Tempat pembuatan bir kerajinan menggunakan CO2 dalam sejumlah aplikasi yang mengejutkan dalam proses pembuatan bir, pengemasan, dan porsi: memindahkan bir atau produk dari tangki ke tangki, karbonisasi produk, memurnikan oksigen sebelum kemasan, mengemas bir dalam proses, pra-flushing tangki Inggris setelah membersihkan dan membersihkan, pembotolan bir di restoran atau bar. Ini hanya sebagai permulaan.
“Kami menggunakan CO2 di seluruh tempat pembuatan bir dan bar,” kata Max McKenna, manajer pemasaran senior di Dorchester Brewing Co. yang berbasis di Boston, menyajikan bir-di setiap tahap proses. "
Seperti banyak pabrik kerajinan, Dorchester Brewing menghadapi kekurangan kualitas komersial CO2 yang perlu dioperasikan (baca tentang semua alasan kekurangan ini di sini).
"Karena kontrak kami, pemasok CO2 kami saat ini belum menaikkan harga meskipun ada kenaikan harga di bagian lain pasar," kata McKenna. "Sejauh ini, dampaknya terutama pada distribusi terbatas."
Untuk mengimbangi kurangnya CO2, Dorchester Brewing menggunakan nitrogen alih -alih CO2 dalam beberapa kasus.
"Kami dapat memindahkan banyak operasi ke nitrogen," lanjut McKenna. “Beberapa yang paling penting adalah membersihkan kaleng dan menutupi gas selama proses pengalengan dan penyegelan. Ini sejauh ini merupakan tambahan terbesar bagi kami karena proses ini membutuhkan banyak CO2. Untuk waktu yang lama kami memiliki tanaman nitro khusus. Kami menggunakan generator nitrogen khusus untuk menghasilkan semua nitrogen untuk bar - untuk garis nitro khusus dan campuran bir kami. "
N2 adalah gas inert paling ekonomis untuk diproduksi dan dapat digunakan di ruang bawah tanah kerajinan, toko botol dan bar. N2 lebih murah daripada CO2 untuk minuman dan seringkali lebih tersedia, tergantung pada ketersediaan di daerah Anda.
N2 dapat dibeli sebagai gas dalam silinder bertekanan tinggi atau sebagai cairan di embar atau tangki penyimpanan besar. Nitrogen juga dapat diproduksi di lokasi menggunakan generator nitrogen. Generator nitrogen bekerja dengan menghilangkan molekul oksigen dari udara.
Nitrogen adalah elemen paling berlimpah (78%) di atmosfer Bumi, sisanya adalah oksigen dan gas jejak. Ini juga membuatnya lebih ramah lingkungan saat Anda memancarkan lebih sedikit CO2.
Dalam pembuatan bir dan pengemasan, N2 dapat digunakan untuk menjaga oksigen dari bir. Saat digunakan dengan benar (kebanyakan orang mencampur CO2 dengan N2 saat bekerja dengan bir berkarbonasi) N2 dapat digunakan untuk membersihkan tangki, mentransfer bir dari tangki ke tangki, menekan tong sebelum penyimpanan, sambil mengangis di bawah tutup. bahan untuk rasa dan rasa mulut. Di bar, nitro digunakan dalam saluran air keran untuk nitropiv serta aplikasi tekanan tinggi/jarak jauh di mana nitrogen dicampur dengan persentase CO2 tertentu untuk mencegah bir berbusa di keran. N2 bahkan dapat digunakan sebagai gas mendidih untuk degassing air jika ini adalah bagian dari proses Anda.
Sekarang, seperti yang kami sebutkan dalam artikel kami sebelumnya tentang defisiensi CO2, nitrogen bukan pengganti yang tepat untuk CO2 di semua aplikasi pembuatan bir. Gas -gas ini berperilaku berbeda. Mereka memiliki bobot molekul yang berbeda dan kepadatan yang berbeda.
Misalnya, CO2 lebih larut dalam cairan daripada N2. Inilah sebabnya mengapa nitrogen memberikan gelembung yang lebih kecil dan rasa mulut yang berbeda dalam bir. Inilah sebabnya mengapa pembuat bir menggunakan tetes nitrogen cair sebagai ganti nitrogen gas untuk nitrat bir. Karbon dioksida juga menambahkan sedikit kepahitan atau asam yang tidak dimiliki nitrogen, yang dapat mengubah profil rasa, kata orang. Beralih ke nitrogen tidak akan menyelesaikan semua masalah karbon dioksida.
“Ada potensial,” kata Chuck Skepek, direktur program pembuatan bir teknis di The Brewers Institute, “tetapi nitrogen bukan obat mujarab atau perbaikan cepat. CO2 dan nitrogen berperilaku sangat berbeda. Anda akan mendapatkan lebih banyak nitrogen dicampur dengan udara di dalam tangki daripada jika Anda membersihkan CO2. Jadi itu akan membutuhkan lebih banyak nitrogen. Saya mendengar ini berulang kali.
