Крафт пиваре користе CO2 у изненађујуће великом броју примена у процесу кувања, паковања и сервирања: премештање пива или производа из резервоара у резервоар, карбонизација производа, пречишћавање кисеоника пре паковања, паковање пива у процесу, претходно испирање танкова након чишћења и дезинфекције, флаширање точног пива у ресторану или бару. Ово је само за почетак.
„Користимо CO2 у целој пивари и бару“, каже Макс Мекена, виши менаџер маркетинга у бостонској пивари Dorchester Brewing Co. која служи пиво – у свакој фази процеса.
Као и многе крафт пиваре, и пивара Дорчестер се суочава са недостатком CO2 комерцијалног квалитета који јој је потребан за рад (прочитајте све разлоге за ову несташицу овде).
„Због наших уговора, наши тренутни добављачи CO2 нису подигли цене упркос повећању цена у другим деловима тржишта“, рекао је Макена. „До сада је утицај углавном био на ограничену дистрибуцију.“
Да би надокнадила недостатак CO2, пивара Дорчестер у неким случајевима користи азот уместо CO2.
„Успели смо да пређемо на многе операције на азот“, наставио је Макена. „Неке од најважнијих биле су чишћење лименки и покривање гаса током процеса конзервирања и затварања. Ово је убедљиво највећи додатак за нас јер ови процеси захтевају много CO2. Дуго времена смо имали специјално постројење за нитро. Користимо специјални генератор азота да бисмо произвели сав азот за бар – за посебну нитро линију и нашу мешавину пива.“
N2 је најекономичнији инертни гас за производњу и може се користити у подрумима крафт пивара, продавницама алкохола и баровима. N2 је јефтинији од CO2 за пића и често је доступнији, у зависности од расположивости у вашем подручју.
N2 се може купити као гас у боцама под високим притиском или као течност у Дјуаровим боцама или великим резервоарима за складиштење. Азот се такође може произвести на лицу места помоћу генератора азота. Генератори азота раде тако што уклањају молекуле кисеоника из ваздуха.
Азот је најзаступљенији елемент (78%) у Земљиној атмосфери, остатак је кисеоник и гасови у траговима. Такође га чини еколошки прихватљивијим јер емитује мање угљен-диоксида.
У производњи пива и паковању, N2 се може користити за спречавање уласка кисеоника у пиво. Када се правилно користи (већина људи меша CO2 са N2 када раде са газираним пивом), N2 се може користити за чишћење резервоара, пребацивање пива из резервоара у резервоар, подизање притиска у бурићима пре складиштења, док се аерира испод чепова. Као састојак за укус и осећај у устима. У баровима, нитро се користи у водоводима за воду из славине за нитропив, као и за примене под високим притиском/на велике удаљености где се азот меша са одређеним процентом CO2 како би се спречило пењење пива на славини. N2 се чак може користити као гас за испаравање за дегазацију воде ако је то део вашег процеса.
Као што смо поменули у нашем претходном чланку о недостатку CO2, азот није тачна замена за CO2 у свим применама у пиварству. Ови гасови се понашају различито. Имају различите молекулске тежине и различите густине.
На пример, CO2 је растворљивији у течностима од N2. Због тога азот даје мање мехуриће и другачији осећај у устима пива. Због тога пивари користе капи течног азота уместо гасовитог азота за нитратно пиво. Угљен-диоксид такође додаје ноту горчине или киселости коју азот не додаје, што може променити профил укуса, кажу људи. Прелазак на азот неће решити све проблеме са угљен-диоксидом.
„Постоји потенцијал“, каже Чак Скепек, директор техничких програма за производњу пива у Институту за пиваре, „али азот није панацеја или брзо решење. CO2 и азот се понашају сасвим другачије. Добићете више азота помешаног са ваздухом у резервоару него ако прочистите CO2. Дакле, биће потребно више азота. Ово чујем изнова и изнова.“
„Један пивар кога познајем био је заиста паметан и почео је да замењује угљен-диоксид азотом, а њихово пиво је имало много више кисеоника у себи, па сада користе мешавину азота и угљен-диоксида, уз мало више среће. Не само: „Хеј, почећемо да користимо азот да решимо све наше проблеме. Лепо је видети много више о овоме у литератури, почињемо да видимо више људи који заправо истражују и, знате, смишљају најбоље праксе за ову замену.“
Испорука ових гасова ће бити различита јер имају различите густине, што може довести до неких инжењерских промена или промена у складиштењу. Послушајте Џејсона Перкинса, главног пивара у пивари Allagash Brewing Co., како говори о надоградњи своје линије за флаширање и гасног разводника како би користио CO2 за пуњење посуда под притиском и N2 за заптивач и средство за разбијање мехурића. Складиштење може да варира.
