מבשלות מלאכה משתמשות ב-CO2 במספר מפתיע של יישומים בתהליך הבישול, האריזה וההגשה: העברת בירה או מוצר ממיכל למיכל, התפחה של מוצר, טיהור חמצן לפני האריזה, אריזת בירה בתהליך, שטיפה מוקדמת של מיכלי ברית לאחר ניקוי. וחיטוי, ביקבוק בירה מהחבית במסעדה או בר.זה רק בתור התחלה.
"אנחנו משתמשים ב-CO2 בכל המבשלה והבר", אומר מקס מק'קנה, מנהל שיווק בכיר ב-Dorchester Brewing Co. מבוסטון המגיש בירה - בכל שלב בתהליך.”
כמו מבשלות בירה רבות, דורצ'סטר ברווינג מתמודדת עם מחסור באיכות המסחרית של CO2 שהיא צריכה כדי להפעיל (קרא על כל הסיבות למחסור הזה כאן).
"בגלל החוזים שלנו, ספקי ה-CO2 הנוכחיים שלנו לא העלו את המחירים שלהם למרות עליות המחירים בחלקים אחרים של השוק", אמר מק'קנה."עד כה, ההשפעה הייתה בעיקר על הפצה מוגבלת."
כדי לפצות על המחסור ב-CO2, Dorchester Brewing משתמשת בחנקן במקום CO2 במקרים מסוימים.
"הצלחנו להעביר פעולות רבות לחנקן", המשיכה מק'קנה."כמה מהחשובים שבהם היו ניקוי הפחים וכיסוי הגז במהלך תהליך השימורים והאיטום.זו ללא ספק התוספת הגדולה ביותר עבורנו מכיוון שתהליכים אלו דורשים הרבה CO2.במשך תקופה ארוכה היה לנו צמח ניטרו מיוחד.אנו משתמשים במחולל חנקן מיוחד כדי לייצר את כל החנקן לבר - עבור קו ניטרו ייעודי ותערובת הבירה שלנו".
N2 הוא הגז האינרטי החסכוני ביותר להפקה וניתן להשתמש בו במרתפים של מבשלות בירה, חנויות בקבוקים וברים.N2 זול יותר מ-CO2 למשקאות ולעתים קרובות יותר זמין, בהתאם לזמינות באזור שלך.
ניתן לרכוש את N2 כגז בגלילי לחץ גבוה או כנוזל בדוארס או במיכלי אגירה גדולים.ניתן לייצר חנקן במקום גם באמצעות מחולל חנקן.מחוללי חנקן פועלים על ידי הסרת מולקולות חמצן מהאוויר.
חנקן הוא היסוד הנפוץ ביותר (78%) באטמוספירה של כדור הארץ, השאר הוא חמצן וגזי קורט.זה גם הופך אותו ליותר ידידותי לסביבה מכיוון שאתה פולט פחות CO2.
בבישול ואריזה, ניתן להשתמש ב-N2 כדי להרחיק חמצן מהבירה.בשימוש נכון (רוב האנשים מערבבים CO2 עם N2 כאשר עובדים עם בירה מוגזת) ניתן להשתמש ב-N2 לניקוי מכלים, העברת בירה ממיכל למיכל, ללחוץ על חביות לפני אחסון, תוך אוורור מתחת למכסים.מרכיב לטעם ותחושת הפה.בברים, ניטרו משמש בקווי מי ברז עבור ניטרופיב וכן יישומי לחץ גבוה/מרחקים ארוכים שבהם חנקן מעורבב עם אחוז מסוים של CO2 כדי למנוע מהבירה להקציף מהברז.N2 יכול לשמש אפילו כגז רותח עבור הסרת גז מים אם זה חלק מהתהליך שלך.
כעת, כפי שהזכרנו במאמר הקודם שלנו על מחסור ב-CO2, חנקן אינו תחליף מדויק ל-CO2 בכל יישומי הבישול.גזים אלו מתנהגים אחרת.יש להם משקלים מולקולריים שונים וצפיפות שונה.
