Remeselné pivovary používajú CO2 v prekvapivom počte aplikácií v procese varenia, balenia a servírovania: presúvanie piva alebo produktu z nádrže do nádrže, karbonizáciu produktu, čistenie kyslíka pred zabalením, balenie piva v procese, predbežné preplachovanie britských nádrží po čistení a dezinfekcii, fľašu v reštaurácii alebo bare. Toto je len pre začiatočníkov.
„Používame CO2 v celom pivovare a bare,“ hovorí Max McKenna, senior marketingový manažér v spoločnosti Dorchester Brewing Co. so sídlom v Bostone v každej fáze procesu. "
Rovnako ako mnoho remeselníckych pivovarov, aj Dorchester Brewing čelí nedostatku komerčnej kvality CO2, ktorú musí fungovať (prečítajte si všetky dôvody tohto nedostatku tu).
"Z dôvodu našich zmlúv naši súčasní dodávatelia CO2 nezvýšili svoje ceny napriek zvýšeniu cien v iných častiach trhu," uviedla McKenna. "Doteraz bol vplyv najmä na obmedzené rozdelenie."
Na kompenzáciu nedostatku CO2, Dorchester Brewing používa v niektorých prípadoch dusík namiesto CO2.
"Dokázali sme presunúť veľa operácií do dusíka," pokračovala McKenna. „Niektoré z najdôležitejších boli čistenie plechoviek a pokrytie plynu počas konzervovania a tesnenia. Toto je pre nás zďaleka najväčší prírastok, pretože tieto procesy vyžadujú veľa CO2. Dlho sme mali špeciálnu rastlinu nitro. Používame špeciálny generátor dusíka na výrobu všetkého dusíka pre bar - pre vyhradenú nitro líniu a našu zmes piva. “
N2 je najkonomómnejším inertným plynom, ktorý sa vyrába a môže sa použiť v suterénoch pivovarov, obchodov s fľašami a barmi. N2 je lacnejší ako CO2 pre nápoje a často dostupnejší v závislosti od dostupnosti vo vašej oblasti.
N2 je možné zakúpiť ako plyn vo vysokotlakových valcoch alebo ako kvapalina v dewaroch alebo veľkých skladovacích nádržiach. Dusík sa môže vyrábať aj na mieste pomocou generátora dusíka. Generátory dusíka pracujú odstraňovaním molekúl kyslíka zo vzduchu.
Dusík je najhojnejším prvkom (78%) v zemskej atmosfére, zvyšok sú kyslíkové a stopové plyny. To, že je tiež šetrnejšia k životnému prostrediu, keď emitujete menej CO2.
Pri varení a balení sa N2 môže použiť na udržanie kyslíka mimo piva. Pri správnom použití (väčšina ľudí pri práci s sýtenými pivom sa môže použiť CO2 s N2) N2 sa môže použiť na čistenie nádrží, prenos piva z nádrže do nádrže, pred ukladaním sudy natlakovať sudy pred skladovaním, zatiaľ čo sa prevzdušňuje pod čiapkami. ingrediencia pre chuť a pocit v ústach. V baroch sa nitro používa vo vodných potrubiach vodovodov pre nitropiv, ako aj vo vysokom tlaku/na veľké vzdialenosti, kde sa dusík zmieša s určitým percentom CO2, aby sa zabránilo peneniu piva na kohútiku. N2 sa dá dokonca použiť ako varný plyn na odplyňovanie vody, ak je to súčasť vášho procesu.
Ako sme už uviedli v predchádzajúcom článku o nedostatku CO2, dusík nie je presnou náhradou CO2 vo všetkých aplikáciách Brewing. Tieto plyny sa správajú inak. Majú rôzne molekulové hmotnosti a rôzne hustoty.
Napríklad CO2 je rozpustnejší v kvapalinách ako N2. To je dôvod, prečo dusík dáva v pive menšie bubliny a iný pocit v ústach. Z tohto dôvodu pivovarníci používajú kvapky tekutého dusíka namiesto plynného dusíka na dusičnané pivo. Oxid uhličitý tiež dodáva náznak horkosti alebo kyslosti, ktorú dusík nie, čo môže zmeniť profil chuti. Prechod na dusík nevyrieši všetky problémy s oxidom uhličitého.
„Existuje potenciál,“ hovorí Chuck Skepek, riaditeľ programov technických pivovarov v Brewers Institute, „ale dusík nie je všeliekom alebo rýchlou opravou. CO2 a dusík sa správajú úplne inak. Získate viac dusíka zmiešaného so vzduchom v nádrži, ako keby ste očistili CO2. Bude to teda vyžadovať viac dusíka. Počul som to znova a znova.