„Дефинитивно постоје неке разлике, делом због начина на који добијамо азот“, рекао је Макена. „Добијамо чисти течни азот у Дјуаровим посудама, тако да је његово складиштење веома другачије од наших CO2 резервоара: они су мањи, на ваљцима и чувају се у замрзивачу. Подигли смо то на виши ниво. Угљен-диоксид у азот, али опет, веома смо пажљиви у вези са тим како да ефикасно и одговорно извршимо прелазак како бисмо осигурали да је пиво на највишем нивоу у сваком кораку. Кључно је да је у неким случајевима то била веома једноставна замена „укључи и користи“, док је у другим случајевима то захтевало значајна побољшања у материјалима, инфраструктури, производњи итд.“
Према овом одличном чланку компаније The Titus Co. (добављача компресора за ваздух, сушача ваздуха и услуга компресора за ваздух ван Пенсилваније), генератори азота раде на један од два начина:
Адсорпција са осцилацијом притиска: Адсорпција са осцилацијом притиска (PSA) функционише користећи угљенична молекуларна сита за раздвајање молекула. Сито има поре исте величине као и молекули кисеоника, хватајући те молекуле док пролазе и пропуштајући веће молекуле азота. Генератор затим ослобађа кисеоник кроз другу комору. Резултат овог процеса је да чистоћа азота може достићи 99,999%.
Мембранско генерисање азота. Мембранско генерисање азота функционише тако што раздваја молекуле помоћу полимерних влакана. Ова влакна су шупља, са површинским порама довољно малим да пропусте кисеоник, али премалим да би молекули азота уклонили кисеоник из гасног тока. Генератори који користе ову методу могу да производе азот чистоће до 99,5%.
Па, PSA генератор азота производи ултрачист азот у великим количинама и при великим протоцима, најчистији облик азота који је потребан многим пиварама. Ултрачист значи 99,9995% до 99%. Мембрански генератори азота су идеални за мале пиваре којима је потребна алтернатива мале запремине и ниског протока где је прихватљива чистоћа од 99% до 99,9%.
Користећи најновију технологију, генератор азота компаније Atlas Copco је компактни индустријски ваздушни компресор са посебном дијафрагмом која одваја азот од струје компримованог ваздуха. Крафт пиваре су велика циљна публика за Atlas Copo. Према белој књизи компаније Atlas Copco, пиваре обично плаћају између 0,10 и 0,15 долара по кубном метру за производњу азота на лицу места. Како се ово упоређује са вашим трошковима CO2?
„Нудимо шест стандардних пакета који покривају 80% свих пивара – од неколико хиљада до стотина хиљада барела годишње“, каже Питер Аскини, менаџер за развој пословања за индустријске гасове у компанији Атлас Копко. „Пивара може повећати капацитет својих генератора азота како би омогућила раст уз одржавање ефикасности. Поред тога, модуларни дизајн омогућава додавање другог генератора ако се пословање пиваре значајно прошири.“
„Коришћење азота није намењено потпуној замени CO2“, објашњава Аскини, „али мислимо да винари могу смањити своју потрошњу за око 70%. Главна покретачка снага је одрживост. Веома је лако за сваког винара да сам производи азот. Не користите више гасова стаклене баште.“ што је боље за животну средину. Исплатиће се већ од првог месеца, што ће директно утицати на профит, ако се не појави пре него што купите, немојте га куповати. Ево наших једноставних правила. Потражња за CO2 нагло расте за производњу таквих производа, попут сувог леда, који користи велике количине CO2 и потребан је за транспорт вакцина. Пиваре у САД изражавају забринутост због нивоа понуде и питају се да ли могу да одрже ниво цена у складу са потребама пиваре.“
Као што је раније поменуто, чистоћа азота биће главна брига за произвођаче крафт пива. Баш као и CO2, азот ће реаговати са пивом или сладовином и са собом носити нечистоће. Због тога ће се многи генератори азота за храну и пиће рекламирати као јединице без уља (сазнајте о предностима чистоће компресора без уља у последњој реченици у бочној траци испод).
„Када примимо CO2, проверавамо његов квалитет и контаминацију, што је још један веома важан део рада са добрим добављачем“, рекао је Макена. „Азот је мало другачији, због чега и даље купујемо чисти течни азот. Још једна ствар коју разматрамо је проналажење и одређивање цене интерног генератора азота – опет, са фокусом на азот који производи уз помоћ Purity-ја како би се ограничио унос кисеоника. Ово видимо као потенцијалну инвестицију, тако да ће једини процеси у пивари који су потпуно зависни од CO2 бити карбонизација пива и одржавање воде из славине.“
„Али једна заиста важна ствар коју треба имати на уму – опет, нешто што делује непотребно превидети, али је кључно за одржавање квалитета пива – јесте да сваки генератор азота мора да производи азот до друге децимале [тј. чистоће од 99,99%] како би се ограничио унос кисеоника и ризик од оксидације. Овај ниво тачности и чистоће захтева веће трошкове генератора азота, али осигурава квалитет азота, а самим тим и квалитет пива.“
Пиварима је потребно много података и контроле квалитета када користе азот. На пример, ако пивара користи N2 за премештање пива између резервоара, стабилност CO2 у резервоару и у резервоару или боци мора се пратити током целог процеса. У неким случајевима, чисти N2 можда неће правилно функционисати (на пример, приликом пуњења контејнера) јер ће чисти N2 уклонити CO2 из раствора. Као резултат тога, неки пивари ће користити мешавину CO2 и N2 у односу 50/50 за пуњење посуде, док ће други то у потпуности избегавати.
