As cervexerías artesanais usan CO2 nun número sorprendente de aplicacións no proceso de elaboración, envasado e servizo: mover a cervexa ou o produto dun tanque a outro, carbonizar un produto, purificar o osíxeno antes do envasado, envasar cervexa no proceso, lavar previamente os tanques de brit despois da limpeza. e desinfectar, embotellar cervexa de barril nun restaurante ou bar.Isto é só para comezar.
"Utilizamos CO2 en toda a cervexaría e o bar", di Max McKenna, director senior de mercadotecnia da Dorchester Brewing Co., con sede en Boston, que serve cervexa, en cada fase do proceso.”
Como moitas fábricas de cervexa artesanal, Dorchester Brewing afronta unha escaseza do CO2 de calidade comercial que necesita para operar (consulta aquí todas as razóns desta escaseza).
"Debido aos nosos contratos, os nosos provedores actuais de CO2 non aumentaron os seus prezos a pesar dos aumentos de prezos noutras partes do mercado", dixo McKenna."Ata agora, o impacto foi principalmente nunha distribución limitada".
Para compensar a falta de CO2, Dorchester Brewing utiliza nitróxeno en lugar de CO2 nalgúns casos.
"Puidemos mover moitas operacións ao nitróxeno", continuou McKenna.“Algúns dos máis importantes foron limpar as latas e cubrir o gas durante o proceso de envasado e selado.Esta é, de lonxe, a maior adición para nós porque estes procesos requiren moito CO2.Durante moito tempo tivemos unha planta de nitro especial.Usamos un xerador de nitróxeno especial para producir todo o nitróxeno para a barra, para unha liña de nitro dedicada e a nosa mestura de cervexa.
O N2 é o gas inerte máis económico para producir e pódese usar en sotos de cervexaría artesanal, tendas de botellas e bares.O N2 é máis barato que o CO2 para as bebidas e moitas veces máis dispoñible, dependendo da dispoñibilidade na túa zona.
O N2 pódese mercar como gas en cilindros de alta presión ou como líquido en Dewars ou grandes tanques de almacenamento.Tamén se pode producir nitróxeno no lugar mediante un xerador de nitróxeno.Os xeradores de nitróxeno funcionan eliminando moléculas de osíxeno do aire.
O nitróxeno é o elemento máis abundante (78%) na atmosfera terrestre, o resto é osíxeno e gases traza.Tamén fai que sexa máis respectuoso co medio ambiente xa que emite menos CO2.
Na elaboración e envasado, o N2 pódese usar para evitar que o osíxeno entre a cervexa.Cando se usa correctamente (a maioría da xente mestura CO2 con N2 cando se traballa con cervexa carbonatada) o N2 pódese usar para limpar os tanques, transferir a cervexa dun tanque a outro, presurizar os barriles antes de almacenalos e airear debaixo dos tapóns.ingrediente para o sabor e a sensación en boca.Nos bares, o nitro utilízase nas liñas de auga da billa para nitropiv, así como en aplicacións de alta presión/longa distancia onde se mestura o nitróxeno cunha certa porcentaxe de CO2 para evitar que a cervexa espuma na billa.O N2 incluso pode usarse como gas de evaporación para a desgasificación da auga se isto forma parte do seu proceso.
Agora, como mencionamos no noso artigo anterior sobre a deficiencia de CO2, o nitróxeno non é un substituto exacto do CO2 en todas as aplicacións de elaboración de cervexa.Estes gases compórtanse de forma diferente.Teñen diferentes pesos moleculares e diferentes densidades.
Por exemplo, o CO2 é máis soluble en líquidos que o N2.É por iso que o nitróxeno dá burbullas máis pequenas e unha sensación en boca diferente na cervexa.É por iso que os cervexeiros usan gotas de nitróxeno líquido en lugar de nitróxeno gasoso para nitrar a cervexa.O dióxido de carbono tamén engade un toque de amargura ou acidez que o nitróxeno non, o que pode cambiar o perfil de sabor, di a xente.Cambiar ao nitróxeno non resolverá todos os problemas de dióxido de carbono.
