As cervexeiras artesanais usan CO2 nun número sorprendente de aplicacións no proceso de cervexa, envasado e servidor: mover cervexa ou produto de tanque a tanque, carbonizar un produto, purificar osíxeno antes de envasar, embalar cervexa no proceso, pre-flusión de tanques británicos despois de limpar e desinfectar a cervexa de embotellado nun restaurante ou bar. Isto é só para comezar.
"Usamos CO2 en toda a cervexería e bar", di Max McKenna, responsable de mercadotecnia senior de Dorchester Brewing Co., con sede en Boston, que servía cervexa-en todas as etapas do proceso. ”
Como moitas cervexeiras artesanais, Dorchester Brewing afronta unha escaseza de CO2 de calidade comercial que necesita operar (lea sobre todas as razóns desta escaseza aquí).
"Por mor dos nosos contratos, os nosos actuais provedores de CO2 non aumentaron os seus prezos a pesar dos aumentos de prezos noutras partes do mercado", dixo McKenna. "Ata o de agora, o impacto foi principalmente na distribución limitada."
Para compensar a falta de CO2, Dorchester Brewing usa nitróxeno en vez 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 conserva e selado. Esta é de lonxe a maior incorporación para nós porque estes procesos requiren moito CO2. Durante moito tempo tivemos unha planta de nitro especial. Usamos un xerador especial de nitróxeno para producir todo o nitróxeno para a barra - para unha liña de nitro dedicada e a nosa mestura de cervexa. "
N2 é o gas inerte máis económico para producir e pódese usar en sotos de cervecería artesanal, tendas de botellas e bares. N2 é máis barato que o CO2 para bebidas e moitas veces máis dispoñible, dependendo da dispoñibilidade na túa zona.
N2 pódese mercar como gas en cilindros de alta presión ou como líquido en orballos ou grandes tanques de almacenamento. O nitróxeno tamén se pode producir no sitio usando un xerador de nitróxeno. Os xeradores de nitróxeno funcionan eliminando as moléculas de osíxeno do aire.
O nitróxeno é o elemento máis abundante (78%) na atmosfera terrestre, o resto é osíxeno e os gases de rastrexo. Tamén fai que sexa máis ecolóxico xa que emite menos CO2.
Na cervexa e os envases, N2 pódese usar para manter o osíxeno fóra da cervexa. Cando se usa correctamente (a maioría das persoas mesturan CO2 con N2 cando se traballa con cervexa carbonatada) Pódese usar N2 para limpar os tanques, transferir cervexa de tanque a tanque, presionar os barriles antes do almacenamento, mentres que a aireación baixo tapóns. ingrediente para o gusto e a boca. Nas barras, o nitro úsase nas liñas de auga da billa para Nitropiv, así como aplicacións de alta presión/longa distancia onde o nitróxeno se mestura cunha certa porcentaxe de CO2 para evitar que a cervexa se espuma na billa. N2 pode incluso usarse como gas de ebullición para desgasificar de auga se isto forma parte do seu proceso.
Agora, como mencionamos no noso artigo anterior sobre deficiencia de CO2, o nitróxeno non é un substituto exacto para CO2 en todas as aplicacións de cervexa. Estes gases compórtanse de forma diferente. Teñen diferentes pesos moleculares e densidades diferentes.
Por exemplo, o CO2 é máis soluble en líquidos que N2. É por iso que o nitróxeno dá burbullas máis pequenas e unha boca diferente na cervexa. É por iso que os cervexeiros usan gotas de nitróxeno líquido en vez de nitróxeno gaseoso para a cervexa nitrata. 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 a nitróxeno non resolverá todos os problemas de dióxido de carbono.
"Hai potencial", di Chuck Skepek, director de programas técnicos de cervexa no Brewers Institute, "pero o nitróxeno non é unha panacea nin unha solución rápida. O CO2 e o nitróxeno compórtanse de forma moi diferente. Vai obter máis nitróxeno mesturado co aire no tanque que se purgas o CO2. Polo que requirirá máis nitróxeno. Escoito isto unha e outra vez.
"Un cervexeiro que sei era realmente 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, "Ei, imos comezar a usar nitróxeno para resolver todos os nosos problemas. Dá gusto ver moito máis sobre isto na literatura, comezamos a ver máis xente realmente facendo algunha investigación e, xa sabes, para buscar as mellores prácticas para este substituto.
A entrega destes gases será diferente xa que teñen diferentes densidades que poden producir algúns cambios de enxeñería ou almacenamento. Escoita a Jason Perkins, Master Brewer en Allagash Brewing Co., discute a actualización da súa liña de embotellado e colector de gas para usar CO2 para o recheo de cuncas presurizadas e N2 para o selado e o interruptor de burbullas. O almacenamento pode variar.
