Pembuatan bir kraf menggunakan CO2 dalam bilangan aplikasi yang mengejutkan dalam proses pembuatan bir, pembungkusan dan hidangan: memindahkan bir atau produk dari tangki ke tangki, berkarbonat produk, membersihkan oksigen sebelum pembungkusan, pembungkusan bir dalam proses, pra-menyapu tangki Brit selepas pembersihan dan sanitasi, bir draf pembotolan di restoran atau bar. Ini hanya untuk permulaan.
"Kami menggunakan CO2 di seluruh kilang bir dan bar," kata Max McKenna, pengurus pemasaran kanan di Dorchester Brewing Co. yang berpusat di Boston-di setiap peringkat proses. "
Seperti banyak kilang bir kraf, Dorchester Brewing menghadapi kekurangan CO2 berkualiti komersial yang diperlukan untuk beroperasi (baca tentang semua sebab kekurangan ini di sini).
"Kerana kontrak kami, pembekal CO2 semasa kami tidak menaikkan harga mereka walaupun kenaikan harga di bahagian lain di pasaran," kata McKenna. "Setakat ini, impaknya terutamanya pada pengedaran terhad."
Untuk mengimbangi kekurangan CO2, Dorchester Brewing menggunakan nitrogen dan bukannya CO2 dalam beberapa kes.
"Kami dapat memindahkan banyak operasi ke nitrogen," kata McKenna. "Beberapa yang paling penting adalah membersihkan tin dan menutupi gas semasa proses pengetinan dan pengedap. Ini adalah tambahan terbesar bagi kami kerana proses ini memerlukan banyak CO2. Untuk masa yang lama kami mempunyai loji nitro khas. Kami menggunakan penjana nitrogen khas untuk menghasilkan semua nitrogen untuk bar - untuk garis nitro yang berdedikasi dan campuran bir kami. "
N2 adalah gas lengai yang paling ekonomik untuk menghasilkan dan boleh digunakan di bawah tanah pembuatan bir kraf, kedai botol dan bar. N2 lebih murah daripada CO2 untuk minuman dan sering lebih tersedia, bergantung kepada ketersediaan di kawasan anda.
N2 boleh dibeli sebagai gas dalam silinder tekanan tinggi atau sebagai cecair di embar atau tangki simpanan besar. Nitrogen juga boleh dihasilkan di tapak menggunakan penjana nitrogen. Penjana nitrogen berfungsi dengan mengeluarkan molekul oksigen dari udara.
Nitrogen adalah elemen yang paling banyak (78%) di atmosfera bumi, selebihnya adalah oksigen dan gas surih. Ia juga menjadikannya lebih mesra alam kerana anda memancarkan kurang CO2.
Dalam pembuatan bir dan pembungkusan, N2 boleh digunakan untuk menyimpan oksigen daripada bir. Apabila digunakan dengan betul (kebanyakan orang mencampur CO2 dengan N2 ketika bekerja dengan bir berkarbonat) N2 boleh digunakan untuk membersihkan tangki, memindahkan bir dari tangki ke tangki, menekankan kegs sebelum penyimpanan, sementara di bawah topi. Bahan untuk rasa dan mulut. Di bar, nitro digunakan dalam saluran air paip untuk nitropiv serta tekanan tinggi/aplikasi jarak jauh di mana nitrogen dicampur dengan peratusan tertentu CO2 untuk mengelakkan bir daripada berbuih di paip. N2 juga boleh digunakan sebagai mendidih gas untuk air degassing jika ini adalah sebahagian daripada proses anda.
Sekarang, seperti yang telah kami sebutkan dalam artikel sebelumnya mengenai kekurangan CO2, nitrogen bukan pengganti yang tepat untuk CO2 dalam semua aplikasi pembuatan bir. Gas -gas ini berkelakuan berbeza. Mereka mempunyai berat molekul yang berbeza dan kepadatan yang berbeza.
