I birrifici artigianali utilizzano la CO2 in un numero sorprendente di applicazioni nel processo di produzione della birra, confezionamento e servizio: spostamento di birra o prodotto da un serbatoio all'altro, carbonizzazione di un prodotto, purificazione dell'ossigeno prima del confezionamento, confezionamento della birra durante il processo, prelavaggio dei serbatoi Brit dopo la pulizia e igienizzare, imbottigliare birra alla spina in un ristorante o bar.Questo è solo per cominciare.
"Utilizziamo CO2 in tutto il birrificio e nel bar", afferma Max McKenna, senior marketing manager presso la Dorchester Brewing Co. con sede a Boston. Serve birra - in ogni fase del processo."
Come molti birrifici artigianali, Dorchester Brewing si trova ad affrontare una carenza di CO2 di qualità commerciale di cui ha bisogno per funzionare (leggi qui tutte le ragioni di questa carenza).
“A causa dei nostri contratti, i nostri attuali fornitori di CO2 non hanno aumentato i loro prezzi nonostante gli aumenti di prezzo in altre parti del mercato”, ha affermato McKenna.“Finora l’impatto è stato principalmente sulla distribuzione limitata”.
Per compensare la mancanza di CO2, in alcuni casi Dorchester Brewing utilizza azoto invece di CO2.
"Siamo riusciti a spostare molte operazioni sull'azoto", ha continuato McKenna.“Alcuni dei più importanti sono stati la pulizia delle lattine e la copertura del gas durante il processo di inscatolamento e sigillatura.Questa è di gran lunga l’aggiunta più importante per noi perché questi processi richiedono molta CO2.Per molto tempo abbiamo avuto uno speciale impianto nitro.Utilizziamo uno speciale generatore di azoto per produrre tutto l'azoto per il bar, per una linea nitro dedicata e per la nostra miscela di birra."
L'N2 è il gas inerte più economico da produrre e può essere utilizzato negli scantinati dei birrifici artigianali, nelle rivendite di bottiglie e nei bar.L'N2 è più economico della CO2 per le bevande e spesso è più disponibile, a seconda della disponibilità nella tua zona.
L'N2 può essere acquistato come gas in bombole ad alta pressione o come liquido in Dewar o grandi serbatoi di stoccaggio.L'azoto può anche essere prodotto in loco utilizzando un generatore di azoto.I generatori di azoto funzionano rimuovendo le molecole di ossigeno dall'aria.
L'azoto è l'elemento più abbondante (78%) nell'atmosfera terrestre, il resto è costituito da ossigeno e gas in tracce.Inoltre lo rende più rispettoso dell’ambiente poiché emette meno CO2.
Nella produzione della birra e nel confezionamento, l'N2 può essere utilizzato per mantenere l'ossigeno fuori dalla birra.Se usato correttamente (la maggior parte delle persone mescola CO2 con N2 quando lavora con birra gassata) l'N2 può essere utilizzato per pulire i serbatoi, trasferire la birra da un serbatoio all'altro, pressurizzare i fusti prima dello stoccaggio e aerare sotto i tappi.ingrediente per il gusto e la sensazione in bocca.Nei bar, il nitro viene utilizzato nelle linee dell'acqua di rubinetto per nitropiv e nelle applicazioni ad alta pressione/lunga distanza in cui l'azoto viene miscelato con una certa percentuale di CO2 per evitare che la birra formi schiuma alla spina.L'N2 può anche essere utilizzato come gas di evaporazione per il degasaggio dell'acqua se questo fa parte del processo.
Ora, come abbiamo accennato nel nostro precedente articolo sulla carenza di CO2, l’azoto non è un sostituto esatto della CO2 in tutte le applicazioni di produzione della birra.Questi gas si comportano diversamente.Hanno pesi molecolari diversi e densità diverse.
Ad esempio, la CO2 è più solubile nei liquidi rispetto all’N2.Questo è il motivo per cui l'azoto conferisce alla birra bolle più piccole e una sensazione in bocca diversa.Questo è il motivo per cui i birrai utilizzano gocce di azoto liquido anziché azoto gassoso per nitrare la birra.L'anidride carbonica aggiunge anche un pizzico di amarezza o acidità che l'azoto non fa, il che può cambiare il profilo aromatico, dicono le persone.Il passaggio all’azoto non risolverà tutti i problemi dell’anidride carbonica.
