Il-birreriji artiġjanali jużaw is-CO2 f'għadd sorprendenti ta' applikazzjonijiet fil-proċess tal-birra, l-ippakkjar u s-servizz: iċ-ċaqliq tal-birra jew prodott minn tank għal tank, il-karbonizzazzjoni ta' prodott, il-purifikazzjoni tal-ossiġnu qabel l-ippakkjar, l-ippakkjar tal-birra fil-proċess, it-tlaħliħ minn qabel tat-tankijiet brit wara t-tindif u s-sanitizzazzjoni, l-ibbottiljar tal-birra draft f'ristorant jew bar. Dan huwa biss għall-bidu.
“Nużaw is-CO2 fil-birrerija u l-bar kollha,” jgħid Max McKenna, maniġer anzjan tal-marketing f’Dorchester Brewing Co., ibbażata f’Boston. Inservu l-birra – f’kull stadju tal-proċess.”
Bħal ħafna birreriji artiġjanali, Dorchester Brewing qed tiffaċċja nuqqas ta’ CO2 ta’ kwalità kummerċjali li teħtieġ biex topera (aqra dwar ir-raġunijiet kollha għal dan in-nuqqas hawn).
“Minħabba l-kuntratti tagħna, il-fornituri attwali tas-CO2 tagħna ma żiedux il-prezzijiet tagħhom minkejja ż-żidiet fil-prezzijiet f'partijiet oħra tas-suq,” qalet McKenna. “S'issa, l-impatt kien prinċipalment fuq distribuzzjoni limitata.”
Biex tikkumpensa għan-nuqqas ta' CO2, Dorchester Brewing tuża nitroġenu minflok CO2 f'xi każijiet.
“Stajna nbiddlu ħafna operazzjonijiet għan-nitroġenu,” kompliet McKenna. “Uħud mill-aktar importanti kienu t-tindif tal-bottijiet u l-għata tal-gass matul il-proċess tal-ibbottiljar u s-siġillar. Din hija bil-bosta l-akbar żieda għalina għaliex dawn il-proċessi jeħtieġu ħafna CO2. Għal żmien twil kellna impjant tan-nitro speċjali. Nużaw ġeneratur tan-nitroġenu speċjali biex nipproduċu n-nitroġenu kollu għall-bar – għal linja tan-nitro ddedikata u għat-taħlita tal-birra tagħna.”
L-N2 huwa l-aktar gass inert ekonomiku biex jiġi prodott u jista' jintuża fil-kantini tal-birreriji artiġjanali, fil-ħwienet tal-fliexken u fil-bars. L-N2 huwa orħos mis-CO2 għax-xorb u ħafna drabi aktar disponibbli, skont id-disponibbiltà fiż-żona tiegħek.
L-N2 jista' jinxtara bħala gass f'ċilindri ta' pressjoni għolja jew bħala likwidu f'Dewars jew tankijiet kbar tal-ħażna. In-nitroġenu jista' jiġi prodott ukoll fuq il-post bl-użu ta' ġeneratur tan-nitroġenu. Il-ġeneraturi tan-nitroġenu jaħdmu billi jneħħu l-molekuli tal-ossiġnu mill-arja.
In-nitroġenu huwa l-element l-aktar abbundanti (78%) fl-atmosfera tad-Dinja, il-bqija huwa ossiġnu u traċċi ta' gassijiet. Jagħmilha wkoll aktar favur l-ambjent peress li temetti inqas CO2.