"Hai potencial", di Chuck Skepek, director de programas técnicos de elaboración de cervexa do Brewers Institute, "pero o nitróxeno non é unha panacea nin unha solución rápida.O CO2 e o nitróxeno compórtanse de forma bastante diferente.Obterás máis nitróxeno mesturado co aire do tanque que se purgas o CO2.Polo tanto, necesitará máis nitróxeno.Escoito isto unha e outra vez.
"Un cervexeiro que coñezo era moi intelixente e comezou a substituír o dióxido de carbono por nitróxeno, e a súa cervexa tiña moito máis osíxeno, polo que agora usan unha mestura de nitróxeno e dióxido de carbono, cun pouco máis de sorte.non só, "Oe, imos comezar a usar nitróxeno para resolver todos os nosos problemas.Dá gusto ver moito máis sobre isto na literatura, estamos empezando a ver que máis xente está a facer algunha investigación e, xa sabes, a idear as mellores prácticas para esta substitución.
A entrega destes gases será diferente xa que teñen diferentes densidades o que pode producir algúns cambios de enxeñería ou almacenamento.Escoita a Jason Perkins, mestre cervexeiro de Allagash Brewing Co., falar sobre a actualización da súa liña de embotellamento e do colector de gas para usar CO2 para o recheo de recipientes a presión e N2 para o selante e o rompedor de burbullas.O almacenamento pode variar.
"Definitivamente hai algunhas diferenzas, en parte por como obtemos nitróxeno", dixo McKenna."Conseguimos nitróxeno líquido puro en dewars, polo que almacenalo é moi diferente aos nosos tanques de CO2: son máis pequenos, están en rolos e almacénanse nun conxelador.Levámolo ao seguinte nivel.de dióxido de carbono a nitróxeno, pero unha vez máis, temos moito coidado sobre como facer a transición de forma eficiente e responsable para asegurarnos de que a cervexa estea no seu nivel máis alto en cada paso do camiño.clave, nalgúns casos foi unha substitución plug and play moi sinxela, mentres que noutros casos requiriu importantes melloras en materiais, infraestruturas, fabricación, etc.”
Segundo este excelente artigo de The Titus Co. (un provedor de compresores de aire, secadores de aire e servizos de compresores de aire fóra de Pensilvania), os xeradores de nitróxeno funcionan de dúas formas:
Adsorción de oscilación de presión: a adsorción de oscilación de presión (PSA) funciona utilizando peneiras moleculares de carbono para separar moléculas.A peneira ten poros do mesmo tamaño que as moléculas de osíxeno, atrapando esas moléculas mentres pasan e deixando pasar as moléculas de nitróxeno máis grandes.A continuación, o xerador libera osíxeno a través doutra cámara.O resultado deste proceso é que a pureza do nitróxeno pode alcanzar o 99,999%.
Xeración de nitróxeno por membrana.A xeración de nitróxeno da membrana funciona separando moléculas mediante fibras de polímero.Estas fibras son ocas, con poros superficiais o suficientemente pequenos como para permitir o paso do osíxeno, pero demasiado pequenos para que as moléculas de nitróxeno eliminen o osíxeno da corrente de gas.Os xeradores que usan este método poden producir nitróxeno ata un 99,5% puro.
Ben, o xerador de nitróxeno PSA produce nitróxeno ultrapuro en grandes volumes e con altos caudais, a forma máis pura de nitróxeno que requiren moitas cervexeiras.Ultrapuro significa 99,9995% a 99%.Os xeradores de nitróxeno de membrana son ideais para pequenas fábricas de cervexa que requiren unha alternativa de baixo volume e baixo fluxo onde se admite unha pureza do 99% ao 99,9%.
Usando a tecnoloxía máis recente, o xerador de nitróxeno Atlas Copco é un compresor de aire industrial compacto cun diafragma especial que separa o nitróxeno do fluxo de aire comprimido.As cervexarías artesás son un gran público obxectivo para Atlas Copo.Segundo un documento branco de Atlas Copco, os cervexeiros adoitan pagar entre 0,10 e 0,15 dólares por pé cúbico para producir nitróxeno no lugar.Como se compara isto cos seus custos de CO2?