לדוגמה, CO2 מסיס יותר בנוזלים מאשר N2.זו הסיבה שחנקן נותן בועות קטנות יותר ותחושה שונה בפה בבירה.זו הסיבה שמבשלים משתמשים בטיפות חנקן נוזלי במקום חנקן גזי כדי לחנק בירה.פחמן דו חמצני גם מוסיף רמז למרירות או חמיצות שחנקן לא עושה, מה שיכול לשנות את פרופיל הטעם, אומרים אנשים.מעבר לחנקן לא יפתור את כל בעיות הפחמן הדו חמצני.
"יש פוטנציאל", אומר צ'אק סקפק, מנהל תוכניות בישול טכניות במכון הבירה, "אבל חנקן אינו תרופת פלא או פתרון מהיר.CO2 וחנקן מתנהגים אחרת לגמרי.תקבל יותר חנקן מעורבב עם האוויר במיכל מאשר אם תנקה את ה-CO2.אז זה ידרוש יותר חנקן.אני שומע את זה שוב ושוב.
"מבשל אחד שאני מכיר היה ממש חכם והתחיל להחליף פחמן דו חמצני בחנקן, ובבירה שלהם היה הרבה יותר חמצן, אז עכשיו הם משתמשים בתערובת של חנקן ופחמן דו חמצני, עם קצת יותר מזל.לא רק, "היי, אנחנו הולכים להתחיל להשתמש בחנקן כדי לפתור את כל הבעיות שלנו.זה נחמד לראות הרבה יותר על זה בספרות, אנחנו מתחילים לראות יותר אנשים באמת עושים קצת מחקר, ואתה יודע, למצוא שיטות עבודה מומלצות להחלפה הזו.
אספקת הגזים הללו תהיה שונה מכיוון שיש להם צפיפויות שונות אשר עשויות לגרום לשינויים הנדסיים או אחסון מסוימים.שמע את ג'ייסון פרקינס, מבשל בירה ב-Allagash Brewing Co., דן בשדרוג קו הביקבוק וסעפת הגז שלו לשימוש ב-CO2 למילוי קערות בלחץ ו-N2 עבור איטום ושובר בועות.אחסון עשוי להשתנות.
"בהחלט יש כמה הבדלים, בין השאר בגלל האופן שבו אנחנו מקבלים חנקן", אמר מק'קנה."אנחנו מקבלים חנקן נוזלי טהור בדוארים, ולכן האחסון שלו שונה מאוד ממיכלי ה-CO2 שלנו: הם קטנים יותר, על רולים ומאוחסנים במקפיא.לקחנו את זה לשלב הבא.פחמן דו חמצני לחנקן, אבל שוב, אנחנו מאוד זהירים כיצד לבצע את המעבר ביעילות ובאחריות כדי לוודא שהבירה תהיה ברמה הגבוהה ביותר בכל שלב של הדרך.מפתח, בחלק מהמקרים זה היה תחליף פשוט מאוד של plug and play, בעוד שבמקרים אחרים זה הצריך שיפורים משמעותיים בחומרים, בתשתיות, בייצור וכו'".
לפי המאמר המצוין הזה של The Titus Co. (ספקית של מדחסי אוויר, מייבשי אוויר ושירותי מדחס אוויר מחוץ לפנסילבניה), מחוללי חנקן פועלים באחת משתי דרכים:
ספיחת תנודת לחץ: ספיחה בתנופת לחץ (PSA) פועלת באמצעות נפות מולקולריות פחמן להפרדת מולקולות.למסננת יש נקבוביות בגודל זהה למולקולות החמצן, לוכדות את המולקולות הללו כשהן עוברות ומאפשרות למולקולות החנקן הגדולות יותר לעבור.לאחר מכן, המחולל משחרר חמצן דרך תא אחר.התוצאה של תהליך זה היא שטוהר החנקן יכול להגיע ל-99.999%.