“Satu pembuat bir yang saya tahu benar -benar pintar dan mulai mengganti karbon dioksida dengan nitrogen, dan bir mereka memiliki lebih banyak oksigen di dalamnya, jadi sekarang mereka menggunakan campuran nitrogen dan karbon dioksida, dengan sedikit lagi keberuntungan. Bukan hanya, “Hei, kita akan mulai menggunakan nitrogen untuk menyelesaikan semua masalah kita. Sangat menyenangkan melihat lebih banyak tentang ini dalam literatur, kami mulai melihat lebih banyak orang benar -benar melakukan riset, dan, Anda tahu, untuk membuat praktik terbaik untuk penggantian ini.
Pengiriman gas -gas ini akan berbeda karena mereka memiliki kepadatan yang berbeda yang dapat mengakibatkan beberapa perubahan rekayasa atau penyimpanan. Dengarkan Jason Perkins, Master Brewer di Allagash Brewing Co., mendiskusikan peningkatan garis pembotolan dan manifold gas untuk menggunakan CO2 untuk pengisian mangkuk bertekanan dan N2 untuk pemutus sealant dan gelembung. Penyimpanan dapat bervariasi.
"Pasti ada beberapa perbedaan, sebagian karena bagaimana kita mendapatkan nitrogen," kata McKenna. “Kami mendapatkan nitrogen cair murni di Dewars, jadi menyimpannya sangat berbeda dari tangki CO2 kami: mereka lebih kecil, pada rol dan disimpan dalam freezer. Kami telah membawanya ke tingkat berikutnya. Karbon dioksida ke nitrogen, tetapi sekali lagi, kami sangat berhati -hati tentang bagaimana membuat transisi secara efisien dan bertanggung jawab untuk memastikan bir berada pada tingkat tertinggi di setiap langkah. Kunci, dalam beberapa kasus itu adalah penggantian plug and play yang sangat sederhana, sedangkan dalam kasus lain diperlukan peningkatan yang signifikan dalam bahan, infrastruktur, manufaktur, dll. ”
Menurut artikel yang sangat baik ini dari Titus Co. (pemasok kompresor udara, pengering udara, dan layanan kompresor udara di luar Pennsylvania), generator nitrogen beroperasi dalam salah satu dari dua cara:
Adsorpsi Swing Tekanan: Adsorpsi ayunan tekanan (PSA) bekerja menggunakan saringan molekul karbon untuk memisahkan molekul. Saringan memiliki pori -pori dengan ukuran yang sama dengan molekul oksigen, menjebak molekul -molekul tersebut saat melewati dan memungkinkan molekul nitrogen yang lebih besar. Generator kemudian melepaskan oksigen melalui ruang lain. Hasil dari proses ini adalah bahwa kemurnian nitrogen dapat mencapai 99,999%.
Generasi nitrogen membran. Generasi nitrogen membran bekerja dengan memisahkan molekul menggunakan serat polimer. Serat -serat ini berongga, dengan pori -pori permukaan yang cukup kecil untuk memungkinkan oksigen melewati, tetapi terlalu kecil untuk molekul nitrogen untuk menghilangkan oksigen dari aliran gas. Generator yang menggunakan metode ini dapat menghasilkan nitrogen hingga 99,5% murni.
Nah, generator nitrogen PSA menghasilkan nitrogen ultra-murni dalam volume besar dan pada laju aliran tinggi, bentuk nitrogen paling murni yang dibutuhkan oleh banyak pabrik. Ultrapure berarti 99,9995% hingga 99%. Generator nitrogen membran sangat ideal untuk pabrik kecil yang membutuhkan volume rendah, alternatif aliran rendah di mana kemurnian 99% hingga 99,9% dapat diterima.
Menggunakan teknologi terbaru, Atlas Copco Nitrogen Generator adalah kompresor udara industri yang ringkas dengan diafragma khusus yang memisahkan nitrogen dari aliran udara terkompresi. Pabrik bir kerajinan adalah audiens target besar untuk Atlas COPO. Menurut buku putih Atlas Copco, pembuat bir biasanya membayar antara $ 0,10 dan $ 0,15 per kaki kubik untuk menghasilkan nitrogen di lokasi. Bagaimana ini dibandingkan dengan biaya CO2 Anda?