Fil-birra u l-ippakkjar, l-N2 jista' jintuża biex iżomm l-ossiġnu barra mill-birra. Meta jintuża kif suppost (ħafna nies iħalltu s-CO2 mal-N2 meta jaħdmu bil-birra karbonizzata) l-N2 jista' jintuża biex jitnaddfu t-tankijiet, jittrasferixxu l-birra minn tank għal tank, jippressurizzaw il-kegs qabel il-ħażna, waqt li jagħmlu l-arja taħt it-tappijiet. Ingredjent għat-togħma u s-sensazzjoni fil-ħalq. Fil-bars, in-nitro jintuża fil-linji tal-ilma tal-vit għan-nitropov kif ukoll f'applikazzjonijiet ta' pressjoni għolja/distanza twila fejn in-nitroġenu jitħallat ma' ċertu perċentwal ta' CO2 biex jipprevjeni li l-birra tagħmel ir-ragħwa fuq il-vit. L-N2 jista' saħansitra jintuża bħala gass tat-togħlija għat-tneħħija tal-gass mill-ilma jekk dan ikun parti mill-proċess tiegħek.
Issa, kif semmejna fl-artiklu preċedenti tagħna dwar in-nuqqas ta' CO2, in-nitroġenu mhuwiex sostitut eżatt għas-CO2 fl-applikazzjonijiet kollha tal-birra. Dawn il-gassijiet iġibu ruħhom b'mod differenti. Għandhom piżijiet molekulari differenti u densitajiet differenti.
Pereżempju, is-CO2 jinħall aktar fil-likwidi milli l-N2. Huwa għalhekk li n-nitroġenu jagħti bżieżaq iżgħar u sensazzjoni differenti fil-ħalq fil-birra. Huwa għalhekk li l-birreriji jużaw qtar ta’ nitroġenu likwidu minflok nitroġenu gassuż għall-birra tan-nitrat. Id-dijossidu tal-karbonju jżid ukoll ħjiel ta’ morr jew qares li n-nitroġenu ma jżidx, u dan jista’ jbiddel il-profil tat-togħma, jgħidu n-nies. Il-bidla għan-nitroġenu mhux se ssolvi l-problemi kollha tad-dijossidu tal-karbonju.
“Hemm potenzjal,” jgħid Chuck Skepek, direttur tal-programmi tekniċi tal-birra fil-Brewers Institute, “iżda n-nitroġenu mhuwiex panaċeja jew soluzzjoni ta’ malajr. Is-CO2 u n-nitroġenu jaġixxu b’mod pjuttost differenti. Se jkollok aktar nitroġenu mħallat mal-arja fit-tank milli kieku tneħħi s-CO2. Għalhekk se jkun hemm bżonn ta’ aktar nitroġenu. Nisma’ dan darba wara l-oħra.
"Birrerija waħda li naf kienet tassew intelliġenti u bdiet tissostitwixxi d-dijossidu tal-karbonju bin-nitroġenu, u l-birra tagħhom kellha ħafna aktar ossiġnu fiha, allura issa jużaw taħlita ta' nitroġenu u dijossidu tal-karbonju, bi ftit aktar xortih. mhux biss, "Ħej, se nibdew nużaw in-nitroġenu biex insolvu l-problemi kollha tagħna. Huwa sabiħ li tara ħafna aktar dwar dan fil-letteratura, qed nibdew naraw aktar nies fil-fatt jagħmlu xi riċerka, u, tafu, joħorġu bl-aħjar prattiki għal din is-sostituzzjoni."
Il-kunsinna ta’ dawn il-gassijiet se tkun differenti peress li għandhom densitajiet differenti li jistgħu jirriżultaw f’xi bidliet fl-inġinerija jew fil-ħażna. Isma’ lil Jason Perkins, il-birrerija ewlenija f’Allagash Brewing Co., jiddiskuti l-aġġornament tal-linja tal-ibbottiljar u l-manifold tal-gass tiegħu biex juża s-CO2 għall-mili tal-iskutelli bi pressjoni u l-N2 għas-siġillant u l-interruttur tal-bżieżaq. Il-ħażna tista’ tvarja.
