I birrifici artigianali utilizanu u CO2 in un numeru surprenante d'applicazioni in u prucessu di fabricazione di a birra, imballaggio è serviziu: spustà a birra o u pruduttu da un tank à l'altru, carbonizà un pruduttu, purificà l'ossigenu prima di l'imballaggio, imballà a birra in u prucessu, pre-lavaggio di i tank di brit dopu a pulizia è a disinfettazione, imbottiglià a birra à a spina in un ristorante o in un bar. Questu hè solu per cumincià.
«Utilizemu CO2 in tutta a birreria è in u bar», dice Max McKenna, direttore senior di marketing à Dorchester Brewing Co., basata in Boston. Servemu birra - in ogni tappa di u prucessu.
Cum'è parechje fabbriche di birra artigianale, Dorchester Brewing hè cunfruntata à una scarsità di CO2 di qualità cummerciale chì hà bisognu per operà (leghjite tutte e ragioni di sta scarsità quì).
«Per via di i nostri cuntratti, i nostri attuali fornitori di CO2 ùn anu micca aumentatu i so prezzi malgradu l'aumentu di i prezzi in altre parte di u mercatu», hà dettu McKenna. «Finu à avà, l'impattu hè statu principalmente nantu à a distribuzione limitata».
Per cumpensà a mancanza di CO2, Dorchester Brewing usa azotu invece di CO2 in certi casi.
«Avemu pussutu spustà parechje operazioni à l'azotu», hà cuntinuatu McKenna. «Alcune di e più impurtanti eranu a pulizia di e lattine è a cupertura di u gasu durante u prucessu di inscatolamentu è di sigillatura. Questa hè di gran lunga a più grande aghjunta per noi perchè sti prucessi richiedenu assai CO2. Per un bellu pezzu avemu avutu una pianta di nitro speciale. Usemu un generatore d'azotu speciale per pruduce tuttu l'azotu per u bar - per una linea di nitro dedicata è a nostra miscela di birra».
L'N2 hè u gasu inerte u più ecunomicu da pruduce è pò esse adupratu in i scantinati di e birrerie artigianali, in i negozii di buttiglie è in i bar. L'N2 hè più economicu chè u CO2 per e bevande è spessu più dispunibule, secondu a dispunibilità in a vostra zona.
L'N2 pò esse acquistatu cum'è gasu in buttiglie d'alta pressione o cum'è liquidu in Dewar o grandi serbatoi di almacenamentu. L'azotu pò ancu esse pruduttu in situ aduprendu un generatore d'azotu. I generatori d'azotu funzionanu eliminendu e molecule d'ossigenu da l'aria.
L'azotu hè l'elementu u più abbundante (78%) in l'atmosfera terrestre, u restu hè ossigenu è tracce di gas. Questu u rende ancu più rispettosu di l'ambiente postu chì emettite menu CO2.
In a fabricazione di birra è in l'imballaggio, l'N2 pò esse adupratu per mantene l'ossigenu fora di a biera. Quandu hè adupratu currettamente (a maiò parte di a ghjente mischia u CO2 cù l'N2 quandu travaglia cù a biera gassata), l'N2 pò esse adupratu per pulisce i serbatoi, trasferisce a biera da un serbatoiu à l'altru, pressurizà i fusti prima di a conservazione, mentre si aera sottu à i tappi. Ingrediente per u gustu è a sensazione in bocca. In i bar, u nitro hè adupratu in e linee d'acqua di rubinettu per a nitropovenza è ancu in applicazioni à alta pressione/longa distanza induve l'azotu hè mischiatu cù una certa percentuale di CO2 per impedisce à a biera di schiumà à u rubinettu. L'N2 pò ancu esse adupratu cum'è gas di ebullizione per a degassazione di l'acqua se questu face parte di u vostru prucessu.
Avà, cum'è l'avemu mintuvatu in u nostru articulu precedente nantu à a carenza di CO2, l'azotu ùn hè micca un rimpiazzamentu esattu di u CO2 in tutte l'applicazioni di birra. Quessi gasi si cumportanu in modu diversu. Anu pesi moleculari diversi è densità diverse.
Per esempiu, u CO2 hè più solubile in i liquidi chè u N2. Hè per quessa chì l'azotu dà bolle più chjuche è una sensazione in bocca diversa in a biera. Hè per quessa chì i birrai utilizanu gocce d'azotu liquidu invece di l'azotu gassosu per a biera à nitratu. U diossidu di carbonu aghjusta ancu un pizzicu d'amarezza o acidità chì l'azotu ùn aghjusta micca, ciò chì pò cambià u prufilu di u sapore, dice a ghjente. Passà à l'azotu ùn risolverà micca tutti i prublemi di diossidu di carbonu.