“Kami menawarkan enam paket standar yang mencakup 80% dari semua pabrik - dari beberapa ribu hingga ratusan ribu barel per tahun,” kata Peter Askini, manajer pengembangan bisnis untuk gas industri di Atlas Copco. “Tempat pembuatan bir dapat meningkatkan kapasitas generator nitrogennya untuk memungkinkan pertumbuhan sambil mempertahankan efisiensi. Selain itu, desain modular memungkinkan generator kedua ditambahkan jika operasi tempat pembuatan bir meluas secara signifikan. ”
“Menggunakan nitrogen tidak dimaksudkan untuk sepenuhnya menggantikan CO2,” jelas Asquini, “tetapi kami pikir pembuat anggur dapat mengurangi konsumsi mereka sekitar 70%. Kekuatan pendorong utama adalah keberlanjutan. Sangat mudah bagi setiap pembuat anggur untuk menghasilkan nitrogen sendiri. Jangan gunakan lebih banyak gas rumah kaca. " Yang lebih baik untuk lingkungan yang akan dibayar dari bulan pertama, yang akan secara langsung mempengaruhi garis bawah, jika tidak muncul sebelum Anda membeli, jangan membelinya. Inilah aturan sederhana kami. Permintaan CO2 sedang meroket untuk memproduksi produk tersebut, seperti es kering, yang menggunakan CO2 dalam jumlah besar dan diperlukan untuk mengangkut vaksin. Pabrik bir di AS menyatakan keprihatinan tentang tingkat pasokan dan bertanya -tanya apakah mereka dapat menjaga tingkat harga konsisten dengan kebutuhan tempat pembuatan bir. ”
Seperti disebutkan sebelumnya, kemurnian nitrogen akan menjadi perhatian utama bagi pembuat bir kerajinan. Sama seperti CO2, nitrogen akan berinteraksi dengan bir atau wort dan membawa kotoran bersamanya. Inilah sebabnya mengapa banyak generator nitrogen makanan dan minuman akan diiklankan sebagai unit bebas minyak (pelajari tentang manfaat kebersihan kompresor bebas minyak dalam kalimat terakhir di bilah sisi di bawah).
"Ketika kami menerima CO2, kami memeriksa kualitas dan kontaminasi, yang merupakan bagian lain yang sangat penting dari bekerja dengan pemasok yang baik," kata McKenna. “Nitrogen sedikit berbeda, itulah sebabnya kami masih membeli nitrogen cair murni. Hal lain yang kami lihat adalah menemukan dan memberi harga generator nitrogen internal - sekali lagi, dengan fokus pada nitrogen yang dihasilkannya dengan kemurnian untuk membatasi penyerapan oksigen. Kami melihat ini sebagai investasi potensial, jadi satu -satunya proses di tempat pembuatan bir yang sepenuhnya bergantung pada CO2 adalah karbonasi bir dan pemeliharaan air keran.
“Tapi satu hal yang sangat penting untuk diingat - sekali lagi, sesuatu yang tampaknya pilih -pilih untuk diabaikan tetapi sangat penting untuk mempertahankan kualitas bir - adalah bahwa setiap generator nitrogen perlu menghasilkan nitrogen ke tempat desimal kedua [yaitu kemurnian 99,99%] untuk membatasi penyerapan oksigen dan risiko oksidasi. Tingkat akurasi dan kemurnian ini membutuhkan lebih banyak biaya generator nitrogen, tetapi memastikan kualitas nitrogen dan karenanya kualitas bir. "
Brewers membutuhkan banyak data dan kontrol kualitas saat menggunakan nitrogen. Misalnya, jika pembuat bir menggunakan N2 untuk memindahkan bir di antara tangki, stabilitas CO2 di dalam tangki dan di dalam tangki atau botol harus dipantau di seluruh proses. Dalam beberapa kasus, N2 murni mungkin tidak berfungsi dengan baik (misalnya, saat mengisi wadah) karena N2 murni akan menghilangkan CO2 dari larutan. Akibatnya, beberapa pembuat bir akan menggunakan campuran CO2 dan N2 50/50 untuk mengisi mangkuk, sementara yang lain akan menghindarinya sepenuhnya.
Kiat N2 Pro: Mari kita bicara pemeliharaan. Generator nitrogen benar-benar sedekat "mengaturnya dan melupakannya" seperti yang Anda dapatkan, tetapi beberapa barang habis pakai, seperti filter, memerlukan penggantian semi-reguler. Biasanya, layanan ini diperlukan kira -kira setiap 4000 jam. Tim yang sama yang menangani kompresor udara Anda juga akan mengurus generator Anda. Sebagian besar generator datang dengan pengontrol sederhana yang mirip dengan iPhone Anda dan menawarkan kemampuan pemantauan jarak jauh aplikasi lengkap.
Pembersihan tangki berbeda dari pembersihan nitrogen karena sejumlah alasan. N2 bercampur dengan baik dengan udara, sehingga tidak berinteraksi dengan O2 seperti CO2. N2 juga lebih ringan dari udara, sehingga mengisi tangki dari atas ke bawah, sementara CO2 mengisinya dari bawah ke atas. Dibutuhkan lebih banyak N2 daripada CO2 untuk membersihkan tangki penyimpanan dan seringkali membutuhkan lebih banyak peledakan tembakan. Apakah Anda masih menabung?