יצירת ממברנה של חנקן.יצירת חנקן ממברנה פועלת על ידי הפרדת מולקולות באמצעות סיבי פולימר.סיבים אלו חלולים, עם נקבוביות פני השטח קטנות מספיק כדי לאפשר לחמצן לעבור דרכו, אך קטנות מדי עבור מולקולות חנקן כדי להסיר חמצן מזרם הגז.גנרטורים המשתמשים בשיטה זו יכולים לייצר חנקן עד 99.5% טהור.
ובכן, מחולל החנקן PSA מייצר חנקן טהור במיוחד בנפחים גדולים ובקצבי זרימה גבוהים, הצורה הטהורה ביותר של חנקן שמבשלות רבות דורשות.Ultrapure פירושו 99.9995% עד 99%.מחוללי חנקן ממברניים הם אידיאליים עבור מבשלות בירה קטנות הדורשות חלופה עם נפח נמוך וזרימה נמוכה שבה 99% עד 99.9% טוהר מקובל.
באמצעות הטכנולוגיה העדכנית ביותר, מחולל החנקן של אטלס קופקו הוא מדחס אוויר תעשייתי קומפקטי עם דיאפרגמה מיוחדת המפרידה בין החנקן לזרם האוויר הדחוס.מבשלות בירה הן קהל יעד גדול עבור אטלס קופו.לפי מאמר לבן של Atlas Copco, מבשלות בירה משלמות בדרך כלל בין 0.10 ל-0.15 דולר למטר מעוקב כדי לייצר חנקן באתר.איך זה בהשוואה לעלויות ה-CO2 שלך?
"אנחנו מציעים שש חבילות סטנדרטיות המכסות 80% מכל מבשלות הבירה - מכמה אלפים ועד מאות אלפי חביות בשנה", אומר פיטר אסקיני, מנהל פיתוח עסקי לגזים תעשייתיים באטלס קופקו."מבשלת בירה יכולה להגדיל את הקיבולת של מחוללי החנקן שלה כדי לאפשר צמיחה תוך שמירה על יעילות.בנוסף, העיצוב המודולרי מאפשר להוסיף גנרטור שני במידה ופעילות המבשלה תתרחב משמעותית”.
"שימוש בחנקן לא נועד להחליף לחלוטין CO2", מסביר אסקיני, "אבל אנחנו חושבים שיצרנים יכולים להפחית את צריכתם בכ-70%.הכוח המניע העיקרי הוא קיימות.קל מאוד לכל יינן לייצר חנקן בעצמו.אל תשתמש יותר בגזי חממה".מה עדיף לאיכות הסביבה זה ישתלם מהחודש הראשון, מה שישפיע ישירות על השורה התחתונה, אם זה לא יופיע לפני שאתה קונה, אל תקנה את זה. הנה הכללים הפשוטים שלנו. הביקוש ל-CO2 מרקיע שחקים לייצר מוצרים כאלה, כמו קרח יבש, שמשתמש בכמויות גדולות של CO2 ודרוש להובלת חיסונים.מבשלות בירה בארה"ב מביעות דאגה לגבי רמת ההיצע ותוהות אם הן יכולות לשמור על רמת המחירים בהתאם לצרכי המבשלה".
כפי שהוזכר קודם לכן, טוהר החנקן יהווה דאגה מרכזית עבור מבשלי בירה.בדיוק כמו CO2, חנקן יקיים אינטראקציה עם הבירה או הוורט ויושא יחד איתה זיהומים.זו הסיבה שמחוללי חנקן למזון ומשקאות רבים יפורסמו כיחידות ללא שמן (למד על יתרונות הניקיון של מדחסים ללא שמן במשפט האחרון בסרגל הצד למטה).
