Pabrik bir tradisional menggunakan CO2 dalam berbagai aplikasi dalam proses pembuatan bir, pengemasan, dan penyajian: memindahkan bir atau produk dari tangki ke tangki, mengarbonisasi produk, memurnikan oksigen sebelum dikemas, mengemas bir dalam prosesnya, melakukan pra-pembilasan tangki brit setelah dibersihkan. dan sanitasi, membotolkan 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 bir lainnya, Dorchester Brewing menghadapi kekurangan CO2 kualitas komersial yang dibutuhkan untuk beroperasi (baca semua alasan kekurangan ini di sini).
“Karena kontrak kami, pemasok CO2 kami saat ini belum menaikkan harga mereka meskipun ada kenaikan harga di bagian lain pasar,” kata McKenna.“Sejauh ini dampaknya terutama pada distribusi yang terbatas.”
Untuk mengimbangi kekurangan CO2, Dorchester Brewing dalam beberapa kasus menggunakan nitrogen sebagai pengganti CO2.
“Kami mampu memindahkan banyak operasi ke nitrogen,” lanjut McKenna.“Beberapa hal yang paling penting adalah membersihkan kaleng dan menutup gas selama proses pengalengan dan penyegelan.Sejauh ini, ini merupakan tambahan terbesar bagi kami karena proses ini memerlukan banyak CO2.Sudah lama kami memiliki pabrik nitro khusus.Kami menggunakan generator nitrogen khusus untuk memproduksi semua nitrogen untuk batangan – untuk lini nitro khusus dan campuran bir kami.”
N2 adalah gas inert yang paling ekonomis untuk diproduksi dan dapat digunakan di ruang bawah tanah tempat pembuatan bir, toko botol, dan bar.N2 lebih murah daripada CO2 untuk minuman dan seringkali lebih banyak tersedia, tergantung ketersediaan di wilayah Anda.
N2 dapat dibeli dalam bentuk gas dalam silinder bertekanan tinggi atau dalam bentuk cair dalam Dewars atau tangki penyimpanan besar.Nitrogen juga dapat diproduksi di lokasi menggunakan generator nitrogen.Generator nitrogen bekerja dengan menghilangkan molekul oksigen dari udara.
Nitrogen merupakan unsur paling melimpah (78%) di atmosfer bumi, sisanya adalah oksigen dan gas sisa.Hal ini juga membuatnya lebih ramah lingkungan karena Anda mengeluarkan lebih sedikit CO2.
Dalam pembuatan bir dan pengemasan, N2 dapat digunakan untuk mencegah masuknya oksigen ke dalam bir.Jika digunakan dengan benar (kebanyakan orang mencampurkan CO2 dengan N2 saat bekerja dengan bir berkarbonasi) N2 dapat digunakan untuk membersihkan tangki, memindahkan bir dari tangki ke tangki, memberi tekanan pada tong sebelum disimpan, sambil mengaerasi di bawah tutup.bahan untuk rasa dan rasa di mulut.Di bar, nitro digunakan dalam saluran air keran untuk nitrov 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 menghilangkan gas air jika ini adalah bagian dari proses Anda.
Sekarang, seperti yang kami sebutkan di artikel kami sebelumnya tentang kekurangan CO2, nitrogen bukanlah pengganti CO2 yang tepat di semua aplikasi pembuatan bir.Gas-gas ini berperilaku berbeda.Mereka memiliki berat molekul berbeda dan kepadatan berbeda.
Misalnya, CO2 lebih larut dalam cairan dibandingkan N2.Inilah sebabnya mengapa nitrogen menghasilkan gelembung yang lebih kecil dan rasa yang berbeda pada bir.Inilah sebabnya mengapa pembuat bir menggunakan tetes nitrogen cair alih-alih nitrogen gas untuk membuat bir nitrat.Karbon dioksida juga menambahkan sedikit rasa pahit atau asam yang tidak dimiliki nitrogen, sehingga dapat mengubah profil rasa, kata orang.Beralih ke nitrogen tidak akan menyelesaikan semua masalah karbon dioksida.
