Ale jedną naprawdę ważną rzeczą, o której należy pamiętać – znowu coś, co wydaje się wybredne do przeoczenia, ale ma kluczowe znaczenie dla utrzymania jakości piwa – jest to, że każdy generator azotu musi wytwarzać azot z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku [tj. o czystości 99,99%], aby ograniczyć ilość tlenu wchłanianie i ryzyko utleniania.Taki poziom dokładności i czystości wymaga wyższych kosztów generatora azotu, ale zapewnia jakość azotu, a tym samym jakość piwa.
Browarnicy wymagają dużej ilości danych i kontroli jakości podczas stosowania azotu.Na przykład, jeśli browar używa N2 do przenoszenia piwa między zbiornikami, w trakcie całego procesu należy monitorować stabilność CO2 w zbiorniku oraz w zbiorniku lub butelce.W niektórych przypadkach czysty N2 może nie działać prawidłowo (na przykład podczas napełniania pojemników), ponieważ czysty N2 usunie CO2 z roztworu.W rezultacie niektórzy piwowarzy będą używać mieszaniny 50/50 CO2 i N2 do napełniania misy, podczas gdy inni całkowicie jej unikają.
Wskazówka N2 Pro: Porozmawiajmy o konserwacji.Generatory azotu naprawdę można „ustawić i zapomnieć”, ale niektóre materiały eksploatacyjne, takie jak filtry, wymagają półregularnej wymiany.Zwykle usługa ta jest wymagana co około 4000 godzin.Ten sam zespół, który zajmie się Twoją sprężarką powietrza, zajmie się również generatorem.Większość generatorów jest wyposażona w prosty kontroler podobny do iPhone'a i oferuje pełne możliwości zdalnego monitorowania za pomocą aplikacji.
Oczyszczanie zbiornika różni się od oczyszczania azotem z wielu powodów.N2 dobrze miesza się z powietrzem, więc nie wchodzi w interakcję z O2 tak jak CO2.N2 jest również lżejszy od powietrza, więc wypełnia zbiornik od góry do dołu, natomiast CO2 wypełnia go od dołu do góry.Do oczyszczenia zbiornika magazynowego potrzeba więcej N2 niż CO2 i często wymagane jest częstsze śrutowanie.Czy nadal oszczędzasz pieniądze?
W przypadku nowego gazu przemysłowego pojawiają się także nowe kwestie związane z bezpieczeństwem.Browar zdecydowanie powinien zainstalować czujniki O2, aby pracownicy mogli wizualizować jakość powietrza w pomieszczeniach – tak jak obecnie przechowuje się dewary N2 w lodówkach.
Jednak rentowność może z łatwością przewyższyć instalacje odzysku CO2.Podczas tego seminarium internetowego Dion Quinn z Foth Production Solutions (firmy inżynieryjnej) stwierdza, że produkcja N2 kosztuje od 8 do 20 dolarów za tonę, natomiast wychwytywanie CO2 za pomocą instalacji odzysku kosztuje od 50 do 200 dolarów za tonę.
Zaletami generatorów azotu jest wyeliminowanie lub przynajmniej zmniejszenie zależności od kontraktów i dostaw CO2 i azotu.Oszczędza to przestrzeń magazynową, ponieważ browary mogą produkować i przechowywać tyle, ile potrzebują, eliminując potrzebę przechowywania i transportu butli z azotem.Podobnie jak w przypadku CO2, za wysyłkę i obsługę azotu płaci klient.Dzięki azoteratorom nie stanowi to już problemu.
Generatory azotu często można łatwo zintegrować ze środowiskiem browaru.Mniejsze generatory azotu można zamontować na ścianie, dzięki czemu nie zajmują miejsca na podłodze i działają cicho.Worki te dobrze znoszą zmieniającą się temperaturę otoczenia i są bardzo odporne na wahania temperatur.Można go instalować na zewnątrz, ale nie jest to zalecane w ekstremalnie wysokich i niskich klimatach.
Istnieje wielu producentów generatorów azotu, w tym Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb i Holtec Gas Systems.Asquini powiedział, że mały generator azotu może kosztować około 800 dolarów miesięcznie w ramach pięcioletniego programu dzierżawy na własność.
„Ostatecznie, jeśli azot jest dla Ciebie odpowiedni, masz do wyboru wielu dostawców i technologii” – powiedział Asquini.„Znajdź, który jest dla Ciebie odpowiedni i upewnij się, że dobrze rozumiesz całkowity koszt posiadania [całkowity koszt posiadania] oraz porównaj koszty zasilania i konserwacji poszczególnych urządzeń.Często przekonasz się, że kupowanie najtańszego sprzętu nie jest odpowiednie dla Twojej pracy.
Systemy generatorów azotu wykorzystują sprężarkę powietrza, a większość browarów rzemieślniczych już ją posiada, co jest przydatne.
Jakie sprężarki powietrza są stosowane w browarach rzemieślniczych?Przepycha płyn przez rury i zbiorniki.Energia do transportu pneumatycznego i sterowania.Napowietrzanie brzeczki, drożdży lub wody.zawór kontrolny.Usuń gaz, aby wypchnąć błoto ze zbiorników podczas czyszczenia i pomóc w czyszczeniu otworów.
Wiele zastosowań w browarach wymaga specjalnego zastosowania w 100% bezolejowych sprężarek powietrza.Jeśli olej wejdzie w kontakt z piwem, zabija drożdże i spłaszcza pianę, co psuje napój i sprawia, że piwo jest niesmaczne.
Jest to także zagrożenie bezpieczeństwa.Ponieważ branża spożywcza i napojów jest bardzo wrażliwa, obowiązują rygorystyczne standardy jakości i czystości, i jest to słuszne.Przykład: Bezolejowe sprężarki powietrza serii Sullair SRL o mocy od 10 do 15 KM.(od 7,5 do 11 kW) doskonale sprawdzają się w browarach rzemieślniczych.Browary cieszą się ciszą tego typu maszyn.Seria SRL oferuje niski poziom hałasu do 48 dBA, dzięki czemu sprężarka nadaje się do użytku w pomieszczeniach bez oddzielnego dźwiękoszczelnego pomieszczenia.
Gdy czyste powietrze ma kluczowe znaczenie, np. w browarach i browarach rzemieślniczych, niezbędne jest powietrze wolne od oleju.Cząsteczki oleju w sprężonym powietrzu mogą zanieczyścić dalsze procesy i produkcję.Ponieważ wiele browarów produkuje tysiące beczek lub kilka skrzynek piwa rocznie, nikt nie może sobie pozwolić na takie ryzyko.Sprężarki bezolejowe nadają się szczególnie do zastosowań, w których powietrze ma bezpośredni kontakt z surowcem.Nawet w zastosowaniach, w których nie ma bezpośredniego kontaktu składników z powietrzem, np. na liniach pakujących, bezolejowa sprężarka pomaga utrzymać produkt końcowy w czystości, zapewniając spokój ducha.
Czas publikacji: 06 stycznia 2023 r