„Jeden pivovar, ktorého poznám, bol skutočne inteligentný a začal nahrádzať oxid uhličitý dusíkom a ich pivo v ňom malo oveľa viac kyslíka, takže teraz používajú zmes dusíka a oxidu uhličitého s trochou šťastia. Nielen: „Hej, začneme používať dusík na vyriešenie všetkých našich problémov. Je pekné vidieť o tom oveľa viac v literatúre, začíname vidieť viac ľudí, ktorí skutočne robia nejaký prieskum, a, viete, prísť s najlepšími postupmi tejto náhrady.
Dodanie týchto plynov sa bude líšiť, pretože majú rôzne hustoty, ktoré môžu mať za následok niektoré zmeny inžinierstva alebo skladovania. Vypočujte si Jasona Perkinsa, Master Brewer v spoločnosti Allagash Brewing Co., diskutujte o modernizácii jeho fliašovej linky a plynového potrubia, aby ste použili CO2 na vyplnenie tlakovej misy a N2 na tmel a bublinový istič. Úložisko sa môže líšiť.
"Určite existujú určité rozdiely, čiastočne kvôli tomu, ako dostávame dusík," uviedla McKenna. „V dewaroch dostávame čistý tekutý dusík, takže jeho ukladanie je veľmi odlišné od našich nádrží CO2: sú menšie, na valcoch a uložené v mrazničke. Posunuli sme to na ďalšiu úroveň. Oxid uhličitý na dusík, ale opäť sme veľmi opatrní, ako efektívne a zodpovedne dosiahnuť prechod, aby sme sa ubezpečili, že pivo je na najvyššej úrovni na najvyššej úrovni na každom kroku. Kľúčom, v niektorých prípadoch to bola veľmi jednoduchá výmena zástrčky a hry, zatiaľ čo v iných prípadoch si vyžadovala významné zlepšenie materiálov, infraštruktúry, výroby atď. “
Podľa tohto vynikajúceho článku od spoločnosti Titus Co. (dodávateľ vzduchových kompresorov, sušičiek vzduchu a služieb kompresora vzduchu mimo Pensylvánie) fungujú generátory dusíka jedným z dvoch spôsobov:
Adsorpcia tlakového výkyvu: Adsorpcia výkyvu tlaku (PSA) funguje s použitím molekulárnych sieviek uhlíka na oddelenie molekúl. Sito má póry rovnakú veľkosť ako molekuly kyslíka, zachytávajú tieto molekuly, keď prechádzajú a umožňujú väčšie molekuly dusíka. Generátor potom uvoľní kyslík cez inú komoru. Výsledkom tohto procesu je, že čistota dusíka môže dosiahnuť 99,999%.
Generovanie membrány dusíka. Vytváranie membránového dusíka funguje separáciou molekúl pomocou polymérnych vlákien. Tieto vlákna sú duté, s povrchovými pórmi dostatočne malými, aby umožnili prejsť kyslík, ale príliš malé na molekuly dusíka na odstránenie kyslíka z plynového prúdu. Generátory používajúce túto metódu môžu produkovať dusík do 99,5% čisto.
Generátor dusíka PSA produkuje ultra-burín dusík vo veľkých objemoch a pri vysokých prietokoch, čo je najčistejšia forma dusíka, ktorý vyžaduje mnoho pivovarov. Ultrapure znamená 99,995% až 99%. Generátory membránového dusíka sú ideálne pre malé pivovary, ktoré vyžadujú nízku objemovú, nízku alternatívu toku, kde je prijateľná čistota 99% až 99,9%.
Pomocou najnovšej technológie je generátor dusíka Atlas Copco kompaktným priemyselným vzduchovým kompresorom so špeciálnou membránom, ktorý oddeľuje dusík od stlačeného prúdu vzduchu. Pivovary Craft sú veľkým cieľovým publikom pre Atlas Copo. Podľa bielej knihy Atlas Copco pivovary zvyčajne platia medzi 0,10 a 0,15 USD za kubickú stopu za výrobu dusíka na mieste. Ako to porovnáva s vašimi nákladmi CO2?