"Ofrecemos seis paquetes estándar que cobren o 80% de todas as fábricas de cervexa, desde uns poucos miles ata centos de miles de barrís ao ano", di Peter Askini, xerente de desenvolvemento empresarial de gases industriais de Atlas Copco."Unha cervexería pode aumentar a capacidade dos seus xeradores de nitróxeno para permitir o crecemento mantendo a eficiencia.Ademais, o deseño modular permite engadir un segundo xerador se as operacións da cervexaría se expanden significativamente”.
“O uso de nitróxeno non pretende substituír completamente ao CO2”, explica Asquini, “pero pensamos que os viticultores poden reducir o seu consumo nun 70%.O principal motor é a sustentabilidade.É moi doado para calquera viticultor producir nitróxeno por si só.Non uses máis gases de efecto invernadoiro”.o que é mellor para o medio ambiente Repagará a partir do primeiro mes, o que afectará directamente ao resultado final, se non aparece antes de comprar, non o compre. Aquí están as nosas regras sinxelas. A demanda de CO2 está disparando para producir produtos deste tipo, como o xeo seco, que utiliza grandes cantidades de CO2 e é necesario para transportar vacinas.As fábricas de cervexa dos Estados Unidos están expresando a súa preocupación polo nivel de subministración e pregúntanse se poden manter o nivel de prezos consistente coas necesidades da cervexería.
Como se mencionou anteriormente, a pureza do nitróxeno será unha gran preocupación para os cervexeiros artesanais.Do mesmo xeito que o CO2, o nitróxeno interactuará coa cervexa ou o mosto e levará impurezas xunto con el.É por iso que moitos xeradores de nitróxeno de alimentos e bebidas anunciaranse como unidades sen aceite (obtén información sobre os beneficios de limpeza dos compresores sen aceite na última frase da barra lateral a continuación).
"Cando recibimos CO2, comprobamos a súa calidade e contaminación, que é outra parte moi importante de traballar cun bo provedor", dixo McKenna."O nitróxeno é un pouco diferente, polo que aínda compramos nitróxeno líquido puro.Outra cousa que estamos a ver é atopar e fixar o prezo dun xerador de nitróxeno interno, de novo, centrándose no nitróxeno que produce con Purity para limitar a absorción de osíxeno.Vemos isto como un investimento potencial, polo que os únicos procesos na cervexería que dependen completamente do CO2 serán a carbonatación da cervexa e o mantemento da auga da billa.
"Pero unha cousa moi importante a ter en conta, de novo, algo que parece difícil pasar por alto, pero que é fundamental para manter a calidade da cervexa, é que calquera xerador de nitróxeno necesita producir nitróxeno ata o segundo decimal [é dicir, 99,99 % de pureza] para limitar o osíxeno. absorción e risco de oxidación.Este nivel de precisión e pureza require máis custos de xerador de nitróxeno, pero garante a calidade do nitróxeno e, polo tanto, a calidade da cervexa.
Os cervexeiros requiren moitos datos e control de calidade cando usan nitróxeno.Por exemplo, se unha cervexeira usa N2 para mover a cervexa entre os tanques, a estabilidade do CO2 no tanque e no tanque ou botella debe ser controlada durante todo o proceso.Nalgúns casos, o N2 puro pode non funcionar correctamente (por exemplo, ao encher recipientes) porque o N2 puro eliminará o CO2 da solución.Como resultado, algúns cervexeiros usarán unha mestura 50/50 de CO2 e N2 para encher a cunca, mentres que outros evitarán por completo.
Consello N2 Pro: falemos de mantemento.Os xeradores de nitróxeno realmente están tan preto de "configuralo e esquecelo" como podes conseguir, pero algúns consumibles, como os filtros, requiren substitución semi-regular.Normalmente, este servizo é necesario aproximadamente cada 4000 horas.O mesmo equipo que se ocupa do teu compresor de aire tamén se ocupará do teu xerador.A maioría dos xeradores veñen cun controlador sinxelo semellante ao teu iPhone e ofrecen capacidades completas de seguimento remoto da aplicación.
A purga do tanque difire da purga de nitróxeno por varias razóns.O N2 mestúrase ben co aire, polo que non interactúa co O2 como o fai o CO2.O N2 tamén é máis lixeiro que o aire, polo que enche o tanque de arriba a abaixo, mentres que o CO2 encheo de abaixo a arriba.Leva máis N2 que CO2 para purgar un tanque de almacenamento e moitas veces require máis granallado.Aínda estás aforrando cartos?
