Craft pivovare koriste CO2 u iznenađujućem broju primjena u procesu kuhanja, pakiranja i posluživanja: premještanje piva ili proizvoda iz spremnika u spremnik, karbonizacija proizvoda, pročišćavanje kisika prije pakiranja, pakiranje piva u procesu, prethodno ispiranje Brit tankova nakon čišćenja i dezinfekcije, punjenje točenog piva u boce u restoranu ili baru. Ovo je samo za početak.
„Koristimo CO2 u cijeloj pivovari i baru“, kaže Max McKenna, viši voditelj marketinga u bostonskoj pivarskoj kući Dorchester Brewing Co. koja poslužuje pivo – u svakoj fazi procesa.“
Kao i mnoge craft pivovare, Dorchester Brewing suočava se s nedostatkom CO2 komercijalne kvalitete koji joj je potreban za rad (pročitajte sve razloge za ovaj nedostatak ovdje).
„Zbog naših ugovora, naši trenutni dobavljači CO2 nisu podigli cijene unatoč porastu cijena u drugim dijelovima tržišta“, rekao je McKenna. „Do sada je utjecaj uglavnom bio na ograničenoj distribuciji.“
Kako bi nadoknadila nedostatak CO2, Dorchester Brewing u nekim slučajevima koristi dušik umjesto CO2.
„Uspjeli smo prebaciti mnoge operacije na dušik“, nastavio je McKenna. „Neki od najvažnijih bili su čišćenje limenki i pokrivanje plina tijekom procesa punjenja i zatvaranja. Ovo je daleko najveći dodatak za nas jer ti procesi zahtijevaju puno CO2. Dugo smo imali posebno postrojenje za nitro. Koristimo poseban generator dušika za proizvodnju dušika za bar – za namjensku nitro liniju i našu mješavinu piva.“
N2 je najekonomičniji inertni plin za proizvodnju i može se koristiti u podrumima craft pivovara, trgovinama s alkoholom i barovima. N2 je jeftiniji od CO2 za pića i često dostupniji, ovisno o dostupnosti u vašem području.
N2 se može kupiti kao plin u bocama visokog tlaka ili kao tekućina u Dewarovim posudama ili velikim spremnicima. Dušik se također može proizvesti na licu mjesta pomoću generatora dušika. Generatori dušika rade uklanjanjem molekula kisika iz zraka.
Dušik je najzastupljeniji element (78%) u Zemljinoj atmosferi, ostatak je kisik i plinovi u tragovima. Također ga čini ekološki prihvatljivijim jer ispušta manje CO2.
U pivarstvu i pakiranju, N2 se može koristiti za sprječavanje ulaska kisika u pivo. Kada se pravilno koristi (većina ljudi miješa CO2 s N2 kada rade s gaziranim pivom), N2 se može koristiti za čišćenje spremnika, premještanje piva iz spremnika u spremnik, stvaranje tlaka u bačvama prije skladištenja, a istovremeno prozračivanje ispod čepova. N2 je sastojak za okus i osjećaj u ustima. U barovima se nitro koristi u cjevovodima za vodu iz slavine za nitropiv, kao i u primjenama pod visokim tlakom/na velike udaljenosti gdje se dušik miješa s određenim postotkom CO2 kako bi se spriječilo pjenjenje piva na točioniku. N2 se čak može koristiti kao isparavajući plin za otplinjavanje vode ako je to dio vašeg procesa.
Kao što smo spomenuli u našem prethodnom članku o nedostatku CO2, dušik nije točna zamjena za CO2 u svim primjenama u pivarstvu. Ovi plinovi se ponašaju drugačije. Imaju različite molekularne težine i različite gustoće.
Na primjer, CO2 je topljiviji u tekućinama od N2. Zato dušik daje manje mjehuriće i drugačiji osjećaj u ustima piva. Zato pivari koriste kapljice tekućeg dušika umjesto plinovitog dušika za pivo s nitratima. Ugljikov dioksid također dodaje dašak gorčine ili kiselosti koji dušik ne dodaje, što može promijeniti profil okusa, kažu ljudi. Prelazak na dušik neće riješiti sve probleme s ugljikovim dioksidom.