"Definitivamente hai algunhas diferenzas, en parte por mor de como obtemos nitróxeno", dixo McKenna. "Obtemos nitróxeno líquido puro en Dewars, polo que almacenalo é moi diferente dos nosos tanques de CO2: son máis pequenos, en rolos e almacenados nun conxelador. Levámolo ao seguinte nivel. O dióxido de carbono ao nitróxeno, pero de novo, temos moito coidado de como facer a transición de forma eficiente e responsable para asegurarse de que a cervexa estea no seu máis alto nivel a cada paso do camiño. Clave, nalgúns casos foi unha substitución de enchufes e xogos moi sinxela, mentres que noutros casos requiriu melloras significativas nos materiais, infraestruturas, fabricación, etc. "
Segundo este excelente artigo de The Titus Co. (un provedor de compresores de aire, secadores de aire e servizos de compresor de aire fóra de Pensilvania), os xeradores de nitróxeno funcionan dunha das dúas formas:
Adsorción de balance de presión: a adsorción de balance de presión (PSA) funciona usando tamiz moleculares de carbono para separar moléculas. A peneira ten os poros do mesmo tamaño que as moléculas de osíxeno, atrapando esas moléculas a medida que pasan e permiten a través das moléculas de nitróxeno máis grandes. O xerador libera o osíxeno a través doutra cámara. O resultado deste proceso é que a pureza de nitróxeno pode alcanzar o 99,999%.
Xeración de membrana de nitróxeno. A xeración de nitróxeno de membrana funciona separando moléculas mediante fibras de polímero. Estas fibras son oco, con poros superficiais o suficientemente pequenos como para permitir que o osíxeno pase, pero demasiado pequeno para que as moléculas de nitróxeno eliminen o osíxeno do fluxo de gas. Os xeradores que usan este método poden producir nitróxeno ata o 99,5% puro.
Ben, o xerador de nitróxeno PSA produce nitróxeno ultra-puro en grandes volumes e con altos caudais, a forma máis pura de nitróxeno que moitas cervexeiras requiren. Ultrapura significa 99.9995% a 99%. Os xeradores de nitróxeno de membrana son ideais para pequenas cervexeiras que requiren unha alternativa de baixo volume de baixo volume, onde é aceptable o 99% ao 99,9%.
Usando a última tecnoloxía, 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 cervexeiras artesanais son un gran público obxectivo para Atlas Copo. Segundo un papel branco Atlas Copco, os cervexeiros normalmente pagan entre 0,10 e 0,15 dólares por pé cúbico para producir nitróxeno no sitio. Como se compara isto cos seus custos de CO2?
"Ofrecemos seis paquetes estándar que abarcan o 80% de todas as cervexeiras - entre algúns mil ata centos de miles de barrís ao ano", afirma Peter Askini, xestor de desenvolvemento de empresas de gases industriais en 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 cervexería se expanden significativamente. "
"O uso de nitróxeno non está destinado a substituír completamente o CO2", explica Asquini, "pero pensamos que os enólogos poden reducir o seu consumo en aproximadamente o 70%. O que é mellor para o ambiente que pagará desde o primeiro mes, que afectará directamente á liña de fondo, se non aparece antes de mercar, non o compras. Aquí son as nosas regras sinxelas. A demanda de CO2 está a disparar para producir tales produtos, como o xeo seco, que usa grandes cantidades de CO2 e é necesario para transportar vacinas. As cervexeiras dos Estados Unidos están a expresar a súa preocupación polo nivel de oferta e preguntándose se poden manter o nivel de prezo coherente coas necesidades da cervexería. "
Como se mencionou anteriormente, a pureza do nitróxeno será unha preocupación principal para os cervexeiros artesanais. Do mesmo xeito que o CO2, o nitróxeno interactuará coa cervexa ou a herba e levará impurezas xunto con ela. É por iso que moitos xeradores de nitróxeno de alimentos e bebidas serán anunciados como unidades sen aceite (aprende sobre os beneficios de limpeza dos compresores sen aceite na última frase na barra lateral de abaixo).
"Cando recibimos CO2, comprobamos a súa calidade e contaminación, que é outra parte moi importante para traballar cun bo provedor", dixo McKenna. "O nitróxeno é un pouco diferente, polo que aínda mercamos nitróxeno líquido puro. Outra cousa que estamos a ver é atopar e prezar un xerador interno de nitróxeno - de novo, con foco no nitróxeno que produce con pureza para limitar a captación 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 realmente importante a ter en conta - de novo, algo que parece esixente para pasar por alto, pero é fundamental para manter a calidade da cervexa - é que calquera xerador de nitróxeno necesita producir nitróxeno ao segundo lugar decimal [é dicir, o 99,99% de pureza] para limitar a captación de osíxeno e o risco de oxidación. Este nivel de precisión e pureza require máis custos do xerador de nitróxeno, pero asegura a calidade do nitróxeno e, polo tanto, a calidade da cervexa. "
Os cervexeiros requiren moitos datos e control de calidade cando se usa nitróxeno. Por exemplo, se unha cervexeira usa N2 para mover cervexa entre tanques, a estabilidade do CO2 no tanque e no tanque ou botella debe ser controlada durante todo o proceso. Nalgúns casos, pode que N2 puro non funcione correctamente (por exemplo, ao encher contedores) porque o puro N2 eliminará o CO2 da solución. Como resultado, algúns cervexeiros empregarán unha mestura de 50/50 de CO2 e N2 para encher o recipiente, mentres que outros evitalo completamente.