Masalah keselamatan baru juga muncul dengan gas industri baru. Tempat pembuatan bir harus memasang sensor O2 sehingga karyawan dapat memvisualisasikan kualitas udara dalam ruangan - seperti Anda memiliki N2 Dewars yang disimpan di lemari es akhir -akhir ini.
Tetapi profitabilitas dapat dengan mudah melebihi pabrik pemulihan CO2. Dalam webinar ini, Dion Quinn dari Foth Production Solutions (sebuah perusahaan teknik) menyatakan bahwa biaya produksi N2 antara $ 8 dan $ 20 per ton, sambil menangkap CO2 dengan biaya pabrik pemulihan antara $ 50 dan $ 200 per ton.
Manfaat generator nitrogen termasuk menghilangkan atau setidaknya mengurangi ketergantungan pada kontrak dan pasokan CO2 dan nitrogen. Ini menghemat ruang penyimpanan karena pabrik dapat menghasilkan dan menyimpan sebanyak yang mereka butuhkan, menghilangkan kebutuhan untuk menyimpan dan mengangkut botol nitrogen. Seperti halnya CO2, pengiriman dan penanganan nitrogen dibayar oleh pelanggan. Dengan nitrogenerator, ini bukan lagi masalah.
Generator nitrogen seringkali mudah diintegrasikan ke dalam lingkungan tempat pembuatan bir. Generator nitrogen yang lebih kecil dapat dipasang di dinding sehingga mereka tidak mengambil ruang lantai dan beroperasi dengan tenang. Tas -kantong ini menangani perubahan suhu sekitar dengan baik dan sangat tahan terhadap fluktuasi suhu. Dapat dipasang di luar ruangan, tetapi tidak disarankan untuk iklim tinggi dan rendah yang ekstrem.
Ada banyak produsen generator nitrogen termasuk Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb dan Holtec Gas Systems. Generator nitrogen kecil dapat menelan biaya sekitar $ 800 per bulan di bawah program sewa-untuk lima tahun, kata Asquini.
"Pada akhirnya, jika nitrogen tepat untuk Anda, Anda memiliki berbagai pemasok dan teknologi untuk dipilih," kata Asquini. “Temukan mana yang tepat untuk Anda dan pastikan Anda memiliki pemahaman yang baik tentang total biaya kepemilikan [total biaya kepemilikan] dan bandingkan biaya dan biaya pemeliharaan antar perangkat. Anda akan sering menemukan bahwa membeli yang termurah tidak tepat untuk pekerjaan Anda. "
Sistem generator nitrogen menggunakan kompresor udara, dan sebagian besar pabrik kerajinan sudah memiliki satu, yang berguna.
Kompresor udara apa yang digunakan di pabrik kerajinan? Mendorong cairan melalui pipa dan tangki. Energi untuk pengangkutan dan kontrol pneumatik. Aerasi wort, ragi atau air. katup kontrol. Bersihkan gas untuk memaksa lumpur keluar dari tangki selama pembersihan dan membantu pembersihan lubang.
Banyak aplikasi tempat pembuatan bir memerlukan penggunaan khusus kompresor udara bebas minyak 100%. Jika minyak bersentuhan dengan bir, ia membunuh ragi dan meratakan busa, yang merusak minuman dan membuat birnya buruk.
Ini juga risiko keamanan. Karena industri makanan dan minuman sangat sensitif, ada standar kualitas dan kemurnian yang ketat, dan memang seharusnya demikian. Contoh: Kompresor Udara Bebas Oil Seri Sullair SRL dari 10 hingga 15 hp. (Dari 7,5 hingga 11 kW) sangat cocok untuk pabrik kerajinan. Pabrik bir menikmati ketenangan mesin jenis ini. Seri SRL menawarkan tingkat kebisingan rendah hingga 48dBA, membuat kompresor cocok untuk penggunaan dalam ruangan tanpa ruang kedap suara yang terpisah.
Ketika udara bersih sangat penting, seperti di pabrik dan pabrik kerajinan, udara bebas minyak sangat penting. Partikel minyak dalam udara terkompresi dapat mencemari proses dan produksi hilir. Karena banyak pabrik menghasilkan ribuan barel atau beberapa kasing bir setahun, tidak ada yang mampu mengambil risiko itu. Kompresor bebas minyak sangat cocok untuk aplikasi di mana udara bersentuhan langsung dengan bahan baku. Bahkan dalam aplikasi di mana tidak ada kontak langsung antara bahan dan udara, seperti di jalur pengemasan, kompresor bebas minyak membantu menjaga produk akhir bersih untuk ketenangan pikiran.
Waktu posting: Jan-06-2023