„Postoji potencijal“, kaže Chuck Skepek, direktor tehničkih programa za pivovarstvo u Institutu za pivovare, „ali dušik nije čarobni štapić niti brzo rješenje. CO2 i dušik ponašaju se sasvim drugačije. Dobit ćete više dušika pomiješanog sa zrakom u spremniku nego ako pročistite CO2. Dakle, trebat će više dušika. To čujem iznova i iznova.“
„Jedan pivar kojeg poznajem bio je stvarno pametan i počeo je zamjenjivati ugljikov dioksid dušikom, a njihovo pivo imalo je puno više kisika u sebi, pa sada koriste mješavinu dušika i ugljikovog dioksida, uz malo više sreće. Ne samo: 'Hej, počet ćemo koristiti dušik za rješavanje svih naših problema.' Lijepo je vidjeti puno više o tome u literaturi, počinjemo vidjeti sve više ljudi koji zapravo provode neka istraživanja i, znate, smišljaju najbolje prakse za ovu zamjenu.“
Isporuka ovih plinova bit će različita jer imaju različite gustoće, što može rezultirati nekim inženjerskim promjenama ili promjenama u skladištenju. Poslušajte Jasona Perkinsa, glavnog pivara u Allagash Brewing Co., kako raspravlja o nadogradnji svoje linije za punjenje boca i plinskog razdjelnika kako bi koristio CO2 za punjenje posuda pod tlakom i N2 za brtvilo i sredstvo za razbijanje mjehurića. Skladištenje može varirati.
„Definitivno postoje neke razlike, dijelom zbog načina na koji dobivamo dušik“, rekao je McKenna. „Čisti tekući dušik dobivamo u Dewarovim posudama, pa se njegovo skladištenje jako razlikuje od naših CO2 spremnika: manji su, na valjcima i pohranjuju se u zamrzivaču. Podigli smo to na višu razinu. Ugljikovog dioksida na dušik, ali opet, vrlo smo oprezni u pogledu toga kako učinkovito i odgovorno izvršiti prijelaz kako bismo osigurali da je pivo na najvišoj razini u svakom koraku. Ključno je da je u nekim slučajevima to bila vrlo jednostavna zamjena „uključi i koristi“, dok je u drugim slučajevima zahtijevala značajna poboljšanja u materijalima, infrastrukturi, proizvodnji itd.“
Prema ovom izvrsnom članku tvrtke The Titus Co. (dobavljača zračnih kompresora, sušilica zraka i usluga zračnih kompresora izvan Pennsylvanije), generatori dušika rade na jedan od dva načina:
Adsorpcija s promjenom tlaka: Adsorpcija s promjenom tlaka (PSA) koristi ugljična molekularna sita za odvajanje molekula. Sito ima pore iste veličine kao i molekule kisika, hvatajući te molekule dok prolaze i propuštajući veće molekule dušika. Generator zatim ispušta kisik kroz drugu komoru. Rezultat ovog procesa je da čistoća dušika može doseći 99,999%.
Membransko generiranje dušika. Membransko generiranje dušika funkcionira odvajanjem molekula pomoću polimernih vlakana. Ta su vlakna šuplja, s površinskim porama dovoljno malim da propuste kisik, ali premalenim da bi molekule dušika uklonile kisik iz struje plina. Generatori koji koriste ovu metodu mogu proizvesti dušik čistoće do 99,5%.
Pa, PSA generator dušika proizvodi ultračisti dušik u velikim količinama i pri visokim protocima, najčišći oblik dušika koji je potreban mnogim pivovarama. Ultračisti znači 99,9995% do 99%. Membranski generatori dušika idealni su za male pivovare kojima je potrebna alternativa s malim volumenom i malim protokom gdje je prihvatljiva čistoća od 99% do 99,9%.
Koristeći najnoviju tehnologiju, Atlas Copco generator dušika je kompaktni industrijski zračni kompresor sa posebnom dijafragmom koja odvaja dušik od struje komprimiranog zraka. Craft pivovare su velika ciljana publika za Atlas Copo. Prema bijeloj knjizi Atlas Copca, pivari obično plaćaju između 0,10 i 0,15 USD po kubnom metru za proizvodnju dušika na licu mjesta. Kako se to uspoređuje s vašim troškovima CO2?