Sebagai contoh, CO2 lebih larut dalam cecair daripada N2. Inilah sebabnya mengapa nitrogen memberikan gelembung yang lebih kecil dan mulut yang berbeza dalam bir. Inilah sebabnya mengapa pembuat bir menggunakan titisan nitrogen cecair dan bukannya nitrogen gas untuk nitrat bir. Karbon dioksida juga menambah sedikit kepahitan atau masam yang tidak nitrogen tidak, yang boleh mengubah profil rasa, kata orang. Beralih ke nitrogen tidak akan menyelesaikan semua masalah karbon dioksida.
"Terdapat potensi," kata Chuck Skepek, pengarah program pembuatan teknikal di Institut Brewers, "tetapi Nitrogen bukanlah Panacea atau Betulkan Pantas. CO2 dan nitrogen berkelakuan agak berbeza. Anda akan mendapat lebih banyak nitrogen bercampur dengan udara di dalam tangki daripada jika anda membersihkan CO2. Jadi ia memerlukan lebih banyak nitrogen. Saya mendengar ini berulang kali.
"Seorang pembuat bir yang saya tahu benar -benar pintar dan mula menggantikan karbon dioksida dengan nitrogen, dan bir mereka mempunyai lebih banyak oksigen di dalamnya, jadi sekarang mereka menggunakan campuran nitrogen dan karbon dioksida, dengan sedikit nasib. Bukan hanya, "Hei, kita akan mula menggunakan nitrogen untuk menyelesaikan semua masalah kita. Adalah baik untuk melihat lebih banyak perkara mengenai perkara ini dalam kesusasteraan, kami mula melihat lebih banyak orang sebenarnya melakukan penyelidikan, dan, anda tahu, untuk menghasilkan amalan terbaik untuk penggantian ini.
Penyampaian gas ini akan berbeza kerana mereka mempunyai kepadatan yang berbeza yang mungkin mengakibatkan beberapa perubahan kejuruteraan atau penyimpanan. Dengar Jason Perkins, Master Brewer di Allagash Brewing Co., membincangkan menaik taraf garis pembotolan dan manifold gasnya untuk menggunakan CO2 untuk pengisian mangkuk bertekanan dan N2 untuk pemutus sealant dan gelembung. Penyimpanan mungkin berbeza -beza.
"Sudah pasti ada perbezaan, sebahagiannya kerana bagaimana kita mendapat nitrogen," kata McKenna. "Kami mendapat nitrogen cecair tulen di Dewars, jadi menyimpannya sangat berbeza dari tangki CO2 kami: mereka lebih kecil, pada penggelek dan disimpan dalam peti sejuk. Kami telah membawanya ke peringkat seterusnya. Karbon dioksida kepada nitrogen, tetapi sekali lagi, kami sangat berhati -hati tentang cara membuat peralihan dengan cekap dan bertanggungjawab untuk memastikan bir berada di tahap tertinggi setiap langkah. Kunci, dalam beberapa kes, ia adalah penggantian palam dan bermain yang sangat mudah, sementara dalam kes lain ia memerlukan penambahbaikan yang signifikan dalam bahan, infrastruktur, pembuatan, dll. "
Menurut artikel yang sangat baik ini dari Titus Co. (pembekal pemampat udara, pengering udara, dan perkhidmatan pemampat udara di luar Pennsylvania), penjana nitrogen beroperasi dalam satu daripada dua cara:
Penjerapan Swing Tekanan: Adsorpsi Swing Tekanan (PSA) berfungsi menggunakan saringan molekul karbon untuk memisahkan molekul. Penapis mempunyai liang yang sama dengan molekul oksigen, menjebak molekul tersebut ketika mereka melewati dan membolehkan molekul nitrogen yang lebih besar melalui. Penjana kemudian melepaskan oksigen melalui ruang lain. Hasil dari proses ini ialah kesucian nitrogen dapat mencapai 99.999%.