“Ada potensi,” kata Chuck Skepek, direktur program teknis pembuatan bir di Brewers Institute, “tetapi nitrogen bukanlah obat mujarab atau solusi cepat.CO2 dan nitrogen berperilaku sangat berbeda.Anda akan mendapatkan lebih banyak nitrogen yang tercampur dengan udara di dalam tangki dibandingkan jika Anda membuang CO2.Jadi akan membutuhkan lebih banyak nitrogen.Saya mendengar ini berulang kali.
“Salah satu pembuat bir yang saya kenal sangat 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 keberuntungan.bukan hanya, “Hei, kita akan mulai menggunakan nitrogen untuk menyelesaikan semua masalah kita.Sangat menyenangkan untuk melihat lebih banyak tentang hal ini dalam literatur, kami mulai melihat lebih banyak orang yang benar-benar melakukan penelitian, dan, Anda tahu, menghasilkan praktik terbaik untuk penggantian ini.
Penyaluran gas-gas ini akan berbeda karena mempunyai kepadatan berbeda yang mungkin mengakibatkan beberapa perubahan teknik atau penyimpanan.Dengarkan Jason Perkins, pembuat bir utama di Allagash Brewing Co., mendiskusikan peningkatan jalur pembotolan dan manifold gasnya untuk menggunakan CO2 untuk pengisian mangkuk bertekanan dan N2 untuk penyegel dan pemecah gelembung.Penyimpanan mungkin berbeda.
“Pastinya ada beberapa perbedaan, sebagian karena cara kita memperoleh nitrogen,” kata McKenna.“Kami mendapatkan nitrogen cair murni dari dewar, jadi penyimpanannya sangat berbeda dengan tangki CO2 kami: wadahnya lebih kecil, berbentuk roller, dan disimpan di freezer.Kami telah membawanya ke level berikutnya.karbon dioksida menjadi nitrogen, namun sekali lagi, kami sangat berhati-hati dalam melakukan transisi secara efisien dan bertanggung jawab untuk memastikan bir berada pada level tertinggi di setiap langkahnya.kuncinya, dalam beberapa kasus ini merupakan penggantian plug and play yang sangat sederhana, sementara dalam kasus lain memerlukan perbaikan signifikan dalam material, infrastruktur, manufaktur, dll.”
Menurut artikel bagus dari The Titus Co. (pemasok kompresor udara, pengering udara, dan layanan kompresor udara di luar Pennsylvania), generator nitrogen beroperasi dengan salah satu dari dua cara berikut:
Adsorpsi ayunan tekanan: Adsorpsi ayunan tekanan (PSA) bekerja menggunakan saringan molekul karbon untuk memisahkan molekul.Saringan tersebut memiliki pori-pori yang berukuran sama dengan molekul oksigen, sehingga menjebak molekul-molekul tersebut saat melewatinya dan memungkinkan molekul nitrogen yang lebih besar melewatinya.Generator kemudian melepaskan oksigen melalui ruang lain.Hasil dari proses ini adalah kemurnian nitrogen dapat mencapai 99,999%.
Generasi nitrogen melalui 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 melewatinya, namun terlalu kecil bagi molekul nitrogen untuk mengeluarkan oksigen dari aliran gas.Generator yang menggunakan metode ini dapat menghasilkan nitrogen hingga 99,5% murni.
Generator nitrogen PSA menghasilkan nitrogen ultra murni dalam volume besar dan laju aliran tinggi, bentuk nitrogen paling murni yang dibutuhkan banyak pabrik bir.Ultra murni artinya 99,9995% hingga 99%.Generator nitrogen membran ideal untuk pabrik bir kecil yang memerlukan alternatif aliran rendah bervolume rendah dengan kemurnian 99% hingga 99,9% dapat diterima.
Menggunakan teknologi terkini, generator nitrogen Atlas Copco adalah kompresor udara industri kompak dengan diafragma khusus yang memisahkan nitrogen dari aliran udara bertekanan.Pabrik bir lokal adalah target audiens yang besar untuk Atlas Copo.Menurut buku putih Atlas Copco, pembuat bir biasanya membayar antara $0,10 dan $0,15 per kaki kubik untuk memproduksi nitrogen di lokasi.Bagaimana perbandingannya dengan biaya CO2 Anda?
“Kami menawarkan enam paket standar yang mencakup 80% dari seluruh pabrik – mulai 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 berkembang secara signifikan.”