„Nudimo šest standardnih paketa koji pokrivaju 80% svih pivovara – od nekoliko tisuća do stotina tisuća barela godišnje“, kaže Peter Askini, voditelj razvoja poslovanja za industrijske plinove u Atlas Copcu. „Pivovara može povećati kapacitet svojih generatora dušika kako bi omogućila rast uz održavanje učinkovitosti. Osim toga, modularni dizajn omogućuje dodavanje drugog generatora ako se poslovanje pivovare značajno proširi.“
„Korištenje dušika nije namijenjeno potpunoj zamjeni CO2“, objašnjava Asquini, „ali mislimo da vinari mogu smanjiti svoju potrošnju za oko 70%. Glavna pokretačka snaga je održivost. Za svakog vinara je vrlo jednostavno samostalno proizvoditi dušik. Nemojte koristiti više stakleničkih plinova.“ što je bolje za okoliš. Isplatit će se već od prvog mjeseca, što će izravno utjecati na profit, ako se ne pojavi prije kupnje, nemojte ga kupovati. Evo naših jednostavnih pravila. Potražnja za CO2 vrtoglavo raste za proizvodnju takvih proizvoda, poput suhog leda, koji koristi velike količine CO2 i potreban je za prijevoz cjepiva. Pivovare u SAD-u izražavaju zabrinutost zbog razine ponude i pitaju se mogu li održati razinu cijena u skladu s potrebama pivovare.“
Kao što je ranije spomenuto, čistoća dušika bit će glavna briga za craft pivare. Baš kao i CO2, dušik će reagirati s pivom ili sladovinom i sa sobom nositi nečistoće. Zbog toga će se mnogi generatori dušika za hranu i pića reklamirati kao bezuljne jedinice (saznajte više o prednostima čistoće bezuljnih kompresora u posljednjoj rečenici u bočnoj traci ispod).
„Kada primimo CO2, provjeravamo njegovu kvalitetu i kontaminaciju, što je još jedan vrlo važan dio suradnje s dobrim dobavljačem“, rekao je McKenna. „Dušik je malo drugačiji, zbog čega i dalje kupujemo čisti tekući dušik. Druga stvar koju razmatramo je pronalazak i određivanje cijene internog generatora dušika – opet, s fokusom na dušik koji proizvodi s Purityjem kako bi se ograničio unos kisika. Ovo vidimo kao potencijalnu investiciju, tako da će jedini procesi u pivovari koji su potpuno ovisni o CO2 biti karbonizacija piva i održavanje vode iz slavine.“
„Ali jedna stvarno važna stvar koju treba imati na umu – opet, nešto što se čini izbirljivim za zanemariti, ali je ključno za održavanje kvalitete piva – jest da svaki generator dušika mora proizvoditi dušik do druge decimale [tj. čistoće 99,99%] kako bi se ograničio unos kisika i rizik od oksidacije. Ova razina točnosti i čistoće zahtijeva veće troškove generatora dušika, ali osigurava kvalitetu dušika i time kvalitetu piva.“
Pivari zahtijevaju puno podataka i kontrolu kvalitete kada koriste dušik. Na primjer, ako pivar koristi N2 za premještanje piva između spremnika, stabilnost CO2 u spremniku i u spremniku ili boci mora se pratiti tijekom cijelog procesa. U nekim slučajevima, čisti N2 možda neće ispravno funkcionirati (na primjer, prilikom punjenja spremnika) jer će čisti N2 ukloniti CO2 iz otopine. Kao rezultat toga, neki će pivari koristiti smjesu CO2 i N2 u omjeru 50/50 za punjenje posude, dok će je drugi u potpunosti izbjegavati.
N2 Pro savjet: Razgovarajmo o održavanju. Generatori dušika su zaista najbliži načinu "postavi i zaboravi", ali neki potrošni materijali, poput filtera, zahtijevaju poluredovitu zamjenu. Obično je ova usluga potrebna otprilike svakih 4000 sati. Isti tim koji se brine o vašem zračnom kompresoru brinut će se i o vašem generatoru. Većina generatora dolazi s jednostavnim kontrolerom sličnim vašem iPhoneu i nudi potpune mogućnosti daljinskog nadzora putem aplikacije.
Čišćenje spremnika razlikuje se od pročišćavanja dušikom iz više razloga. N2 se dobro miješa sa zrakom, pa ne stupa u interakciju s O2 kao što to čini CO2. N2 je također lakši od zraka, pa puni spremnik od vrha do dna, dok ga CO2 puni od dna do vrha. Potrebno je više N2 nego CO2 za pročišćavanje spremnika i često je potrebno više sačmarenja. Štedite li još uvijek novac?