"כשאנחנו מקבלים CO2, אנחנו בודקים את האיכות והזיהום שלו, וזה עוד חלק חשוב מאוד בעבודה עם ספק טוב", אמר מק'קנה."חנקן הוא קצת שונה, וזו הסיבה שאנחנו עדיין קונים חנקן נוזלי טהור.דבר נוסף שאנו בוחנים הוא למצוא ולתמחר מחולל חנקן פנימי - שוב, עם התמקדות בחנקן שהוא מייצר עם Purity כדי להגביל את ספיגת החמצן.אנו רואים בכך השקעה פוטנציאלית, כך שהתהליכים היחידים במבשלה שתלויים לחלוטין ב-CO2 יהיו גז בירה ותחזוקת מי ברז.
"אבל דבר אחד שחשוב באמת לזכור - שוב, משהו שנראה בררן להתעלם ממנו אבל הוא קריטי לשמירה על איכות הבירה - הוא שכל מחולל חנקן צריך לייצר חנקן במקום העשרוני השני [כלומר 99.99% טוהר] כדי להגביל חמצן ספיגה והסיכון לחמצון.רמת דיוק וטוהר זו דורשת יותר עלויות מחולל חנקן, אך מבטיחה את איכות החנקן ולכן את איכות הבירה”.
מבשלים דורשים הרבה נתונים ובקרת איכות בעת שימוש בחנקן.לדוגמה, אם מבשל משתמש ב-N2 כדי להעביר בירה בין מיכלים, יש לנטר את יציבות ה-CO2 במיכל ובטנק או בבקבוק לאורך כל התהליך.במקרים מסוימים, N2 טהור עשוי שלא לפעול כראוי (לדוגמה, בעת מילוי מיכלים) מכיוון ש-N2 טהור יסיר CO2 מהתמיסה.כתוצאה מכך, חלק מהמבשלים ישתמשו בתערובת של 50/50 של CO2 ו-N2 כדי למלא את הקערה, בעוד שאחרים יימנעו ממנה לחלוטין.
טיפ N2 Pro: בואו נדבר על תחזוקה.מחוללי חנקן באמת קרובים ל"הגדר את זה ותשכח מזה" ככל שתוכל להשיג, אבל חלק מהחומרים המתכלים, כגון מסננים, דורשים החלפה חצי רגילה.בדרך כלל, שירות זה נדרש בערך כל 4000 שעות.אותו צוות שמטפל במדחס האוויר שלכם ידאג גם לגנרטור שלכם.רוב הגנרטורים מגיעים עם בקר פשוט הדומה לאייפון שלך ומציעים יכולות ניטור מרחוק של האפליקציה.
טיהור מיכל שונה מניקוי חנקן ממספר סיבות.N2 מתערבב היטב עם אוויר, כך שהוא לא יוצר אינטראקציה עם O2 כמו CO2.N2 גם קל יותר מאוויר, כך שהוא ממלא את המיכל מלמעלה למטה, בעוד CO2 ממלא אותו מלמטה למעלה.נדרש יותר N2 מ-CO2 כדי לטהר מיכל אחסון ולעתים קרובות דורש יותר פיצוץ יריות.אתה עדיין חוסך כסף?
בעיות בטיחות חדשות עולות גם עם הגז התעשייתי החדש.מבשלת בירה בהחלט צריכה להתקין חיישני O2 כדי שהעובדים יוכלו לדמיין את איכות האוויר בתוך הבית - בדיוק כמו שיש לכם דיוארים N2 המאוחסנים במקררים בימים אלה.
אבל הרווחיות יכולה בקלות לגבור על מפעלי החזרת CO2.בסמינר מקוון זה, דיון קווין מ-Foth Production Solutions (חברת הנדסה) מציינת כי ייצור N2 עולה בין 8 ל-20 דולר לטון, בעוד שלכידת CO2 במפעל התאוששות עולה בין 50 ל-200 דולר לטון.