“Penggunaan nitrogen tidak dimaksudkan untuk sepenuhnya menggantikan CO2,” jelas Asquini, “tetapi menurut kami pembuat anggur dapat mengurangi konsumsi mereka sekitar 70%.Kekuatan pendorong utama adalah keberlanjutan.Sangat mudah bagi pembuat anggur mana pun untuk memproduksi nitrogen sendiri.Jangan menggunakan lebih banyak gas rumah kaca.”mana yang lebih baik bagi lingkungan Ini akan membuahkan hasil dari bulan pertama, yang secara langsung akan mempengaruhi keuntungan, jika tidak muncul sebelum Anda membeli, jangan membelinya.Berikut aturan sederhana kami.Permintaan CO2 sedang meroket untuk menghasilkan produk seperti es kering, yang menggunakan CO2 dalam jumlah besar dan diperlukan untuk mengangkut vaksin.Pabrik bir di AS menyatakan kekhawatirannya mengenai tingkat pasokan dan bertanya-tanya apakah mereka dapat menjaga tingkat harga tetap konsisten dengan kebutuhan tempat pembuatan bir tersebut.”
Seperti disebutkan sebelumnya, kemurnian nitrogen akan menjadi perhatian utama bagi pembuat bir.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 dari kompresor bebas minyak dalam kalimat terakhir pada sidebar di bawah).
“Saat kami menerima CO2, kami memeriksa kualitas dan kontaminasinya, yang merupakan bagian penting lainnya dalam bekerja sama dengan pemasok yang baik,” kata McKenna.“Nitrogen sedikit berbeda, itulah sebabnya kami masih membeli nitrogen cair murni.Hal lain yang kami pertimbangkan adalah menemukan dan menentukan harga generator nitrogen internal – sekali lagi, dengan fokus pada nitrogen yang dihasilkannya dengan Purity untuk membatasi penyerapan oksigen.Kami melihat hal ini sebagai investasi potensial, sehingga satu-satunya proses di tempat pembuatan bir yang sepenuhnya bergantung pada CO2 adalah karbonasi bir dan pemeliharaan air keran.
“Tetapi satu hal yang sangat penting untuk diingat – sekali lagi, sesuatu yang tampaknya sulit untuk diabaikan tetapi sangat penting untuk menjaga kualitas bir – adalah bahwa setiap generator nitrogen harus menghasilkan nitrogen hingga desimal kedua [yaitu kemurnian 99,99%] untuk membatasi oksigen. serapan dan risiko oksidasi.Tingkat akurasi dan kemurnian ini memerlukan lebih banyak biaya generator nitrogen, namun menjamin kualitas nitrogen dan kualitas bir.”
Pembuat bir memerlukan banyak data dan kontrol kualitas saat menggunakan nitrogen.Misalnya, jika pembuat bir menggunakan N2 untuk memindahkan bir antar tangki, stabilitas CO2 di dalam tangki dan di dalam tangki atau botol harus dipantau selama proses berlangsung.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 50/50 antara CO2 dan N2 untuk mengisi mangkuk, sementara yang lain menghindarinya sama sekali.
Tip N2 Pro: Mari kita bicara tentang pemeliharaan.Generator nitrogen hampir mendekati “atur dan lupakan”, tetapi beberapa bahan habis pakai, seperti filter, memerlukan penggantian semi-reguler.Biasanya, layanan ini diperlukan kira-kira setiap 4000 jam.Tim yang sama yang merawat kompresor udara Anda juga akan merawat generator Anda.Kebanyakan generator dilengkapi dengan pengontrol sederhana yang mirip dengan iPhone Anda dan menawarkan kemampuan pemantauan jarak jauh aplikasi lengkap.
Pembersihan tangki berbeda dari pembersihan nitrogen karena beberapa alasan.N2 bercampur dengan baik dengan udara, sehingga tidak berinteraksi dengan O2 seperti halnya CO2.N2 juga lebih ringan dari udara sehingga mengisi tangki dari atas ke bawah, sedangkan CO2 mengisinya dari bawah ke atas.Dibutuhkan lebih banyak N2 daripada CO2 untuk membersihkan tangki penyimpanan dan seringkali memerlukan lebih banyak tembakan peledakan.Apakah Anda masih menabung?