S novim industrijskim plinom javljaju se i novi sigurnosni problemi. Pivovara bi svakako trebala ugraditi O2 senzore kako bi zaposlenici mogli vizualizirati kvalitetu zraka u zatvorenom prostoru - baš kao što se danas u hladnjacima čuvaju N2 Dewarove posude.
No profitabilnost lako može nadmašiti postrojenja za iskorištavanje CO2. U ovom webinaru, Dion Quinn iz Foth Production Solutions (inženjerske tvrtke) navodi da proizvodnja N2 košta između 8 i 20 dolara po toni, dok hvatanje CO2 postrojenjem za iskorištavanje košta između 50 i 200 dolara po toni.
Prednosti generatora dušika uključuju uklanjanje ili barem smanjenje ovisnosti o ugovorima i opskrbi CO2 i dušikom. To štedi prostor za skladištenje jer pivovare mogu proizvoditi i skladištiti onoliko koliko im je potrebno, čime se eliminira potreba za skladištenjem i transportom boca s dušikom. Kao i kod CO2, troškove dostave i rukovanja dušikom plaća kupac. S nitrogeneratorima to više nije problem.
Generatori dušika često se lako integriraju u okruženje pivovare. Manji generatori dušika mogu se montirati na zid kako ne bi zauzimali prostor na podu i radili tiho. Ove vreće dobro podnose promjene temperature okoline i vrlo su otporne na temperaturne fluktuacije. Mogu se instalirati na otvorenom, ali se ne preporučuju za ekstremno visoke i niske klime.
Postoje mnogi proizvođači generatora dušika, uključujući Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb i Holtec Gas Systems. Mali generator dušika mogao bi koštati oko 800 dolara mjesečno u okviru petogodišnjeg programa najma s mogućnošću kupnje, rekao je Asquini.
„Na kraju krajeva, ako vam dušik odgovara, imate izbor između raznih dobavljača i tehnologija“, rekao je Asquini. „Pronađite onu koja vam odgovara i provjerite imate li dobro razumijevanje ukupnih troškova vlasništva te usporedite troškove napajanja i održavanja između uređaja. Često ćete otkriti da kupnja najjeftinijeg nije prava za vaš posao.“
Sustavi generatora dušika koriste zračni kompresor, a većina craft pivovara već ga ima, što je praktično.
Koji se zračni kompresori koriste u craft pivovarama? Potiskuje tekućinu kroz cijevi i spremnike. Energija za pneumatski transport i kontrolu. Prozračivanje sladovine, kvasca ili vode. Regulacijski ventil. Pročišćavajući plin za istiskivanje blata iz spremnika tijekom čišćenja i za pomoć pri čišćenju otvora.
Mnoge primjene u pivovarama zahtijevaju posebnu upotrebu 100% bezuljnih zračnih kompresora. Ako ulje dođe u kontakt s pivom, ono ubija kvasac i spljoštava pjenu, što kvari piće i čini pivo lošim.
To je ujedno i sigurnosni rizik. Budući da je industrija hrane i pića vrlo osjetljiva, postoje strogi standardi kvalitete i čistoće, i to s pravom. Primjer: Sullair SRL serija zračni kompresori bez ulja od 10 do 15 KS (od 7,5 do 11 kW) vrlo su prikladni za craft pivovare. Pivovare uživaju u tišini ovih vrsta strojeva. SRL serija nudi nisku razinu buke do 48 dBA, što kompresor čini prikladnim za unutarnju upotrebu bez zasebne zvučno izolirane prostorije.
Kada je čist zrak ključan, kao što je to slučaj u pivovarama i craft pivovarama, zrak bez ulja je neophodan. Čestice ulja u komprimiranom zraku mogu kontaminirati nizvodne procese i proizvodnju. Budući da mnoge pivovare proizvode tisuće bačvi ili nekoliko sanduka piva godišnje, nitko si ne može priuštiti taj rizik. Kompresori bez ulja posebno su prikladni za primjene gdje je zrak u izravnom kontaktu sa sirovinom. Čak i u primjenama gdje nema izravnog kontakta između sastojaka i zraka, kao što su linije za pakiranje, kompresor bez ulja pomaže u održavanju čistoće konačnog proizvoda radi mira.
Vrijeme objave: 06.01.2023.