היתרונות של מחוללי חנקן כוללים ביטול או לפחות צמצום התלות בחוזים ואספקה של CO2 וחנקן.זה חוסך מקום אחסון שכן מבשלות בירה יכולות לייצר ולאחסן כמה שהן צריכות, ומבטל את הצורך לאחסן ולהוביל בקבוקי חנקן.כמו ב-CO2, המשלוח והטיפול בחנקן משולמים על ידי הלקוח.עם nitrogenerators, זו כבר לא בעיה.
לרוב קל לשלב מחוללי חנקן בסביבת מבשלת בירה.מחוללי חנקן קטנים יותר ניתנים להרכבה על הקיר כך שהם לא תופסים שטח רצפה ופועלים בשקט.תיקים אלו מטפלים היטב בטמפרטורות הסביבה המשתנות ועמידים מאוד בפני תנודות טמפרטורה.ניתן להתקנה בחוץ, אך לא מומלץ לאקלים קיצוני גבוה ונמוך.
ישנם יצרנים רבים של מחוללי חנקן כולל Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb ו-Holtec Gas Systems.מחולל חנקן קטן יכול לעלות כ-800 דולר לחודש במסגרת תוכנית חכירה לחמש שנים, אמר אסקיני.
"בסופו של יום, אם חנקן מתאים לך, יש לך מגוון ספקים וטכנולוגיות לבחירה", אמר אסקיני."מצא איזה מהם מתאים לך וודא שיש לך הבנה טובה של עלות הבעלות הכוללת [עלות הבעלות הכוללת] והשווה עלויות חשמל ותחזוקה בין מכשירים.לעתים קרובות תגלה שקניית הזול ביותר אינה מתאימה לעבודה שלך."
מערכות מחולל חנקן משתמשות במדחס אוויר, ולרוב מבשלות הבירה כבר יש כזה, וזה שימושי.
באילו מדחסי אוויר משתמשים במבשלות בירה?דוחף נוזל דרך צינורות ומיכלים.אנרגיה לשינוע ובקרה פנאומטיים.אוורור של wort, שמרים או מים.שסתום בקרה.טהר גז כדי להוציא בוץ מהמיכלים במהלך הניקוי וכדי לסייע בניקוי חורים.
יישומי מבשלה רבים דורשים שימוש מיוחד במדחסי אוויר 100% ללא שמן.אם השמן בא במגע עם הבירה, הוא הורג את השמרים ומשטח את הקצף, מה שמקלקל את המשקה והופך את הבירה לרעה.
זה גם סיכון ביטחוני.מכיוון שתעשיית המזון והמשקאות רגישה מאוד, קיימים תקני איכות וטוהר מחמירים, ובצדק.דוגמה: מדחסי אוויר ללא שמן מסדרת Sullair SRL מ-10 עד 15 כ"ס.(מ-7.5 עד 11 קילוואט) מתאימים היטב למבשלות בירה.מבשלות בירה נהנות מהשקט של סוגים אלה של מכונות.סדרת SRL מציעה רמות רעש נמוכות עד 48dBA, מה שהופך את המדחס מתאים לשימוש פנימי ללא חדר נפרד אטום לרעש.
כאשר אוויר נקי הוא קריטי, כמו במבשלות בירה ומבשלות מלאכה, אוויר נטול שמן הוא חיוני.חלקיקי שמן באוויר דחוס עלולים לזהם תהליכים וייצור במורד הזרם.מכיוון שמבשלות בירה רבות מייצרות אלפי חביות או כמה מאגרי בירה בשנה, אף אחד לא יכול להרשות לעצמו לקחת את הסיכון הזה.מדחסים נטולי שמן מתאימים במיוחד ליישומים שבהם האוויר נמצא במגע ישיר עם חומר ההזנה.גם ביישומים בהם אין מגע ישיר בין מרכיבים לאוויר, כמו בקווי אריזה, מדחס נטול שמן מסייע לשמור על ניקיון המוצר הסופי לשקט נפשי.
זמן פרסום: ינואר-06-2023