“C’è del potenziale”, afferma Chuck Skepek, direttore dei programmi tecnici di produzione della birra presso il Brewers Institute, “ma l’azoto non è una panacea o una soluzione rapida.La CO2 e l’azoto si comportano in modo abbastanza diverso.Otterrai più azoto miscelato con l'aria nel serbatoio rispetto allo spurgo della CO2.Quindi richiederà più azoto.Lo sento più e più volte.
“Un birraio che conosco è stato davvero intelligente e ha iniziato a sostituire l’anidride carbonica con l’azoto, e la sua birra conteneva molto più ossigeno, quindi ora usano una miscela di azoto e anidride carbonica, con un po’ più di fortuna.non solo: “Ehi, inizieremo a usare l'azoto per risolvere tutti i nostri problemi.È bello vedere molto di più su questo argomento nella letteratura, stiamo iniziando a vedere più persone che fanno effettivamente qualche ricerca e, sai, a trovare le migliori pratiche per questa sostituzione.
La consegna di questi gas sarà diversa in quanto hanno densità diverse che potrebbero comportare alcune modifiche tecniche o di stoccaggio.Ascolta Jason Perkins, mastro birraio presso Allagash Brewing Co., parlare dell'aggiornamento della sua linea di imbottigliamento e del collettore del gas per utilizzare CO2 per il riempimento pressurizzato della ciotola e N2 per sigillante e rompibolle.Lo spazio di archiviazione può variare.
"Ci sono sicuramente alcune differenze, in parte dovute al modo in cui otteniamo l'azoto", ha detto McKenna.“Otteniamo azoto liquido puro in dewar, quindi conservarlo è molto diverso dai nostri serbatoi di CO2: sono più piccoli, su rulli e conservati in un congelatore.Lo abbiamo portato al livello successivo.dall'anidride carbonica all'azoto, ma ancora una volta, siamo molto attenti a come effettuare la transizione in modo efficiente e responsabile per garantire che la birra sia al suo massimo livello in ogni fase del processo.chiave, in alcuni casi si è trattato di una semplicissima sostituzione plug and play, mentre in altri casi ha richiesto miglioramenti significativi nei materiali, nelle infrastrutture, nella produzione, ecc.”.
Secondo questo eccellente articolo di The Titus Co. (un fornitore di compressori d'aria, essiccatori d'aria e servizi di compressori d'aria al di fuori della Pennsylvania), i generatori di azoto funzionano in due modi:
Adsorbimento con oscillazione di pressione: l'adsorbimento con oscillazione di pressione (PSA) funziona utilizzando setacci molecolari di carbonio per separare le molecole.Il setaccio ha pori della stessa dimensione delle molecole di ossigeno, intrappolando quelle molecole mentre passano e consentendo il passaggio delle molecole di azoto più grandi.Il generatore rilascia quindi ossigeno attraverso un'altra camera.Il risultato di questo processo è che la purezza dell'azoto può raggiungere il 99,999%.
Generazione di membrana dell'azoto.La generazione di azoto a membrana funziona separando le molecole utilizzando fibre polimeriche.Queste fibre sono cave, con pori superficiali abbastanza piccoli da consentire il passaggio dell'ossigeno, ma troppo piccoli perché le molecole di azoto possano rimuovere l'ossigeno dal flusso di gas.I generatori che utilizzano questo metodo possono produrre azoto puro fino al 99,5%.
Ebbene, il generatore di azoto PSA produce azoto ultrapuro in grandi volumi e a portate elevate, la forma più pura di azoto richiesta da molti birrifici.Ultrapuro significa dal 99,9995% al 99%.I generatori di azoto a membrana sono ideali per i piccoli birrifici che richiedono un'alternativa a basso volume e basso flusso in cui è accettabile una purezza compresa tra il 99% e il 99,9%.
Utilizzando la tecnologia più recente, il generatore di azoto Atlas Copco è un compressore d'aria industriale compatto con uno speciale diaframma che separa l'azoto dal flusso di aria compressa.I birrifici artigianali rappresentano un grande target di riferimento per Atlas Copo.Secondo un white paper di Atlas Copco, i produttori di birra in genere pagano tra 0,10 e 0,15 dollari per piede cubo per produrre azoto in loco.Come si confronta questo con i costi della CO2?
"Offriamo sei pacchetti standard che coprono l'80% di tutti i birrifici, da poche migliaia a centinaia di migliaia di barili all'anno", afferma Peter Askini, responsabile dello sviluppo aziendale per i gas industriali presso Atlas Copco.“Un birrificio può aumentare la capacità dei suoi generatori di azoto per consentire la crescita mantenendo l’efficienza.Inoltre, il design modulare consente di aggiungere un secondo generatore se le attività del birrificio si espandono in modo significativo."
