Kilang bir kraf menggunakan CO2 dalam beberapa aplikasi yang mengejutkan dalam proses membancuh, pembungkusan dan penyajian: memindahkan bir atau produk dari tangki ke tangki, mengkarbonatkan produk, menulenkan oksigen sebelum pembungkusan, membungkus bir dalam proses, pra-membilas tangki brit selepas pembersihan dan membersihkan, membotolkan bir draf 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 berpangkalan di Boston. Menghidangkan bir - pada setiap peringkat proses.”
Seperti kebanyakan kilang bir kraf, Dorchester Brewing menghadapi kekurangan CO2 kualiti komersial yang diperlukan untuk beroperasi (baca tentang semua sebab kekurangan ini di sini).
"Disebabkan kontrak kami, pembekal CO2 kami sekarang tidak menaikkan harga mereka walaupun harga meningkat di bahagian lain pasaran," kata McKenna."Setakat ini, kesannya adalah terutamanya pada pengedaran terhad."
Untuk mengimbangi kekurangan CO2, Dorchester Brewing menggunakan nitrogen dan bukannya CO2 dalam beberapa kes.
"Kami dapat memindahkan banyak operasi kepada nitrogen," McKenna meneruskan.“Antara yang paling penting ialah membersihkan tin dan menutup gas semasa proses pengetinan dan pengedap.Ini adalah tambahan terbesar bagi kami kerana proses ini memerlukan banyak CO2.Untuk masa yang lama kami mempunyai kilang nitro khas.Kami menggunakan penjana nitrogen khas untuk menghasilkan semua nitrogen untuk bar – untuk barisan nitro khusus dan campuran bir kami.”
N2 ialah gas lengai yang paling menjimatkan untuk dihasilkan dan boleh digunakan di ruang bawah tanah kilang bir, kedai botol dan bar.N2 lebih murah daripada CO2 untuk minuman dan selalunya lebih banyak tersedia, bergantung pada ketersediaan di kawasan anda.
N2 boleh dibeli sebagai gas dalam silinder tekanan tinggi atau sebagai cecair dalam Dewar atau tangki simpanan yang besar.Nitrogen juga boleh dihasilkan di tapak menggunakan penjana nitrogen.Penjana nitrogen berfungsi dengan mengeluarkan molekul oksigen dari udara.
Nitrogen adalah unsur yang paling banyak (78%) di atmosfera Bumi, selebihnya adalah oksigen dan gas surih.Ia juga menjadikannya lebih mesra alam kerana anda mengeluarkan lebih sedikit CO2.
Dalam pembuatan bir dan pembungkusan, N2 boleh digunakan untuk menghalang oksigen daripada bir.Apabila digunakan dengan betul (kebanyakan orang mencampurkan CO2 dengan N2 apabila bekerja dengan bir berkarbonat) N2 boleh digunakan untuk membersihkan tangki, memindahkan bir dari tangki ke tangki, menekan tong sebelum penyimpanan, sambil mengudara di bawah penutup.bahan untuk rasa dan rasa mulut.Dalam bar, nitro digunakan dalam saluran air paip untuk nitropiv serta aplikasi tekanan tinggi/jarak jauh di mana nitrogen dicampur dengan peratusan CO2 tertentu untuk mengelakkan bir daripada berbuih pada paip.N2 juga boleh digunakan sebagai gas mendidih untuk penyahgas air jika ini adalah sebahagian daripada proses anda.
Sekarang, seperti yang kami nyatakan dalam artikel kami sebelum ini mengenai kekurangan CO2, nitrogen bukanlah pengganti tepat untuk CO2 dalam semua aplikasi pembuatan bir.Gas-gas ini berkelakuan berbeza.Mereka mempunyai berat molekul yang berbeza dan ketumpatan yang berbeza.
Sebagai contoh, CO2 lebih larut dalam cecair daripada N2.Inilah sebabnya mengapa nitrogen memberikan buih yang lebih kecil dan rasa mulut yang berbeza dalam bir.Inilah sebabnya mengapa pembuat bir menggunakan titisan nitrogen cecair dan bukannya nitrogen gas kepada bir nitrat.Karbon dioksida juga menambah sedikit kepahitan atau masam yang tidak nitrogen, yang boleh mengubah profil rasa, kata orang.Beralih kepada nitrogen tidak akan menyelesaikan semua masalah karbon dioksida.