Generasi membran nitrogen. Generasi nitrogen membran berfungsi dengan memisahkan molekul menggunakan serat polimer. Serat ini berongga, dengan liang permukaan yang cukup kecil untuk membolehkan oksigen melewati, tetapi terlalu kecil untuk molekul nitrogen untuk mengeluarkan oksigen dari aliran gas. Penjana yang menggunakan kaedah ini boleh menghasilkan nitrogen sehingga 99.5% tulen.
Nah, penjana nitrogen PSA menghasilkan nitrogen ultra-tujuan dalam jumlah besar dan pada kadar aliran yang tinggi, bentuk nitrogen yang paling murni yang diperlukan oleh banyak kilang bir. Ultrapure bermakna 99.9995% hingga 99%. Penjana nitrogen membran sangat sesuai untuk kilang bir kecil yang memerlukan jumlah yang rendah, alternatif aliran rendah di mana 99% hingga 99.9% kesucian boleh diterima.
Menggunakan teknologi terkini, Atlas Copco Nitrogen Generator adalah pemampat udara perindustrian yang padat dengan diafragma khas yang memisahkan nitrogen dari aliran udara termampat. Kraf Breweries adalah penonton sasaran besar untuk Atlas Copo. Menurut kertas putih Atlas Copco, bir biasanya membayar antara $ 0.10 dan $ 0.15 setiap kaki padu untuk menghasilkan nitrogen di tapak. Bagaimanakah ini dibandingkan dengan kos CO2 anda?
"Kami menawarkan enam pakej standard yang meliputi 80% daripada semua kilang bir - dari beberapa ribu hingga ratusan ribu tong setahun," kata Peter Askini, Pengurus Pembangunan Perniagaan untuk Gas Perindustrian di Atlas Copco. "Pembuatan bir dapat meningkatkan kapasiti penjana nitrogennya untuk membolehkan pertumbuhan sambil mengekalkan kecekapan. Di samping itu, reka bentuk modular membolehkan penjana kedua ditambah jika operasi kilang bir berkembang dengan ketara. "
"Menggunakan nitrogen tidak dimaksudkan untuk menggantikan CO2 sepenuhnya," jelas Asquini, "tetapi kami fikir pembuat wain dapat mengurangkan penggunaannya sekitar 70%. Penggerak utama adalah kemampanan. Sangat mudah bagi mana -mana pembuat wain untuk menghasilkan nitrogen sendiri. Jangan gunakan lebih banyak gas rumah hijau. " Yang lebih baik untuk persekitaran yang akan dibayar dari bulan pertama, yang secara langsung akan menjejaskan bahagian bawah, jika ia tidak muncul sebelum anda membeli, jangan membelinya. Di sini adalah peraturan mudah kami. Permintaan untuk CO2 meroket untuk menghasilkan produk tersebut, seperti ais kering, yang menggunakan jumlah CO2 dan diperlukan untuk mengangkut vaksin. Breweries di Amerika Syarikat menyatakan kebimbangan mengenai tahap bekalan dan bertanya -tanya apakah mereka dapat mengekalkan tahap harga yang konsisten dengan keperluan kilang bir. "
Seperti yang dinyatakan sebelum ini, kesucian nitrogen akan menjadi kebimbangan utama bagi pembuat bir. Sama seperti CO2, nitrogen akan berinteraksi dengan bir atau wort dan membawa kekotoran bersama dengannya. Inilah sebabnya banyak penjana nitrogen makanan dan minuman akan diiklankan sebagai unit bebas minyak (belajar tentang manfaat kebersihan pemampat bebas minyak dalam ayat terakhir di bar sisi di bawah).