“L'utilizzo dell'azoto non intende sostituire completamente la CO2 – spiega Asquini – ma pensiamo che i viticoltori possano ridurne i consumi di circa il 70%.La principale forza trainante è la sostenibilità.È molto facile per qualsiasi viticoltore produrre azoto da solo.Non utilizzare più gas serra”.che è meglio per l'ambiente Ti ripagherà fin dal primo mese, il che influirà direttamente sui profitti, se non si presenta prima dell'acquisto, non comprarlo. Ecco le nostre semplici regole. La domanda di CO2 è alle stelle la produzione di tali prodotti, come il ghiaccio secco, che utilizza grandi quantità di CO2 ed è necessario per trasportare i vaccini.I birrifici negli Stati Uniti esprimono preoccupazione per il livello dell’offerta e si chiedono se riescono a mantenere il livello dei prezzi coerente con le esigenze del birrificio”.
Come accennato in precedenza, la purezza dell’azoto sarà una delle principali preoccupazioni per i birrifici artigianali.Proprio come la CO2, l'azoto interagirà con la birra o il mosto e trasporterà con sé le impurità.Questo è il motivo per cui molti generatori di azoto per alimenti e bevande saranno pubblicizzati come unità oil-free (scopri i vantaggi in termini di pulizia dei compressori oil-free nell'ultima frase della barra laterale sottostante).
"Quando riceviamo CO2, ne controlliamo la qualità e la contaminazione, che è un'altra parte molto importante del lavorare con un buon fornitore", ha affermato McKenna.“L’azoto è un po’ diverso, motivo per cui acquistiamo ancora azoto liquido puro.Un'altra cosa che stiamo esaminando è trovare e valutare un generatore interno di azoto, ancora una volta, concentrandoci sull'azoto prodotto con Purity per limitare l'assorbimento di ossigeno.Lo consideriamo un potenziale investimento, quindi gli unici processi nel birrificio che dipendono completamente dalla CO2 saranno la carbonatazione della birra e la manutenzione dell'acqua del rubinetto.
"Ma una cosa veramente importante da tenere a mente - ancora una volta, qualcosa che sembra difficile da trascurare ma che è fondamentale per mantenere la qualità della birra - è che qualsiasi generatore di azoto deve produrre azoto fino alla seconda cifra decimale [cioè purezza del 99,99%] per limitare l'ossigeno. assorbimento e rischio di ossidazione.Questo livello di precisione e purezza richiede maggiori costi per il generatore di azoto, ma garantisce la qualità dell’azoto e quindi la qualità della birra”.
I produttori di birra richiedono molti dati e controlli di qualità quando utilizzano l'azoto.Ad esempio, se un produttore di birra utilizza N2 per spostare la birra tra i serbatoi, la stabilità della CO2 nel serbatoio e nel serbatoio o nella bottiglia deve essere monitorata durante tutto il processo.In alcuni casi, l'N2 puro potrebbe non funzionare correttamente (ad esempio, durante il riempimento dei contenitori) perché l'N2 puro rimuove la CO2 dalla soluzione.Di conseguenza, alcuni birrai utilizzeranno una miscela 50/50 di CO2 e N2 per riempire il boccale, mentre altri lo eviteranno del tutto.
Suggerimento N2 Pro: parliamo di manutenzione.I generatori di azoto sono davvero il più vicino possibile al "impostalo e dimenticalo", ma alcuni materiali di consumo, come i filtri, richiedono una sostituzione semi-regolare.In genere, questo servizio è richiesto circa ogni 4000 ore.Lo stesso team che si prende cura del tuo compressore d'aria si prenderà cura anche del tuo generatore.La maggior parte dei generatori è dotata di un semplice controller simile al tuo iPhone e offre funzionalità complete di monitoraggio remoto dell'app.
Lo spurgo del serbatoio differisce dallo spurgo con azoto per una serie di motivi.L'N2 si mescola bene con l'aria, quindi non interagisce con l'O2 come fa la CO2.L'N2 è anche più leggero dell'aria, quindi riempie il serbatoio dall'alto verso il basso, mentre la CO2 lo riempie dal basso verso l'alto.Per spurgare un serbatoio di stoccaggio è necessario più N2 che CO2 e spesso sono necessarie più granigliature.Stai ancora risparmiando?