“Żgur li hemm xi differenzi, parzjalment minħabba kif niksbu n-nitroġenu,” qal McKenna. “Niksbu nitroġenu likwidu pur f’dewars, għalhekk il-ħażna tiegħu hija differenti ħafna mit-tankijiet tas-CO2 tagħna: huma iżgħar, fuq rombli u maħżuna fi friżer. Ħadnieh għal-livell li jmiss. id-dijossidu tal-karbonju għan-nitroġenu, iżda għal darb’oħra, noqogħdu attenti ħafna dwar kif nagħmlu t-tranżizzjoni b’mod effiċjenti u responsabbli biex niżguraw li l-birra tkun fl-ogħla livell tagħha f’kull pass tat-triq. l-aktar importanti, f’xi każijiet kienet sostituzzjoni sempliċi ħafna plug and play, filwaqt li f’każijiet oħra kienet teħtieġ titjib sinifikanti fil-materjali, l-infrastruttura, il-manifattura, eċċ.”
Skont dan l-artiklu eċċellenti minn The Titus Co. (fornitur ta' kompressuri tal-arja, nixxiefa tal-arja, u servizzi ta' kompressuri tal-arja barra minn Pennsylvania), il-ġeneraturi tan-nitroġenu joperaw b'wieħed minn żewġ modi:
Adsorbiment bi swing tal-pressjoni: L-adsorbiment bi swing tal-pressjoni (PSA) jaħdem bl-użu ta' għarbiel molekulari tal-karbonju biex jissepara l-molekuli. L-għarbiel għandu pori tal-istess daqs bħall-molekuli tal-ossiġnu, u jaqbad dawk il-molekuli hekk kif jgħaddu minnu u jippermetti li l-molekuli akbar tan-nitroġenu jgħaddu. Il-ġeneratur imbagħad jirrilaxxa l-ossiġnu minn ġo kamra oħra. Ir-riżultat ta' dan il-proċess huwa li l-purità tan-nitroġenu tista' tilħaq id-99.999%.
Ġenerazzjoni tan-nitroġenu permezz ta' membrana. Il-ġenerazzjoni tan-nitroġenu permezz ta' membrana taħdem billi tissepara l-molekuli bl-użu ta' fibri polimeriċi. Dawn il-fibri huma vojta minn ġewwa, b'pori tal-wiċċ żgħar biżżejjed biex jippermettu li l-ossiġnu jgħaddi minnhom, iżda żgħar wisq biex il-molekuli tan-nitroġenu jneħħu l-ossiġnu mill-fluss tal-gass. Il-ġeneraturi li jużaw dan il-metodu jistgħu jipproduċu nitroġenu sa 99.5% pur.
Ukoll, il-ġeneratur tan-nitroġenu PSA jipproduċi nitroġenu ultra-pur f'volumi kbar u b'rati ta' fluss għoljin, l-aktar forma pura ta' nitroġenu li ħafna birreriji jeħtieġu. Ultrapur tfisser 99.9995% sa 99%. Il-ġeneraturi tan-nitroġenu bil-membrana huma ideali għal birreriji żgħar li jeħtieġu alternattiva ta' volum baxx u fluss baxx fejn purità ta' 99% sa 99.9% hija aċċettabbli.
Bl-użu tal-aħħar teknoloġija, il-ġeneratur tan-nitroġenu Atlas Copco huwa kompressur tal-arja industrijali kompatt b'dijaframma speċjali li tissepara n-nitroġenu mill-fluss tal-arja kkompressata. Il-birreriji artiġjanali huma udjenza fil-mira kbira għal Atlas Copo. Skont white paper ta' Atlas Copco, il-birreriji tipikament iħallsu bejn $0.10 u $0.15 għal kull pied kubu biex jipproduċu n-nitroġenu fuq il-post. Dan kif jitqabbel mal-ispejjeż tas-CO2 tiegħek?
“Noffru sitt pakketti standard li jkopru 80% tal-birreriji kollha – minn ftit eluf sa mijiet ta’ eluf ta’ btieti fis-sena,” jgħid Peter Askini, maniġer tal-iżvilupp tan-negozju għall-gassijiet industrijali f’Atlas Copco. “Birrerija tista’ żżid il-kapaċità tal-ġeneraturi tan-nitroġenu tagħha biex tippermetti t-tkabbir filwaqt li żżomm l-effiċjenza. Barra minn hekk, id-disinn modulari jippermetti li jiżdied it-tieni ġeneratur jekk l-operazzjonijiet tal-birrerija jespandu b’mod sinifikanti.”