"Terdapat potensi," kata Chuck Skepek, pengarah program pembuatan bir teknikal di Institut Brewers, "tetapi nitrogen bukanlah ubat penawar atau penyelesaian yang cepat.CO2 dan nitrogen berkelakuan agak berbeza.Anda akan mendapat lebih banyak nitrogen bercampur dengan udara di dalam tangki berbanding jika anda membersihkan CO2.Jadi ia akan memerlukan lebih banyak nitrogen.Saya mendengar ini berulang kali.
"Seorang pembuat bir yang saya kenali benar-benar bijak dan mula menggantikan karbon dioksida dengan nitrogen, dan bir mereka mempunyai lebih banyak oksigen di dalamnya, jadi kini mereka menggunakan campuran nitrogen dan karbon dioksida, dengan sedikit nasib.bukan sahaja, “Hei, kami akan mula menggunakan nitrogen untuk menyelesaikan semua masalah kami.Senang melihat lebih banyak lagi tentang perkara ini dalam kesusasteraan, kami mula melihat lebih ramai orang benar-benar melakukan penyelidikan, dan, anda tahu, untuk menghasilkan amalan terbaik untuk penggantian ini.
Penghantaran gas ini akan berbeza kerana ia mempunyai ketumpatan yang berbeza yang mungkin mengakibatkan beberapa perubahan kejuruteraan atau penyimpanan.Dengar Jason Perkins, pembuat bir induk di Allagash Brewing Co., berbincang tentang menaik taraf talian pembotolan dan manifold gasnya untuk menggunakan CO2 untuk mengisi mangkuk bertekanan dan N2 untuk pengedap dan pemecah gelembung.Storan mungkin berbeza-beza.
"Pasti ada beberapa perbezaan, sebahagiannya kerana cara kita mendapat nitrogen," kata McKenna.“Kami mendapat nitrogen cecair tulen dalam dewar, jadi menyimpannya sangat berbeza daripada tangki CO2 kami: ia lebih kecil, pada penggelek dan disimpan di 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 pada tahap tertinggi setiap langkah.kunci, dalam beberapa kes ia adalah penggantian pasang dan main yang sangat mudah, manakala dalam kes lain ia memerlukan peningkatan ketara dalam bahan, infrastruktur, pembuatan, dll.
Menurut artikel hebat ini daripada The Titus Co. (pembekal pemampat udara, pengering udara dan perkhidmatan pemampat udara di luar Pennsylvania), penjana nitrogen beroperasi dalam satu daripada dua cara:
Penjerapan ayunan tekanan: Penjerapan ayunan tekanan (PSA) berfungsi menggunakan penapis molekul karbon untuk memisahkan molekul.Saringan mempunyai liang yang sama saiz dengan molekul oksigen, memerangkap molekul tersebut semasa ia melalui dan membenarkan molekul nitrogen yang lebih besar melaluinya.Penjana kemudian membebaskan oksigen melalui ruang lain.Hasil daripada proses ini ialah ketulenan nitrogen boleh mencapai 99.999%.
Penjanaan membran nitrogen.Penjanaan nitrogen membran berfungsi dengan mengasingkan molekul menggunakan gentian polimer.Gentian ini berongga, dengan liang permukaan cukup kecil untuk membenarkan oksigen melaluinya, tetapi terlalu kecil untuk molekul nitrogen untuk mengeluarkan oksigen daripada aliran gas.Penjana menggunakan kaedah ini boleh menghasilkan nitrogen sehingga 99.5% tulen.
Nah, penjana nitrogen PSA menghasilkan nitrogen ultra tulen dalam jumlah yang besar dan pada kadar aliran tinggi, bentuk nitrogen paling tulen yang diperlukan oleh banyak kilang bir.Ultratulen bermakna 99.9995% hingga 99%.Penjana nitrogen membran sesuai untuk kilang bir kecil yang memerlukan volum rendah, alternatif aliran rendah di mana ketulenan 99% hingga 99.9% boleh diterima.