N2 Про савет: Хајде да причамо о одржавању. Генератори азота су заиста најближи „подеси и заборави“ колико год можете добити, али неки потрошни материјали, попут филтера, захтевају полуредовну замену. Типично, ова услуга је потребна отприлике сваких 4000 сати. Исти тим који брине о вашем ваздушном компресору, бринуће се и о вашем генератору. Већина генератора долази са једноставним контролером сличним вашем iPhone-у и нуди комплетне могућности даљинског праћења путем апликације.
Чишћење резервоара се разликује од чишћења азотом из више разлога. N2 се добро меша са ваздухом, тако да не реагује са O2 као што то чини CO2. N2 је такође лакши од ваздуха, па пуни резервоар одозго надоле, док га CO2 пуни одоздо надоле. Потребно је више N2 него CO2 да би се прочистио резервоар за складиштење и често је потребно више сачмарења. Да ли и даље штедите новац?
Такође се јављају и нови безбедносни проблеми са новим индустријским гасом. Пивара би свакако требало да инсталира О2 сензоре како би запослени могли да визуелизују квалитет ваздуха у затвореном простору – баш као што данас имате Дјуарове посуде са азотом које се чувају у фрижидерима.
Али профитабилност може лако надмашити постројења за рекуперацију CO2. У овом вебинару, Дион Квин из Foth Production Solutions (инжењерске фирме) наводи да производња N2 кошта између 8 и 20 долара по тони, док хватање CO2 помоћу постројења за рекуперацију кошта између 50 и 200 долара по тони.
Предности генератора азота укључују елиминисање или барем смањење зависности од уговора и залиха CO2 и азота. Ово штеди простор за складиштење јер пиваре могу да производе и складиште онолико колико им је потребно, елиминишући потребу за складиштењем и транспортом боца са азотом. Као и код CO2, трошкове транспорта и руковања азотом плаћа купац. Са азотогенераторима, ово више није проблем.
Генератори азота се често лако интегришу у пиварско окружење. Мањи генератори азота могу се монтирати на зид тако да не заузимају простор на поду и раде тихо. Ове кесе добро подносе промене температуре околине и веома су отпорне на температурне флуктуације. Могу се инсталирати напољу, али се не препоручују за екстремно високе и ниске климатске услове.
Постоји много произвођача генератора азота, укључујући Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb и Holtec Gas Systems. Мали генератор азота могао би коштати око 800 долара месечно у оквиру петогодишњег програма закупа са могућношћу куповине, рекао је Аскини.
„На крају крајева, ако је азот прави избор за вас, имате низ добављача и технологија које можете изабрати“, рекао је Аскини. „Пронађите који вам одговара и уверите се да добро разумете укупне трошкове власништва и упоредите трошкове напајања и одржавања између уређаја. Често ћете открити да куповина најјефтинијег није права за ваш посао.“
Системи за генераторе азота користе ваздушни компресор, а већина занатских пивара већ има један, што је практично.
Који се ваздушни компресори користе у крафт пиварама? Гурају течност кроз цеви и резервоаре. Енергија за пнеуматски транспорт и контролу. Аерација сладовине, квасца или воде. Контролни вентил. Прочишћавајући гас како би се истискивао блато из резервоара током чишћења и како би се помогло у чишћењу отвора.
Многе примене у пиварама захтевају посебну употребу 100% безуљних ваздушних компресора. Ако уље дође у контакт са пивом, оно убија квасац и спљошћава пену, што квари пиће и чини пиво лошим.
То је такође безбедносни ризик. Пошто је прехрамбена индустрија веома осетљива, постоје строги стандарди квалитета и чистоће, и то с правом. Пример: Sullair SRL серија ваздушних компресора без уља од 10 до 15 КС (од 7,5 до 11 kW) су веома погодни за крафт пиваре. Пиваре уживају у тишини ових врста машина. SRL серија нуди низак ниво буке до 48dBA, што компресор чини погодним за употребу у затвореном простору без посебне звучно изоловане просторије.
Када је чист ваздух критичан, као што је то случај у пиварама и крафт пиварама, ваздух без уља је неопходан. Честице уља у компримованом ваздуху могу контаминирати низводне процесе и производњу. Пошто многе пиваре производе хиљаде барела или неколико гајби пива годишње, нико не може себи приуштити тај ризик. Компресори без уља су посебно погодни за примене где је ваздух у директном контакту са сировинама. Чак и у применама где нема директног контакта између састојака и ваздуха, као што су линије за паковање, компресор без уља помаже у одржавању чистоће финалног производа ради безбрижности.
Време објаве: 06.01.2023.