Con il nuovo gas industriale emergono anche nuovi problemi di sicurezza.Un birrificio dovrebbe assolutamente installare sensori di O2 in modo che i dipendenti possano visualizzare la qualità dell'aria interna, proprio come al giorno d'oggi si conservano i dewar di N2 nei frigoriferi.
Ma la redditività può facilmente superare gli impianti di recupero di CO2.In questo webinar, Dion Quinn di Foth Production Solutions (una società di ingegneria) afferma che la produzione di N2 costa tra gli 8 e i 20 dollari a tonnellata, mentre la cattura della CO2 con un impianto di recupero costa tra i 50 e i 200 dollari a tonnellata.
I vantaggi dei generatori di azoto includono l’eliminazione o almeno la riduzione della dipendenza dai contratti e dalle forniture di CO2 e azoto.Ciò consente di risparmiare spazio di stoccaggio poiché i birrifici possono produrre e immagazzinare tutto ciò di cui hanno bisogno, eliminando la necessità di immagazzinare e trasportare bombole di azoto.Come per la CO2, la spedizione e la movimentazione dell'azoto sono a carico del cliente.Con gli azoto questo non è più un problema.
I generatori di azoto sono spesso facili da integrare nell'ambiente di un birrificio.I generatori di azoto più piccoli possono essere montati a parete in modo che non occupino spazio sul pavimento e funzionino silenziosamente.Queste borse gestiscono bene le variazioni della temperatura ambiente e sono molto resistenti alle fluttuazioni di temperatura.Può essere installato all'aperto, ma non è consigliato per climi estremi alti e bassi.
Esistono molti produttori di generatori di azoto tra cui Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb e Holtec Gas Systems.Un piccolo generatore di azoto potrebbe costare circa 800 dollari al mese con un programma di locazione con riscatto di cinque anni, ha detto Asquini.
“Alla fine, se l’azoto è la soluzione giusta per te, hai una varietà di fornitori e tecnologie tra cui scegliere”, ha affermato Asquini.“Scopri quale è quello giusto per te e assicurati di avere una buona conoscenza del costo totale di proprietà [costo totale di proprietà] e confronta i costi di alimentazione e manutenzione tra i dispositivi.Scoprirai spesso che acquistare il prodotto più economico non è adatto al tuo lavoro.
I sistemi di generazione di azoto utilizzano un compressore d'aria e la maggior parte dei birrifici artigianali ne ha già uno, il che è utile.
Quali compressori d'aria vengono utilizzati nei birrifici artigianali?Spinge il fluido attraverso tubi e serbatoi.Energia per il trasporto pneumatico e il controllo.Aerazione di mosto, lievito o acqua.valvola di controllo.Spurgare il gas per espellere il fango dai serbatoi durante la pulizia e per agevolare la pulizia dei fori.
Molte applicazioni nei birrifici richiedono l'uso speciale di compressori d'aria 100% oil-free.Se l'olio entra in contatto con la birra, uccide il lievito e appiattisce la schiuma, rovinando la bevanda e rendendo la birra cattiva.
È anche un rischio per la sicurezza.Poiché l’industria alimentare e delle bevande è molto sensibile, esistono rigorosi standard di qualità e purezza, ed è giusto che sia così.Esempio: compressori d'aria oil-free serie Sullair SRL da 10 a 15 hp.(da 7,5 a 11 kW) sono particolarmente adatti per i birrifici artigianali.I birrifici apprezzano la silenziosità di questo tipo di macchine.La serie SRL offre bassi livelli di rumorosità fino a 48 dBA, rendendo il compressore adatto all'uso interno senza una stanza insonorizzata separata.
Quando l'aria pulita è fondamentale, come nei birrifici e nei birrifici artigianali, l'aria priva di olio è essenziale.Le particelle di olio nell'aria compressa possono contaminare i processi e la produzione a valle.Poiché molti birrifici producono migliaia di barili o diverse casse di birra all’anno, nessuno può permettersi di correre questo rischio.I compressori oil-free sono particolarmente adatti per applicazioni in cui l'aria è a diretto contatto con la materia prima.Anche nelle applicazioni in cui non vi è contatto diretto tra gli ingredienti e l'aria, come nelle linee di confezionamento, un compressore oil-free aiuta a mantenere pulito il prodotto finale per la massima tranquillità.
Orario di pubblicazione: 06 gennaio 2023