Tamén xorden novos problemas de seguridade co novo gas industrial.Unha cervexería definitivamente debería instalar sensores de O2 para que os empregados poidan visualizar a calidade do aire interior, do mesmo xeito que tes dewars N2 almacenados nos frigoríficos nestes días.
Pero a rendibilidade pode facilmente superar as plantas de recuperación de CO2.Neste seminario web, Dion Quinn de Foth Production Solutions (unha empresa de enxeñería) afirma que a produción de N2 custa entre $ 8 e $ 20 por tonelada, mentres que a captura de CO2 cunha planta de recuperación custa entre $ 50 e $ 200 por tonelada.
Os beneficios dos xeradores de nitróxeno inclúen eliminar ou polo menos reducir a dependencia dos contratos e subministracións de CO2 e nitróxeno.Isto aforra espazo de almacenamento xa que as cervecerías poden producir e almacenar tanto como precisen, eliminando a necesidade de almacenar e transportar botellas de nitróxeno.Do mesmo xeito que co CO2, o envío e a manipulación do nitróxeno corren a cargo do cliente.Con nitroxeneradores, isto xa non é un problema.
Os xeradores de nitróxeno adoitan ser fáciles de integrar nun ambiente de cervexa.Os xeradores de nitróxeno máis pequenos pódense montar na parede para que non ocupen espazo e funcionen en silencio.Estas bolsas manexan ben as temperaturas ambiente cambiantes e son moi resistentes ás flutuacións de temperatura.Pódese instalar ao aire libre, pero non recomendado para climas extremos altos e baixos.
Hai moitos fabricantes de xeradores de nitróxeno, incluíndo Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb e Holtec Gas Systems.Segundo Asquini, un pequeno xerador de nitróxeno podería custar uns 800 dólares ao mes nun programa de arrendamento con propiedade de cinco anos.
"Ao final do día, se o nitróxeno é o adecuado para vostede, ten unha variedade de provedores e tecnoloxías para escoller", dixo Asquini."Atopa cal é o axeitado para ti e asegúrate de ter unha boa comprensión do custo total de propiedade [custo total de propiedade] e compara os custos de enerxía e mantemento entre dispositivos.Moitas veces descubrirás que comprar o máis barato non é axeitado para o teu traballo.
Os sistemas xeradores de nitróxeno usan un compresor de aire, e a maioría das cervexerías artesanais xa teñen un, o que é útil.
Que compresores de aire se usan nas cervexeiras artesanais?Empuxa o fluído a través de tubos e tanques.Enerxía para transporte e control pneumáticos.Aireación de mosto, lévedo ou auga.válvula de control.Purgar o gas para forzar o lodo dos tanques durante a limpeza e para axudar na limpeza dos buratos.
Moitas aplicacións de cervexa requiren o uso especial de compresores de aire 100% libres de aceite.Se o aceite entra en contacto coa cervexa, mata o fermento e aplana a escuma, o que estraga a bebida e fai que a cervexa sexa mala.
Tamén é un risco de seguridade.Debido a que a industria de alimentos e bebidas é moi sensible, existen estritos estándares de calidade e pureza, e con razón.Exemplo: compresores de aire sen aceite da serie Sullair SRL de 10 a 15 hp.(de 7,5 a 11 kW) son moi adecuados para cervecerías artesanales.As cervexeiras gozan da tranquilidade deste tipo de máquinas.A serie SRL ofrece baixos niveis de ruído ata 48 dBA, o que fai que o compresor sexa axeitado para uso en interiores sen unha sala insonorizada separada.
Cando o aire limpo é fundamental, como nas fábricas de cervexa e as artesanías, o aire sen aceite é esencial.As partículas de aceite do aire comprimido poden contaminar os procesos e produción posterior.Dado que moitas cervexeiras producen miles de barrís ou varias caixas de cervexa ao ano, ninguén pode permitirse o luxo de correr ese risco.Os compresores sen aceite son especialmente axeitados para aplicacións nas que o aire está en contacto directo coa materia prima.Mesmo en aplicacións onde non hai contacto directo entre ingredientes e aire, como nas liñas de envasado, un compresor sen aceite axuda a manter o produto final limpo para a tranquilidade.
Hora de publicación: 06-xan-2023