"Apabila kami menerima CO2, kami menyemak kualiti dan pencemarannya, yang merupakan satu lagi bahagian yang sangat penting untuk bekerja dengan pembekal yang baik," kata McKenna. "Nitrogen sedikit berbeza, itulah sebabnya kita masih membeli nitrogen cecair tulen. Satu lagi perkara yang kita cari ialah mencari dan harga penjana nitrogen dalaman - sekali lagi, dengan fokus pada nitrogen yang dihasilkan dengan kesucian untuk mengehadkan pengambilan oksigen. Kami melihat ini sebagai pelaburan yang berpotensi, jadi satu -satunya proses di kilang bir yang sepenuhnya bergantung kepada CO2 akan menjadi pengkarbonan bir dan penyelenggaraan air.
"Tetapi satu perkara yang benar -benar penting untuk diingat - sekali lagi, sesuatu yang kelihatannya pemilih untuk mengabaikan tetapi penting untuk mengekalkan kualiti bir - adalah bahawa mana -mana penjana nitrogen perlu menghasilkan nitrogen ke tempat perpuluhan kedua [iaitu 99.99% kesucian] untuk menghadkan pengambilan oksigen dan risiko pengoksidaan. Tahap ketepatan dan kesucian ini memerlukan lebih banyak kos penjana nitrogen, tetapi memastikan kualiti nitrogen dan oleh itu kualiti bir. "
Brewers memerlukan banyak data dan kawalan kualiti apabila menggunakan nitrogen. Sebagai contoh, jika pembuat bir menggunakan N2 untuk memindahkan bir di antara tangki, kestabilan CO2 dalam tangki dan dalam tangki atau botol mesti dipantau sepanjang proses. Dalam sesetengah kes, n2 tulen mungkin tidak berfungsi dengan betul (contohnya, apabila mengisi bekas) kerana n2 tulen akan mengeluarkan CO2 dari penyelesaian. Akibatnya, sesetengah pembuat bir akan menggunakan campuran 50/50 CO2 dan N2 untuk mengisi mangkuk, sementara yang lain akan mengelakkannya sepenuhnya.
Petua N2 Pro: Mari bercakap penyelenggaraan. Penjana nitrogen benar-benar hampir dengan "menetapkan dan melupakannya" seperti yang anda boleh dapatkan, tetapi sesetengah bahan habis, seperti penapis, memerlukan penggantian separa st-biasa. Biasanya, perkhidmatan ini diperlukan kira -kira setiap 4000 jam. Pasukan yang sama yang menjaga pemampat udara anda juga akan menjaga penjana anda. Kebanyakan penjana datang dengan pengawal mudah yang serupa dengan iPhone anda dan menawarkan keupayaan pemantauan jauh aplikasi penuh.
Pembersihan tangki berbeza daripada pembersihan nitrogen untuk beberapa sebab. N2 bercampur dengan baik dengan udara, jadi ia tidak berinteraksi dengan O2 seperti CO2. N2 juga lebih ringan daripada udara, jadi ia mengisi tangki dari atas ke bawah, manakala CO2 mengisi dari bawah ke atas. Ia memerlukan lebih banyak N2 daripada CO2 untuk membersihkan tangki penyimpanan dan sering memerlukan lebih banyak letupan tembakan. Adakah anda masih menjimatkan wang?
Isu keselamatan baru juga timbul dengan gas perindustrian baru. Brewery pasti perlu memasang sensor O2 supaya pekerja dapat memvisualisasikan kualiti udara dalaman - sama seperti anda mempunyai N2 Dewars yang disimpan di dalam peti sejuk hari ini.
Tetapi keuntungan dengan mudah boleh melebihi loji pemulihan CO2. Dalam webinar ini, Dion Quinn dari FOTH Production Solutions (firma kejuruteraan) menyatakan bahawa pengeluaran N2 kos antara $ 8 dan $ 20 per tan, sambil menangkap CO2 dengan kos loji pemulihan antara $ 50 dan $ 200 per tan.