«Ci hè un putenziale», dice Chuck Skepek, direttore di i prugrammi tecnichi di birra à u Brewers Institute, «ma l'azotu ùn hè micca una panacea o una suluzione rapida. U CO2 è l'azotu si cumportanu in modu abbastanza diversu. Uttenerete più azotu mischiatu cù l'aria in u serbatoiu chè s'è vo spurgate u CO2. Dunque, ci vulerà più azotu. Sento questu più è più volte.
"Un birrariu chì cunnoscu era veramente intelligente è hà cuminciatu à rimpiazzà u diossidu di carbonu cù l'azotu, è a so biera avia assai più ossigenu, dunque avà utilizanu una mistura di azotu è diossidu di carbonu, cù un pocu più di furtuna. micca solu, "Ehi, avemu da cumincià à aduprà l'azotu per risolve tutti i nostri prublemi. Hè bellu di vede assai di più nantu à questu in a literatura, cuminciamu à vede più persone chì facenu in realtà qualchì ricerca, è, sapete, à vene cun e migliori pratiche per sta sustituzione.
A consegna di sti gasi serà diversa postu chì anu densità diverse chì ponu purtà à qualchi cambiamenti d'ingegneria o di almacenamentu. Ascolta Jason Perkins, maestru birrariu di Allagash Brewing Co., chì discute di l'aghjurnamentu di a so linea d'imbottigliatura è di u cullettore di gas per aduprà CO2 per u riempimentu di tazze pressurizate è N2 per u sigillante è u rompibolle. L'almacenamentu pò varià.
«Ci sò sicuramente alcune differenze, in parte per via di cumu ottenemu l'azotu», hà dettu McKenna. «Ottenemu azotu liquidu puru in dewars, dunque almacenà lu hè assai diversu da i nostri serbatoi di CO2: sò più chjuchi, nantu à rulli è almacenati in un congelatore. L'avemu purtatu à u prossimu livellu. diossidu di carbonu à azotu, ma torna, simu assai attenti à cumu fà a transizione in modu efficiente è responsabile per assicurà chì a biera sia à u so più altu livellu in ogni passu di a strada. chjave, in certi casi era una sustituzione plug and play assai simplice, mentre chì in altri casi hà necessitatu miglioramenti significativi in i materiali, l'infrastruttura, a fabricazione, ecc.»
Sicondu questu eccellente articulu di The Titus Co. (un fornitore di compressori d'aria, asciugatori d'aria è servizii di compressori d'aria fora di Pennsylvania), i generatori d'azotu operanu in unu di dui modi:
Adsorbimentu à pressione variabile: L'adsorbimentu à pressione variabile (PSA) funziona aduprendu setacci moleculari di carbone per separà e molecule. U setacciu hà pori di a listessa dimensione di e molecule d'ossigenu, intrappulendu quelle molecule mentre passanu è permettendu à e molecule d'azotu più grande di passà. U generatore libera tandu ossigenu attraversu un'altra camera. U risultatu di stu prucessu hè chì a purità di l'azotu pò ghjunghje à u 99,999%.
Generazione di azotu à membrana. A generazione di azotu à membrana funziona separendu e molecule aduprendu fibre polimeriche. Queste fibre sò cave, cù pori superficiali abbastanza chjuchi per permette à l'ossigenu di passà, ma troppu chjuchi per chì e molecule di azotu possinu caccià l'ossigenu da u flussu di gas. I generatori chì utilizanu stu metudu ponu pruduce azotu finu à 99,5% puru.
Ebbè, u generatore d'azotu PSA produce azotu ultrapuru in grandi volumi è à alti tassi di flussu, a forma più pura d'azotu chì parechje fabbriche di birra necessitanu. Ultrapuru significa da 99,9995% à 99%. I generatori d'azotu à membrana sò ideali per e piccule fabbriche di birra chì necessitanu un'alternativa à bassu vulume è bassu flussu induve una purezza da 99% à 99,9% hè accettabile.
Utilizendu a tecnulugia più recente, u generatore d'azotu Atlas Copco hè un compressore d'aria industriale compactu cù un diafragma speciale chì separa l'azotu da u flussu d'aria compressa. I birrifici artigianali sò un grande publicu di destinazione per Atlas Copo. Sicondu un libru biancu Atlas Copco, i birrai paganu tipicamente trà $ 0,10 è $ 0,15 per pede cubicu per pruduce azotu in situ. Cumu si compara questu à i vostri costi di CO2?
«Offremu sei pacchetti standard chì coprenu l'80% di tutte e fabbriche di birra - da uni pochi di millaie à centinaie di millaie di barili à l'annu», dice Peter Askini, direttore di u sviluppu cummerciale per i gas industriali in Atlas Copco. «Una fabbrica di birra pò aumentà a capacità di i so generatori d'azotu per permette a crescita mantenendu l'efficienza. Inoltre, u disignu mudulare permette di aghjunghje un secondu generatore se l'operazioni di a fabbrica di birra si espandenu significativamente».