“L-użu tan-nitroġenu mhuwiex maħsub biex jissostitwixxi kompletament is-CO2,” jispjega Asquini, “iżda naħsbu li l-produtturi tal-inbid jistgħu jnaqqsu l-konsum tagħhom b'madwar 70%. Il-forza ewlenija li tmexxi hija s-sostenibbiltà. Huwa faċli ħafna għal kwalunkwe produttur tal-inbid li jipproduċi n-nitroġenu waħdu. Tużax aktar gassijiet serra.” li huwa aħjar għall-ambjent. Se jħallas mill-ewwel xahar, li se jaffettwa direttament il-qligħ nett, jekk ma jidhirx qabel ma tixtrih, tixtrihx. Hawn huma r-regoli sempliċi tagħna. Id-domanda għas-CO2 qed tiżdied b'mod drammatiku biex jiġu prodotti prodotti bħal dawn, bħas-silġ niexef, li juża ammonti kbar ta' CO2 u huwa meħtieġ għat-trasport tal-vaċċini. Il-birreriji fl-Istati Uniti qed jesprimu tħassib dwar il-livell tal-provvista u qed jistaqsu jekk jistgħux iżommu l-livell tal-prezz konsistenti mal-ħtiġijiet tal-birrerija.”
Kif imsemmi qabel, il-purità tan-nitroġenu se tkun ta’ tħassib ewlieni għall-birreriji artiġjanali. Bħas-CO2, in-nitroġenu se jinteraġixxi mal-birra jew mal-wort u jġorr l-impuritajiet miegħu. Huwa għalhekk li ħafna ġeneraturi tan-nitroġenu tal-ikel u x-xorb se jiġu reklamati bħala unitajiet ħielsa miż-żejt (tgħallem dwar il-benefiċċji tal-indafa tal-kompressuri ħielsa miż-żejt fl-aħħar sentenza fis-sidebar hawn taħt).
“Meta nirċievu s-CO2, nivverifikaw il-kwalità u l-kontaminazzjoni tiegħu, li hija parti oħra importanti ħafna mill-ħidma ma’ fornitur tajjeb,” qalet McKenna. “In-nitroġenu huwa xi ftit differenti, u huwa għalhekk li xorta nixtru nitroġenu likwidu pur. Ħaġa oħra li qed inħarsu lejha hija li nsibu u nipprezzaw ġeneratur intern tan-nitroġenu – għal darb’oħra, b’fokus fuq in-nitroġenu li jipproduċi bil-Purità biex nillimitaw l-assorbiment tal-ossiġnu. Naraw dan bħala investiment potenzjali, għalhekk l-uniċi proċessi fil-birrerija li huma kompletament dipendenti fuq is-CO2 se jkunu l-karbonazzjoni tal-birra u l-manutenzjoni tal-ilma tal-vit.
"Imma ħaġa waħda tassew importanti li wieħed għandu jżomm f'moħħu - għal darb'oħra, xi ħaġa li tidher diffiċli biex tinjoraha iżda li hija kritika biex tinżamm il-kwalità tal-birra - hija li kwalunkwe ġeneratur tan-nitroġenu jeħtieġ li jipproduċi nitroġenu sat-tieni post deċimali [jiġifieri 99.99% purità] biex jillimita l-assorbiment tal-ossiġnu u r-riskju ta' ossidazzjoni. Dan il-livell ta' preċiżjoni u purità jeħtieġ aktar spejjeż tal-ġeneratur tan-nitroġenu, iżda jiżgura l-kwalità tan-nitroġenu u għalhekk il-kwalità tal-birra."