„Ponúkame šesť štandardných balíkov, ktoré pokrývajú 80% všetkých pivovarov - od niekoľkých tisíc do stoviek tisíc barelov ročne,“ hovorí Peter Askini, manažér rozvoja podnikania pre priemyselné plyny v Atlas Copco. „Pivovar môže zvýšiť kapacitu svojich generátorov dusíka na umožnenie rastu pri zachovaní účinnosti. Okrem toho modulárny dizajn umožňuje pridanie druhého generátora, ak sa operácie pivovaru výrazne rozširujú. “
„Používanie dusíka nie je určené na úplné nahradenie CO2,“ vysvetľuje Asquini, „ale myslíme si, že vinári môžu znížiť svoju spotrebu asi o 70%. Hlavnou hnacou silou je udržateľnosť. Pre každého vinára je veľmi ľahké vyrobiť dusík sám. Nepoužívajte viac skleníkových plynov. “ Čo je pre životné prostredie lepšie, vyplatí sa od prvého mesiaca, čo priamo ovplyvní spodný riadok, ak sa nezobrazí pred nákupom, nekupujte ho. Nesprávne sa na nás. Pivovary v USA vyjadrujú obavy z úrovne ponuky a premýšľajú, či dokážu udržať cenovú hladinu v súlade s potrebami pivovaru. “
Ako už bolo uvedené, čistota dusíka bude hlavným problémom pre remeselnícke pivovary. Rovnako ako CO2, aj dusík bude interagovať s pivom alebo mladým a má spolu s ním nečistoty. Z tohto dôvodu bude veľa generátorov dusíka potravín a nápojov inzerovaných ako jednotky bez oleja (dozviete sa o výhodách čistoty kompresorov bez oleja v poslednej vete na bočnom paneli nižšie).
„Keď dostaneme CO2, skontrolujeme jeho kvalitu a kontamináciu, ktorá je ďalšou veľmi dôležitou súčasťou práce s dobrým dodávateľom,“ uviedla McKenna. „Dusík je trochu iný, a preto stále kupujeme čistý tekutý dusík. Ďalšou vecou, na ktorú sa pozeráme, je nájdenie a cena interného generátora dusíka - opäť so zameraním na dusík, ktorý produkuje s čistotou na obmedzenie absorpcie kyslíka. Vidíme to ako potenciálnu investíciu, takže jedinými procesmi v pivovare, ktoré sú úplne závislé od CO2, bude sýtenia na karbonizáciu piva a údržba vody z vodovodu.
„Jedna skutočne dôležitá vec, ktorú treba mať na pamäti - opäť sa zdá, že niečo, čo sa javí ako vyberavé, ale je rozhodujúce pre udržanie kvality piva - je to, že akýkoľvek generátor dusíka musí produkovať dusík na druhom desatinnom mieste [tj 99,99% čistota], aby obmedzil absorpciu kyslíka a riziko oxidácie. Táto úroveň presnosti a čistoty si vyžaduje viac nákladov na generátor dusíka, ale zaisťuje kvalitu dusíka, a teda kvalitu piva. “
Pivovary vyžadujú pri používaní dusíka veľa údajov a kontroly kvality. Napríklad, ak pivovar používa N2 na presun piva medzi nádržami, počas celého procesu sa musí monitorovať stabilita CO2 v nádrži a v nádrži alebo fľaši. V niektorých prípadoch nemusí čistá N2 fungovať správne (napríklad pri vyplňovaní nádob), pretože čistý N2 odstráni CO2 z roztoku. Výsledkom je, že niektorí pivovarníci použijú na vyplnenie misky zmes CO2 a N2 50/50, zatiaľ čo iní sa jej budú úplne vyhnúť.
N2 Pro Tip: Poďme hovoriť údržbu. Generátory dusíka sú skutočne tak blízko k „nastaveniu a zabudnutím“, ako môžete získať, ale niektoré spotrebné materiály, ako napríklad filtre, vyžadujú polo regulárnu náhradu. Táto služba sa zvyčajne vyžaduje približne každých 4000 hodín. Rovnaký tím, ktorý sa stará o váš vzduchový kompresor, sa tiež postará o váš generátor. Väčšina generátorov sa dodáva s jednoduchým ovládačom podobným vášmu iPhone a ponúka úplné možnosti monitorovania diaľkových aplikácií.
Čistenie nádrže sa líši od čistenia dusíka z niekoľkých dôvodov. N2 sa dobre premieša so vzduchom, takže neinteraguje s O2 ako CO2. N2 je tiež ľahší ako vzduch, takže vyplní nádrž zhora nadol, zatiaľ čo CO2 ju vyplní zdola nahor. Vyčistenie skladovacej nádrže vyžaduje viac ako CO2 a často vyžaduje viac výstrelu. Stále šetríš peniaze?