Consello N2 Pro: Falemos de mantemento. Os xeradores de nitróxeno están realmente preto de "configuralo e esquecelo" como podes obter, pero algúns consumibles, como os filtros, requiren unha substitución semi-regular. Normalmente, este servizo é necesario aproximadamente cada 4.000 horas. O mesmo equipo que coida do seu compresor de aire tamén se encargará do seu xerador. A maioría dos xeradores veñen cun controlador sinxelo similar ao seu iPhone e ofrecen as capacidades de control remoto da aplicación completa.
A purga do tanque difire da purga de nitróxeno por varias razóns. N2 mestúrase ben co aire, polo que non interactúa con O2 como o fai CO2. N2 tamén é máis lixeiro que o aire, polo que enche o tanque de arriba abaixo, mentres que o CO2 o enche de abaixo a arriba. Leva máis N2 que o CO2 para purgar un tanque de almacenamento e a miúdo require máis tiro. ¿Aínda aforras cartos?
Tamén xorden novos problemas de seguridade co novo gas industrial. Unha cervexería definitivamente debería instalar sensores O2 para que os empregados poidan visualizar a calidade do aire interior, do mesmo xeito que tes N2 Dewars almacenados nos frigoríficos nestes días.
Pero a rendibilidade pode superar facilmente as plantas de recuperación de CO2. Neste seminario, Dion Quinn de Foth Production Solutions (unha empresa de enxeñería) afirma que a produción de N2 custa entre 8 e 20 dólares por tonelada, ao tempo que captura CO2 cunha planta de recuperación custa entre 50 e 200 dólares por tonelada.
Os beneficios dos xeradores de nitróxeno inclúen eliminar ou polo menos reducir a dependencia de contratos e subministracións de CO2 e nitróxeno. Isto aforra espazo de almacenamento xa que as cervexeiras poden producir e almacenar tanto como precisan, eliminando a necesidade de almacenar e transportar botellas de nitróxeno. Do mesmo xeito que co CO2, o cliente paga o envío e manipulación de nitróxeno. Con nitrogeneradores, isto xa non é un problema.
Os xeradores de nitróxeno adoitan ser fáciles de integrar nun ambiente cervexeiro. Os xeradores máis pequenos de nitróxeno poden ser montados en parede para que non ocupen o espazo e funcionen tranquilamente. Estas bolsas manexan ben as temperaturas ambientais e son moi resistentes ás flutuacións de temperatura. Pódese instalar ao aire libre, pero non recomendado para climas altos e baixos extremos.
Hai moitos fabricantes de xeradores de nitróxeno, incluíndo Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb e Holtec Systems. Asquini dixo que un pequeno xerador de nitróxeno podería custar uns 800 dólares ao mes nun programa de arrendamento a cinco anos.
"Ao final do día, se o nitróxeno é adecuado para vostede, tes unha variedade de provedores e tecnoloxías para escoller", dixo Asquini. "Busque cal é o máis adecuado para vostede e asegúrese de ter unha boa comprensión do custo total da propiedade [custo total da propiedade] e comparar os custos de potencia e mantemento entre dispositivos. Moitas veces descubrirás que mercar o máis barato non é adecuado para o teu traballo. "
Os sistemas xeradores de nitróxeno usan un compresor de aire, e a maioría das cervexeiras artesanais xa teñen unha, que é útil.
Que compresores de aire se usan nas cervexeiras artesanais? Empurra o fluído a través de tubos e tanques. Enerxía para o transporte pneumático e o control. Aeración de herba, levadura ou auga. válvula de control. Purgar o gas para forzar o barro dos tanques durante a limpeza e axudar na limpeza de buratos.
Moitas aplicacións cervexeiras requiren o uso especial de compresores de aire 100% sen aceite. Se o aceite entra en contacto coa cervexa, mata a levadura 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, hai normas estritas de calidade e pureza no seu lugar, e con razón. Exemplo: Compresores de aire sen aceite SRL SRL de Sullair de 10 a 15 CV. (De 7,5 a 11 kW) son moi adecuados para cervexeiras artesanais. As cervexeiras gozan da tranquilidade deste tipo de máquinas. A serie SRL ofrece niveis baixos de ruído ata 48dBA, facendo que o compresor sexa adecuado para uso interior sen unha sala insonorizada separada.
Cando o aire limpo é crítico, como é esencial nas cervexeiras e cervexeiras artesanais, o aire sen aceite é esencial. As partículas de aceite no aire comprimido poden contaminar os procesos e a produción descendentes. Dado que moitas cervexeiras producen miles de barrís ou varios casos de cervexa ao ano, ninguén pode permitirse asumir ese risco. Os compresores sen aceite son especialmente adecuados para aplicacións onde o aire está en contacto directo coa materia de materia. Incluso en aplicacións nas que 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.
Tempo de publicación: xaneiro-06-2023