«L'usu di l'azotu ùn hè micca destinatu à rimpiazzà cumpletamente u CO2», spiega Asquini, «ma pensemu chì i vignaghjoli ponu riduce u so cunsumu di circa u 70%. A principale forza motrice hè a sustenibilità. Hè assai faciule per qualsiasi vignaghjolu di pruduce azotu da per ellu. Ùn aduprate micca più gas serra.» chì hè megliu per l'ambiente. Pagarà da u primu mese, ciò chì influenzerà direttamente u risultatu finale, s'ellu ùn si prisenta micca prima di cumprà, ùn u cumprate micca. Eccu e nostre regule simplici. A dumanda di CO2 hè in crescita per pruduce tali prudutti, cum'è u ghjacciu seccu, chì usa grandi quantità di CO2 è hè necessariu per trasportà i vaccini. I birrifici in i Stati Uniti esprimenu preoccupazione per u livellu di l'offerta è si dumandanu s'elli ponu mantene u livellu di i prezzi coerente cù i bisogni di a birreria.
Cum'è digià mintuvatu, a purità di l'azotu serà una preoccupazione maiò per i birrai artigianali. Cum'è u CO2, l'azotu interagisce cù a biera o u mostu è porta impurità cun ellu. Hè per quessa chì parechji generatori d'azotu per alimenti è bevande seranu publicitati cum'è unità senza oliu (scoprite i benefici di pulizia di i compressori senza oliu in l'ultima frase di a barra laterale sottu).
«Quandu ricevemu CO2, verificemu a so qualità è a contaminazione, chì hè un'altra parte assai impurtante di u travagliu cù un bon fornitore», hà dettu McKenna. «L'azotu hè un pocu sfarente, hè per quessa chì cumpremu sempre azotu liquidu puru. Un'altra cosa chì cerchemu hè di truvà è di valutà un generatore internu di azotu - torna, cù un focus nantu à l'azotu chì produce cù Purity per limità l'assorbimentu d'ossigenu. Videmu questu cum'è un investimentu putenziale, dunque l'unichi prucessi in a birreria chì dipendenu cumpletamente da u CO2 saranu a carbonazione di a birra è u mantenimentu di l'acqua di rubinettu.
"Ma una cosa veramente impurtante da tene à mente - torna, qualcosa chì pare schizzinoso da trascurà ma hè cruciale per mantene a qualità di a birra - hè chì qualsiasi generatore d'azotu hà bisognu di pruduce azotu à a seconda decimale [vale à dì 99,99% di purezza] per limità l'assorbimentu d'ossigenu è u risicu d'ossidazione. Stu livellu di precisione è purezza richiede più costi di generatore d'azotu, ma garantisce a qualità di l'azotu è dunque a qualità di a birra."
I birrai anu bisognu di assai dati è cuntrollu di qualità quandu utilizanu l'azotu. Per esempiu, se un birrai usa N2 per spustà a biera trà i tanki, a stabilità di u CO2 in u tank è in u tank o in a buttiglia deve esse monitorata in tuttu u prucessu. In certi casi, u N2 puru ùn pò micca funziunà currettamente (per esempiu, quandu si riempienu i cuntenitori) perchè u N2 puru eliminerà u CO2 da a suluzione. Di cunsiguenza, certi birrai utilizanu una mistura 50/50 di CO2 è N2 per riempie a tazza, mentre chì altri l'evitenu cumpletamente.
Cunsigliu N2 Pro: Parlemu di mantenimentu. I generatori d'azotu sò veramente u più vicinu pussibule à "impostallu è dimenticallu", ma certi cunsumabili, cum'è i filtri, necessitanu una sustituzione semi-regulare. Tipicamente, questu serviziu hè necessariu circa ogni 4000 ore. A stessa squadra chì si occupa di u vostru compressore d'aria si occuperà ancu di u vostru generatore. A maiò parte di i generatori sò dotati di un controller simplice simile à u vostru iPhone è offrenu capacità cumplete di monitoraghju remotu per app.
A purga di u serbatoiu hè diversa da a purga di l'azotu per una quantità di ragioni. L'N2 si mischia bè cù l'aria, dunque ùn interagisce micca cù l'O2 cum'è u CO2. L'N2 hè ancu più ligeru di l'aria, dunque riempie u serbatoiu da cima à fondu, mentre chì u CO2 u riempie da fondu à cima. Ci vole più N2 chè CO2 per purgà un serbatoiu di almacenamentu è spessu richiede più granigliatura. Risparmiate sempre soldi?