Il-birreriji jeħtieġu ħafna dejta u kontroll tal-kwalità meta jużaw in-nitroġenu. Pereżempju, jekk birrerija tuża N2 biex iċċaqlaq il-birra bejn it-tankijiet, l-istabbiltà tas-CO2 fit-tank u fit-tank jew fil-flixkun trid tiġi mmonitorjata matul il-proċess. F'xi każijiet, N2 pur jista' ma jaħdimx sew (pereżempju, meta jimlew kontenituri) għaliex N2 pur ineħħi s-CO2 mis-soluzzjoni. B'riżultat ta' dan, xi birreriji jużaw taħlita 50/50 ta' CO2 u N2 biex jimlew il-bowl, filwaqt li oħrajn jevitawha għalkollox.
N2 Pro Tip: Ejja nitkellmu dwar il-manutenzjoni. Il-ġeneraturi tan-nitroġenu huma tassew qrib kemm jista' jkun ta' "set it and forget it", iżda xi konsumabbli, bħal filtri, jeħtieġu sostituzzjoni semi-regolari. Tipikament, dan is-servizz huwa meħtieġ madwar kull 4000 siegħa. L-istess tim li jieħu ħsieb il-kompressur tal-arja tiegħek jieħu ħsieb ukoll il-ġeneratur tiegħek. Il-biċċa l-kbira tal-ġeneraturi jiġu b'kontrollur sempliċi simili għall-iPhone tiegħek u joffru kapaċitajiet sħaħ ta' monitoraġġ remot permezz ta' app.
It-tneħħija tat-tank hija differenti mit-tneħħija tan-nitroġenu għal numru ta' raġunijiet. L-N2 jitħallat sew mal-arja, għalhekk ma jinteraġixxix mal-O2 bħas-CO2. L-N2 huwa wkoll eħfef mill-arja, għalhekk jimla t-tank minn fuq s'isfel, filwaqt li s-CO2 jimlieh minn isfel s'isfel. Jieħu aktar N2 milli CO2 biex jitneħħa tank tal-ħażna u ħafna drabi jeħtieġ aktar shot blasting. Għadek tiffranka l-flus?
Jinqalgħu wkoll kwistjonijiet ġodda ta’ sikurezza bil-gass industrijali l-ġdid. Birrerija għandha definittivament tinstalla sensuri tal-O2 sabiex l-impjegati jkunu jistgħu jaraw il-kwalità tal-arja ta’ ġewwa – l-istess bħalma għandek dewars tal-N2 maħżuna fir-refriġeraturi llum il-ġurnata.
Iżda l-profittabbiltà tista' faċilment tegħleb l-impjanti ta' rkupru tas-CO2. F'dan il-webinar, Dion Quinn ta' Foth Production Solutions (ditta tal-inġinerija) jiddikjara li l-produzzjoni tan-N2 tiswa bejn $8 u $20 kull tunnellata, filwaqt li l-qbid tas-CO2 b'impjant ta' rkupru jiswa bejn $50 u $200 kull tunnellata.
Il-benefiċċji tal-ġeneraturi tan-nitroġenu jinkludu l-eliminazzjoni jew għall-inqas it-tnaqqis tad-dipendenza fuq kuntratti u provvisti ta’ CO2 u nitroġenu. Dan jiffranka l-ispazju għall-ħażna peress li l-birreriji jistgħu jipproduċu u jaħżnu kemm jeħtieġu, u b’hekk jeliminaw il-ħtieġa li jinħażnu u jiġu ttrasportati fliexken tan-nitroġenu. Bħas-CO2, it-tbaħħir u l-immaniġġjar tan-nitroġenu jitħallsu mill-klijent. Bin-nitroġeneraturi, din m’għadhiex problema.
Ġeneraturi tan-nitroġenu spiss ikunu faċli biex jiġu integrati f'ambjent ta' birrerija. Ġeneraturi tan-nitroġenu iżgħar jistgħu jiġu mmuntati mal-ħajt sabiex ma jokkupawx spazju fuq l-art u joperaw bil-kwiet. Dawn il-boroż jimmaniġġjaw tajjeb it-temperaturi ambjentali li jinbidlu u huma reżistenti ħafna għall-varjazzjonijiet fit-temperatura. Jistgħu jiġu installati barra, iżda mhux rakkomandati għal klimi estremi għoljin u baxxi.