Menggunakan teknologi terkini, penjana nitrogen Atlas Copco ialah pemampat udara industri padat dengan diafragma khas yang memisahkan nitrogen daripada aliran udara termampat.Kilang bir kraf adalah khalayak sasaran yang besar untuk Atlas Copo.Menurut kertas putih Atlas Copco, pembuat 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 - daripada beberapa ribu hingga ratusan ribu tong setahun," kata Peter Askini, pengurus pembangunan perniagaan untuk gas perindustrian di Atlas Copco.“Sebuah kilang bir boleh meningkatkan kapasiti penjana nitrogennya untuk membolehkan pertumbuhan sambil mengekalkan kecekapan.Selain itu, reka bentuk modular membolehkan penjana kedua ditambah jika operasi kilang bir berkembang dengan ketara.”
"Menggunakan nitrogen tidak bertujuan untuk menggantikan CO2 sepenuhnya," jelas Asquini, "tetapi kami berpendapat bahawa pembuat wain boleh mengurangkan penggunaan mereka sebanyak kira-kira 70%.Daya penggerak utama ialah kemampanan.Sangat mudah bagi mana-mana pembuat wain untuk menghasilkan nitrogen sendiri.Jangan gunakan lebih banyak gas rumah hijau.”yang lebih baik untuk alam sekitar Ia akan membayar dari bulan pertama, yang secara langsung akan menjejaskan garis bawah, jika ia tidak muncul sebelum anda membeli, jangan beli. Berikut adalah peraturan mudah kami. Permintaan untuk CO2 sedang melonjak untuk menghasilkan produk sedemikian, seperti ais kering, yang menggunakan sejumlah besar CO2 dan diperlukan untuk mengangkut vaksin.Kilang bir di AS menyuarakan kebimbangan tentang tahap bekalan dan tertanya-tanya sama ada mereka boleh mengekalkan paras harga konsisten dengan keperluan kilang bir itu.”
Seperti yang dinyatakan sebelum ini, ketulenan nitrogen akan menjadi kebimbangan utama bagi pembuat bir kraf.Sama seperti CO2, nitrogen akan berinteraksi dengan bir atau wort dan membawa kekotoran bersamanya.Inilah sebabnya mengapa banyak penjana nitrogen makanan dan minuman akan diiklankan sebagai unit bebas minyak (ketahui tentang faedah 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 dalam bekerja dengan pembekal yang baik," kata McKenna.“Nitrogen adalah sedikit berbeza, itulah sebabnya kami masih membeli nitrogen cecair tulen.Perkara lain yang kami sedang lihat ialah mencari dan menetapkan harga penjana nitrogen dalaman – sekali lagi, dengan tumpuan pada nitrogen yang dihasilkannya dengan Ketulenan untuk mengehadkan pengambilan oksigen.Kami melihat ini sebagai pelaburan yang berpotensi, jadi satu-satunya proses di kilang bir yang bergantung sepenuhnya kepada CO2 ialah pengkarbonan bir dan penyelenggaraan air paip.
"Tetapi satu perkara yang sangat penting untuk diingat - sekali lagi, sesuatu yang kelihatan pemilih untuk diabaikan tetapi penting untuk mengekalkan kualiti bir - ialah mana-mana penjana nitrogen perlu menghasilkan nitrogen ke tempat perpuluhan kedua [iaitu 99.99% ketulenan] untuk mengehadkan oksigen pengambilan dan risiko pengoksidaan.Tahap ketepatan dan ketulenan ini memerlukan lebih banyak kos penjana nitrogen, tetapi memastikan kualiti nitrogen dan oleh itu kualiti bir.
Pembuat bir memerlukan banyak data dan kawalan kualiti apabila menggunakan nitrogen.Contohnya, jika pembuat bir menggunakan N2 untuk memindahkan bir 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, semasa mengisi bekas) kerana N2 tulen akan mengeluarkan CO2 daripada larutan.Akibatnya, sesetengah pembuat bir akan menggunakan campuran 50/50 CO2 dan N2 untuk mengisi mangkuk, manakala yang lain akan mengelakkannya sepenuhnya.
Petua N2 Pro: Mari kita bercakap tentang penyelenggaraan.Penjana nitrogen benar-benar hampir dengan "menetapkannya dan melupakannya" seperti yang anda boleh dapatkan, tetapi beberapa bahan habis pakai, seperti penapis, memerlukan penggantian separa 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 ringkas yang serupa dengan iPhone anda dan menawarkan keupayaan pemantauan jauh aplikasi penuh.