Novi prublemi di sicurezza si presentanu ancu cù u novu gasu industriale. Una birreria duveria sicuramente installà sensori d'O2 per chì l'impiegati possinu visualizà a qualità di l'aria interna - cum'è avete dewar N2 almacenati in i frigoriferi oghje ghjornu.
Ma a prufittuità pò facilmente superà l'impianti di ricuperazione di CO2. In questu webinar, Dion Quinn di Foth Production Solutions (una sucietà d'ingegneria) dichjara chì a pruduzzione di N2 costa trà $ 8 è $ 20 per tonnellata, mentre chì a cattura di CO2 cù un impianto di ricuperazione costa trà $ 50 è $ 200 per tonnellata.
I vantaghji di i generatori d'azotu includenu l'eliminazione o almenu a riduzione di a dipendenza da i cuntratti è e forniture di CO2 è azotu. Questu risparmia spaziu di almacenamentu postu chì i birrifici ponu pruduce è almacenà quant'ellu ne anu bisognu, eliminendu a necessità di almacenà è trasportà buttiglie d'azotu. Cum'è cù u CO2, a spedizione è a gestione di l'azotu sò pagate da u cliente. Cù i generatori d'azotu, questu ùn hè più un prublema.
I generatori d'azotu sò spessu faciuli d'integrà in un ambiente di birreria. I generatori d'azotu più chjuchi ponu esse muntati à u muru per ùn occupà micca spaziu in u pianu è funzionanu tranquillamente. Sti sacchetti gestiscenu bè e temperature ambientali cambianti è sò assai resistenti à e fluttuazioni di temperatura. Puderanu esse installati à l'esternu, ma ùn sò micca cunsigliati per climi estremi alti è bassi.
Ci sò parechji pruduttori di generatori d'azotu, cumpresi Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb è Holtec Gas Systems. Un picculu generatore d'azotu puderia custà circa $ 800 à u mese in u quadru di un prugramma di locazione cù opzione di compra di cinque anni, hà dettu Asquini.
«À a fine di a ghjurnata, s'è l'azotu hè ghjustu per voi, avete una varietà di fornitori è tecnulugie da sceglie», hà dettu Asquini. «Truvate quellu chì hè ghjustu per voi è assicuratevi di avè una bona cunniscenza di u costu tutale di pruprietà [costu tutale di pruprietà] è paragunate i costi di energia è di manutenzione trà i dispositivi. Spessu truverete chì cumprà u più economicu ùn hè micca ghjustu per u vostru travagliu».
I sistemi generatori d'azotu utilizanu un compressore d'aria, è a maiò parte di e birrerie artigianali ne anu digià unu, ciò chì hè praticu.
Chì cumpressori d'aria sò usati in i birrifici artigianali ? Spinge u fluidu attraversu tubi è serbatoi. Energia per u trasportu è u cuntrollu pneumaticu. Aerazione di mostu, levitu o acqua. Valvula di cuntrollu. Gas di spurgu per spinghje u fangu fora di i serbatoi durante a pulizia è per aiutà à a pulizia di i fori.
Parechje applicazioni di birreria richiedenu l'usu particulare di compressori d'aria 100% senza oliu. Se l'oliu vene in cuntattu cù a biera, uccide u levitu è appiattisce a schiuma, ciò chì guasta a bevanda è rende a biera cattiva.
Hè ancu un risicu per a sicurità. Siccomu l'industria alimentaria è di e bevande hè assai sensibile, ci sò norme strette di qualità è purezza in vigore, è ghjustamente. Esempiu: i compressori d'aria senza oliu di a serie Sullair SRL da 10 à 15 hp. (da 7,5 à 11 kW) sò assai adatti per i birrifici artigianali. I birrifici apprezzanu a tranquillità di sti tipi di macchine. A serie SRL offre bassi livelli di rumore finu à 48dBA, rendendu u compressore adattatu per l'usu in interni senza una stanza insonorizzata separata.
Quandu l'aria pulita hè critica, cum'è in i birrifici è in i birrifici artigianali, l'aria senza oliu hè essenziale. E particelle d'oliu in l'aria compressa ponu contaminà i prucessi è a pruduzzione à valle. Siccomu parechji birrifici producenu migliaia di barili o parechje casse di birra à l'annu, nimu ùn si pò permette di piglià stu risicu. I compressori senza oliu sò particularmente adatti per l'applicazioni induve l'aria hè in cuntattu direttu cù a materia prima. Ancu in l'applicazioni induve ùn ci hè micca cuntattu direttu trà l'ingredienti è l'aria, cum'è in e linee di imballaggio, un compressore senza oliu aiuta à mantene u pruduttu finale pulitu per a tranquillità.
Data di publicazione: 6 di ghjennaghju di u 2023