Manfaat penjana nitrogen termasuk menghapuskan atau sekurang -kurangnya mengurangkan kebergantungan terhadap kontrak dan bekalan CO2 dan nitrogen. Ini menjimatkan ruang penyimpanan sebagai kilang bir boleh menghasilkan dan menyimpan sebanyak yang mereka perlukan, menghapuskan keperluan untuk menyimpan dan mengangkut botol nitrogen. Seperti CO2, penghantaran dan pengendalian nitrogen dibayar oleh pelanggan. Dengan nitrogenerator, ini tidak lagi menjadi masalah.
Penjana nitrogen sering mudah diintegrasikan ke dalam persekitaran kilang bir. Penjana nitrogen yang lebih kecil boleh dipasang di dinding supaya mereka tidak mengambil ruang lantai dan beroperasi secara senyap-senyap. Beg ini mengendalikan perubahan suhu ambien dengan baik dan sangat tahan terhadap turun naik suhu. Boleh dipasang di luar rumah, tetapi tidak disyorkan untuk iklim tinggi dan rendah yang melampau.
Terdapat banyak pengeluar penjana nitrogen termasuk Atlas Copco, Parker Hannifin, Sistem South-Tek, Milcarb dan Holtec Gas Systems. Penjana nitrogen kecil boleh menelan kos kira-kira $ 800 sebulan di bawah program pajakan lima tahun, kata Asquini.
"Pada penghujung hari, jika nitrogen sesuai untuk anda, anda mempunyai pelbagai pembekal dan teknologi untuk dipilih," kata Asquini. "Cari mana yang sesuai untuk anda dan pastikan anda mempunyai pemahaman yang baik tentang jumlah kos pemilikan [jumlah kos pemilikan] dan membandingkan kos kuasa dan penyelenggaraan antara peranti. Anda sering mendapati bahawa membeli yang paling murah tidak sesuai untuk pekerjaan anda. "
Sistem penjana nitrogen menggunakan pemampat udara, dan kebanyakan kilang bir kraf sudah mempunyai satu, yang berguna.
Apa pemampat udara yang digunakan dalam kilang bir kraf? Menolak cecair melalui paip dan tangki. Tenaga untuk menyampaikan dan mengawal pneumatik. Pengudaraan wort, ragi atau air. injap kawalan. Pembersihan gas untuk memaksa lumpur keluar dari tangki semasa pembersihan dan membantu pembersihan lubang.
Banyak aplikasi kilang bir memerlukan penggunaan khas 100% pemampat udara bebas minyak. Jika minyak bersentuhan dengan bir, ia membunuh yis dan meratakan buih, yang merosakkan minuman dan membuat bir buruk.
Ia juga risiko keselamatan. Kerana industri makanan dan minuman sangat sensitif, terdapat standard kualiti dan kesucian yang ketat, dan dengan haknya. Contoh: pemampat udara bebas minyak Sulir SRL dari 10 hingga 15 hp. (dari 7.5 hingga 11 kW) sangat sesuai untuk kilang bir kraf. Breweries menikmati ketenangan jenis mesin ini. Siri SRL menawarkan tahap bunyi yang rendah ke 48DBA, menjadikan pemampat sesuai untuk kegunaan dalaman tanpa bilik kalis bunyi yang berasingan.
Apabila udara bersih adalah kritikal, seperti dalam kilang bir dan kilang bir, udara bebas minyak adalah penting. Zarah minyak di udara termampat boleh mencemarkan proses dan pengeluaran hiliran. Memandangkan banyak kilang bir menghasilkan beribu -ribu tong atau beberapa kes bir setahun, tiada siapa yang mampu mengambil risiko itu. Pemampat bebas minyak sangat sesuai untuk aplikasi di mana udara berada dalam hubungan langsung dengan bahan mentah. Malah dalam aplikasi di mana tidak ada hubungan langsung antara bahan-bahan dan udara, seperti dalam garis pembungkusan, pemampat bebas minyak membantu mengekalkan produk akhir yang bersih untuk ketenangan fikiran.
Masa Post: Jan-06-2023