Masalah keselamatan baru juga muncul dengan adanya gas industri baru.Tempat pembuatan bir harus memasang sensor O2 sehingga karyawan dapat memvisualisasikan kualitas udara dalam ruangan – sama seperti saat ini Anda menyimpan dewar N2 di lemari es.
Namun 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, sedangkan menangkap CO2 dengan pabrik pemulihan membutuhkan biaya antara $50 dan $200 per ton.
Manfaat generator nitrogen antara lain menghilangkan atau setidaknya mengurangi ketergantungan pada kontrak dan pasokan CO2 dan nitrogen.Hal ini menghemat ruang penyimpanan karena pabrik bir dapat memproduksi dan menyimpan sebanyak yang mereka perlukan, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk menyimpan dan mengangkut botol nitrogen.Seperti halnya CO2, pengiriman dan penanganan nitrogen ditanggung oleh pelanggan.Dengan nitrogenerator, hal ini tidak lagi menjadi masalah.
Generator nitrogen seringkali mudah diintegrasikan ke dalam lingkungan pembuatan bir.Generator nitrogen yang lebih kecil dapat dipasang di dinding sehingga tidak memakan ruang dan beroperasi dengan tenang.Tas ini menangani perubahan suhu lingkungan dengan baik dan sangat tahan terhadap fluktuasi suhu.Dapat dipasang di luar ruangan, tetapi tidak disarankan untuk iklim yang sangat tinggi dan rendah.
Ada banyak produsen generator nitrogen termasuk Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb dan Holtec Gas Systems.Generator nitrogen kecil dapat berharga sekitar $800 per bulan dengan program sewa untuk dimiliki selama lima tahun, kata Asquini.
“Pada akhirnya, jika nitrogen tepat untuk Anda, Anda memiliki beragam pemasok dan teknologi yang dapat dipilih,” kata Asquini.“Temukan mana yang tepat untuk Anda dan pastikan Anda memiliki pemahaman yang baik tentang total biaya kepemilikan [total cost of owner] dan bandingkan biaya daya dan pemeliharaan antar perangkat.Anda akan sering mendapati bahwa membeli yang termurah tidak tepat untuk pekerjaan Anda.”
Sistem generator nitrogen menggunakan kompresor udara, dan sebagian besar pabrik bir sudah memilikinya, dan ini sangat 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.Buang gas untuk memaksa lumpur keluar dari tangki selama pembersihan dan untuk membantu pembersihan lubang.
Banyak aplikasi pembuatan bir memerlukan penggunaan khusus kompresor udara yang 100% bebas oli.Jika minyak bersentuhan dengan bir, ia akan membunuh ragi dan meratakan busa, sehingga merusak minuman dan membuat bir menjadi buruk.
Ini juga merupakan risiko keamanan.Karena industri makanan dan minuman sangat sensitif, terdapat standar kualitas dan kemurnian yang ketat, dan memang demikian adanya.Contoh: Kompresor udara bebas oli seri Sullair SRL dengan tenaga 10 hingga 15 hp.(dari 7,5 hingga 11 kW) sangat cocok untuk pembuatan bir kerajinan.Pabrik bir menikmati ketenangan mesin jenis ini.Seri SRL menawarkan tingkat kebisingan yang rendah hingga 48dBA, menjadikan kompresor cocok untuk penggunaan di dalam ruangan tanpa ruang kedap suara terpisah.
Ketika udara bersih sangat penting, seperti di pabrik bir dan pabrik bir tradisional, udara bebas minyak sangatlah penting.Partikel minyak di udara bertekanan dapat mencemari proses hilir dan produksi.Karena banyak pabrik bir memproduksi ribuan barel atau beberapa bungkus bir dalam setahun, tidak ada yang mampu mengambil risiko tersebut.Kompresor bebas oli sangat cocok untuk aplikasi dimana udara bersentuhan langsung dengan bahan baku.Bahkan dalam aplikasi di mana tidak ada kontak langsung antara bahan dan udara, seperti pada lini pengemasan, kompresor bebas oli membantu menjaga produk akhir tetap bersih demi ketenangan pikiran.
Waktu posting: 06 Januari 2023