Pembersihan tangki berbeza daripada pembersihan nitrogen atas beberapa sebab.N2 bercampur baik dengan udara, jadi ia tidak berinteraksi dengan O2 seperti CO2.N2 juga lebih ringan daripada udara, jadi ia memenuhi tangki dari atas ke bawah, manakala CO2 mengisinya dari bawah ke atas.Ia memerlukan lebih banyak N2 daripada CO2 untuk membersihkan tangki simpanan dan selalunya memerlukan lebih banyak letupan tembakan.Adakah anda masih menyimpan wang?
Isu keselamatan baharu juga timbul dengan gas perindustrian baharu.Sebuah kilang bir pastinya harus memasang penderia O2 supaya pekerja dapat menggambarkan kualiti udara dalaman - sama seperti anda mempunyai N2 dewar yang disimpan dalam peti sejuk hari ini.
Tetapi keuntungan boleh dengan mudah mengatasi loji pemulihan CO2.Dalam webinar ini, Dion Quinn dari Foth Production Solutions (sebuah firma kejuruteraan) menyatakan bahawa kos pengeluaran N2 antara $8 dan $20 setiap tan, sementara menangkap CO2 dengan kos loji pemulihan antara $50 dan $200 setiap tan.
Faedah penjana nitrogen termasuk menghapuskan atau sekurang-kurangnya mengurangkan pergantungan pada kontrak dan bekalan CO2 dan nitrogen.Ini menjimatkan ruang penyimpanan kerana kilang bir boleh menghasilkan dan menyimpan seberapa banyak 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 selalunya mudah disepadukan ke dalam persekitaran kilang bir.Penjana nitrogen yang lebih kecil boleh dipasang di dinding supaya ia tidak mengambil ruang lantai dan beroperasi dengan 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 Sistem Gas Holtec.Penjana nitrogen kecil boleh menelan kos kira-kira $800 sebulan di bawah program pajakan sendiri selama lima tahun, kata Asquini.
"Pada penghujung hari, jika nitrogen sesuai untuk anda, anda mempunyai pelbagai pembekal dan teknologi untuk dipilih," kata Asquini.“Cari yang mana satu sesuai untuk anda dan pastikan anda mempunyai pemahaman yang baik tentang jumlah kos pemilikan [jumlah kos pemilikan] dan bandingkan kos kuasa dan penyelenggaraan antara peranti.Anda selalunya akan 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.
Apakah pemampat udara yang digunakan dalam kilang bir kraf?Menolak cecair melalui paip dan tangki.Tenaga untuk penghantaran dan kawalan pneumatik.Pengudaraan wort, yis atau air.injap kawalan.Bersihkan gas untuk memaksa lumpur keluar dari tangki semasa pembersihan dan untuk membantu dalam pembersihan lubang.
Banyak aplikasi kilang bir memerlukan penggunaan khas pemampat udara bebas minyak 100%.Jika minyak bersentuhan dengan bir, ia membunuh yis dan meratakan buih, yang merosakkan minuman dan menjadikan bir buruk.
Ia juga merupakan risiko keselamatan.Oleh kerana industri makanan dan minuman sangat sensitif, terdapat piawaian kualiti dan ketulenan yang ketat, dan memang wajar.Contoh: Pemampat udara bebas minyak siri Sullair SRL dari 10 hingga 15 hp.(dari 7.5 hingga 11 kW) sangat sesuai untuk kilang bir kraf.Kilang bir menikmati ketenangan jenis mesin ini.Siri SRL menawarkan tahap hingar rendah sehingga 48dBA, menjadikan pemampat sesuai untuk kegunaan dalaman tanpa bilik kalis bunyi yang berasingan.
Apabila udara bersih adalah kritikal, seperti di kilang bir dan kilang pembuatan kraf, udara bebas minyak adalah penting.Zarah minyak dalam 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 amat sesuai untuk aplikasi di mana udara bersentuhan langsung dengan bahan suapan.Walaupun dalam aplikasi di mana tiada sentuhan langsung antara bahan dan udara, seperti dalam talian pembungkusan, pemampat bebas minyak membantu memastikan produk akhir bersih untuk ketenangan fikiran.
Masa siaran: Jan-06-2023