Hemm ħafna manifatturi ta’ ġeneraturi tan-nitroġenu inklużi Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb u Holtec Gas Systems. Ġeneratur żgħir tan-nitroġenu jista’ jiswa madwar $800 fix-xahar taħt programm ta’ kiri b’għażla ta’ proprjetà ta’ ħames snin, qal Asquini.
“Fl-aħħar mill-aħħar, jekk in-nitroġenu huwa tajjeb għalik, għandek varjetà ta’ fornituri u teknoloġiji minn fejn tagħżel,” qal Asquini. “Sib liema wieħed huwa tajjeb għalik u kun żgur li għandek fehim tajjeb tal-ispiża totali tas-sjieda [spiża totali tas-sjieda] u qabbel l-ispejjeż tal-enerġija u tal-manutenzjoni bejn l-apparati. Spiss issib li x-xiri tal-irħas mhuwiex tajjeb għax-xogħol tiegħek.”
Sistemi ta' ġeneraturi tan-nitroġenu jużaw kompressur tal-arja, u l-biċċa l-kbira tal-birreriji artiġjanali diġà għandhom wieħed, li huwa utli.
Liema kompressuri tal-arja jintużaw fil-birreriji artiġjanali? Jimbotta l-fluwidu minn ġo pajpijiet u tankijiet. Enerġija għat-trasport u l-kontroll pnewmatiċi. Arjazzjoni tal-wort, ħmira jew ilma. valv ta' kontroll. Gass tat-tindif biex iġiegħel it-tajn joħroġ mit-tankijiet waqt it-tindif u biex jgħin fit-tindif tat-toqob.
Ħafna applikazzjonijiet tal-birreriji jeħtieġu l-użu speċjali ta' kompressuri tal-arja 100% ħielsa miż-żejt. Jekk iż-żejt jiġi f'kuntatt mal-birra, joqtol il-ħmira u jiċċattja r-ragħwa, li jħassar ix-xarba u jagħmel il-birra ħażina.
Huwa wkoll riskju għas-sigurtà. Minħabba li l-industrija tal-ikel u x-xorb hija sensittiva ħafna, hemm standards stretti ta’ kwalità u purità fis-seħħ, u bir-raġun. Eżempju: Il-kompressuri tal-arja mingħajr żejt tas-serje Sullair SRL minn 10 sa 15 hp. (minn 7.5 sa 11 kW) huma adattati sew għall-birreriji artiġjanali. Il-birreriji jgawdu l-kwiet ta’ dawn it-tipi ta’ magni. Is-serje SRL toffri livelli baxxi ta’ storbju sa 48dBA, u b’hekk il-kompressur ikun adattat għall-użu fuq ġewwa mingħajr kamra separata li ma tinħallx fil-ħoss.
Meta l-arja nadifa tkun kritika, bħal fil-birreriji u fil-birreriji artiġjanali, l-arja ħielsa miż-żejt hija essenzjali. Il-partiċelli taż-żejt fl-arja kkompressata jistgħu jikkontaminaw il-proċessi u l-produzzjoni downstream. Peress li ħafna birreriji jipproduċu eluf ta’ btieti jew diversi kaxxi ta’ birra fis-sena, ħadd ma jista’ jaffordja li jieħu dak ir-riskju. Il-kompressuri ħielsa miż-żejt huma adattati b’mod speċjali għal applikazzjonijiet fejn l-arja tkun f’kuntatt dirett mal-materja prima. Anke f’applikazzjonijiet fejn ma jkun hemm l-ebda kuntatt dirett bejn l-ingredjenti u l-arja, bħal fil-linji tal-ippakkjar, kompressur ħieles miż-żejt jgħin biex iżomm il-prodott finali nadif għas-serħan tal-moħħ.
Ħin tal-pubblikazzjoni: 06 ta' Jannar 2023