Nové bezpečnostné problémy vznikajú aj s novým priemyselným plynom. Pivovar by mal určite nainštalovať senzory O2, aby si zamestnanci mohli vizualizovať kvalitu vzduchu v interiéri - rovnako ako v súčasnosti máte dewary N2 uložené v chladničkách.
Ziskovosť však môže ľahko prevážiť závody na obnovenie CO2. V tomto webinári spoločnosť Dion Quinn z Foth Production Solutions (inžinierska spoločnosť) uvádza, že výroba N2 stojí medzi 8 a 20 dolárov za tonu, zatiaľ čo CO2 zachytáva náklady na náklady na zotavenie medzi 50 a 200 dolárov za tonu.
Medzi výhody generátorov dusíka patrí eliminácia alebo aspoň zníženie závislosti od zmlúv a dodávok CO2 a dusíka. To šetrí úložný priestor, pretože pivovary môžu vyrábať a skladovať toľko, koľko potrebujú, a eliminuje potrebu skladovania a prepravy fliaš dusíka. Rovnako ako v prípade CO2, aj preprava a spracovanie dusíka platí zákazník. S nitrotyratormi to už nie je problém.
Generátory dusíka sa často ľahko integrujú do pivovarského prostredia. Menšie generátory dusíka môžu byť namontované na stene, takže nezaberajú podlahovú plochu a nepracujú potichu. Tieto vrecká dobre zvládajú meniace sa okolité teploty a sú veľmi odolné voči kolísaniu teploty. Môže byť nainštalovaný vonku, ale neodporúča sa pre extrémne vysoké a nízke podnebie.
Existuje veľa výrobcov generátorov dusíka vrátane systémov Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb a Holtec Gas Systems. Malý generátor dusíka by mohol stáť približne 800 dolárov mesačne v rámci päťročného programu prenájmu, povedal Asquini.
"Na konci dňa, ak je pre vás dusík ten pravý, máte na výber rôznych dodávateľov a technológií," uviedol Asquini. „Zistite, ktorý z nich je pre vás to pravé, a uistite sa, že máte dobré vedomosti o celkových nákladoch na vlastníctvo [celkové náklady na vlastníctvo] a porovnajte náklady na energiu a údržbu medzi zariadeniami. Často zistíte, že nákup najlacnejších nie je pre vašu prácu správne. “
Systémy generátora dusíka používajú vzduchový kompresor a väčšina remeselných pivovarov už má jeden, ktorý je užitočný.
Aké vzduchové kompresory sa používajú v remeselných pivovaroch? Tlačí tekutinu cez potrubia a nádrže. Energia pre pneumatické sprostredkovanie a kontrolu. Prevzdušnenie mladosti, kvasiniek alebo vody. riadiaci ventil. Vyčistite plyn, aby ste vytlačili bahno z nádrží počas čistenia a pomohli pri čistení otvorov.
Mnoho pivovarníckych aplikácií vyžaduje špeciálne použitie 100% bez oleja vzduchových kompresorov. Ak olej príde do kontaktu s pivom, zabíja kvasinky a sploží penu, ktorá kazí nápoj a robí pivo zlé.
Je to tiež bezpečnostné riziko. Pretože priemysel potravín a nápojov je veľmi citlivý, existujú prísne štandardy kvality a čistoty, a to právom. Príklad: Sullair SRL Series Series bez oleja vzduchu bez oleja od 10 do 15 hp. (od 7,5 do 11 kW) sú vhodné pre remeselné pivovary. Pivovary sa tešia tichu týchto typov strojov. Séria SRL ponúka nízke hladiny hluku až do 48DBA, vďaka čomu je kompresor vhodný na použitie v interiéri bez samostatnej zvukovej miestnosti.
Ak je čistý vzduch kritický, napríklad v pivovaroch a remeselných pivovaroch, je nevyhnutný vzduch bez oleja. Častice oleja v stlačenom vzduchu môžu kontaminovať následné procesy a výrobu. Pretože mnoho pivovarov produkuje tisíce barelov alebo niekoľko prípadov piva ročne, nikto si nemôže dovoliť toto riziko riskovať. Kompresory bez oleja sú obzvlášť vhodné pre aplikácie, kde je vzduch v priamom kontakte so surovinou. Dokonca aj v aplikáciách, kde nie je priamy kontakt medzi prísadami a vzduchom, napríklad v obalových linkách, kompresor bez oleja pomáha udržiavať konečný produkt čistý pre pokoj.
Čas príspevku: Jan-06-2023