HANGZHOU NUZHUO TÆKNIFÉLAG CO., LTD.

Handverksbrugghús nota CO2 í ótrúlega mörgum tilgangi í bruggunar-, pökkunar- og framreiðsluferlinu: flutningi bjórs eða vöru milli tanka, kolefnisvæðingu vöru, súrefnishreinsun fyrir pökkun, pökkun bjórs í ferlinu, forskolun á brit-tankum eftir hreinsun og sótthreinsun, flöskun á kranabjór á veitingastað eða bar. Þetta er bara byrjunin.
„Við notum CO2 um allt brugghúsið og barinn,“ segir Max McKenna, yfirmaður markaðssetningar hjá Dorchester Brewing Co. í Boston. Boðið er upp á bjór – á hverju stigi ferlisins.
Eins og mörg handverksbrugghús stendur Dorchester Brewing frammi fyrir skorti á þeirri CO2 losun sem fyrirtækið þarfnast til að starfa (lesið um allar ástæður þessa skorts hér).
„Vegna samninga okkar hafa núverandi CO2 birgjar okkar ekki hækkað verð sín þrátt fyrir verðhækkanir á öðrum markaði,“ sagði McKenna. „Hingað til hefur áhrifin aðallega verið takmörkuð dreifing.“
Til að bæta upp fyrir skort á CO2 notar Dorchester Brewing í sumum tilfellum köfnunarefni í stað CO2.
„Við gátum fært margar aðgerðir yfir á köfnunarefni,“ hélt McKenna áfram. „Sumt af því mikilvægasta var að þrífa dósirnar og hylja gasið á meðan á niðursuðu- og lokunarferlinu stóð. Þetta er langstærsta viðbótin fyrir okkur því þessi ferli krefjast mikils CO2. Í langan tíma höfðum við sérstaka nítróverksmiðju. Við notum sérstakan köfnunarefnisframleiðanda til að framleiða allt köfnunarefnið fyrir barinn – fyrir sérstaka nítrólínu og bjórblöndu okkar.“
N2 er hagkvæmasta óvirka gasið til framleiðslu og hægt er að nota það í kjöllurum handverksbrugghúsa, áfengra verslana og bari. N2 er ódýrara en CO2 fyrir drykki og oft auðveldara aðgengi, allt eftir framboði á þínu svæði.
Hægt er að kaupa N2 sem gas í háþrýstihylkjum eða sem vökva í Dewar-tönkum eða stórum geymslutönkum. Einnig er hægt að framleiða köfnunarefni á staðnum með köfnunarefnisframleiðanda. Köfnunarefnisframleiðendur virka með því að fjarlægja súrefnisameindir úr loftinu.
Köfnunarefni er algengasta frumefnið (78%) í lofthjúpi jarðar, afgangurinn er súrefni og snefilmagn. Það gerir það einnig umhverfisvænna þar sem þú losar minna CO2.
Í bruggun og pökkun er hægt að nota N2 til að halda súrefni frá bjórnum. Þegar það er notað rétt (flestir blanda CO2 við N2 þegar þeir vinna með kolsýrðan bjór) er hægt að nota N2 til að þrífa tanka, flytja bjór á milli tanka, þrýsta á kúta fyrir geymslu og lofta undir lokum. Þetta er innihaldsefni fyrir bragð og munntilfinningu. Í stöngum er nítró notað í kranavatnsleiðslur fyrir nítrópiv sem og við háþrýsting/langar vegalengdir þar sem köfnunarefni er blandað við ákveðið hlutfall af CO2 til að koma í veg fyrir að bjórinn freyði á krana. N2 er jafnvel hægt að nota sem suðugas til að afgasa vatn ef það er hluti af ferlinu.
Eins og við nefndum í fyrri grein okkar um CO2 skort, þá er köfnunarefni ekki nákvæmur staðgengill fyrir CO2 í öllum bruggunarforritum. Þessar lofttegundir hegða sér á mismunandi hátt. Þær hafa mismunandi mólþyngd og mismunandi eðlisþyngd.
Til dæmis er CO2 leysanlegra í vökvum en N2. Þess vegna gefur köfnunarefni minni loftbólur og aðra munntilfinningu í bjór. Þess vegna nota brugghús fljótandi köfnunarefnisdropa í stað loftkennds köfnunarefnis til að nítra bjór. Koltvísýringur bætir einnig við beiskju eða súru bragði sem köfnunarefni gerir ekki, sem getur breytt bragðupplifuninni, segja menn. Að skipta yfir í köfnunarefni mun ekki leysa öll vandamál með koltvísýring.
„Það eru möguleikar,“ segir Chuck Skepek, forstöðumaður tæknilegra bruggunaráætlana hjá Brewers Institute, „en köfnunarefni er ekki töfralausn eða skyndilausn. CO2 og köfnunarefni hegða sér allt öðruvísi. Þú færð meira köfnunarefni blandað loftinu í tankinum heldur en ef þú hreinsar CO2. Þannig að það mun þurfa meira köfnunarefni.“ Ég heyri þetta aftur og aftur.
„Einn brugghús sem ég þekki var mjög klár og byrjaði að skipta út koltvísýringi fyrir köfnunarefni, og bjórinn þeirra innihélt miklu meira súrefni, svo nú nota þeir blöndu af köfnunarefni og koltvísýringi, með aðeins meiri heppni. Ekki bara: „Hey, við ætlum að byrja að nota köfnunarefni til að leysa öll vandamál okkar. Það er gott að sjá miklu meira um þetta í fræðunum, við erum farin að sjá fleiri gera rannsóknir og, þú veist, koma með bestu starfsvenjur fyrir þessa skiptingu.“
Afhending þessara lofttegunda verður mismunandi þar sem þau hafa mismunandi eðlisþyngd sem getur leitt til breytinga á verkfræði eða geymslu. Hlustið á Jason Perkins, bruggmeistara hjá Allagash Brewing Co., ræða um uppfærslu á átöppunarlínu sinni og gasgrein til að nota CO2 til að fylla skálar undir þrýstingi og N2 fyrir þéttiefni og loftbólulosandi efni. Geymsla getur verið mismunandi.
„Það er örugglega einhver munur, að hluta til vegna þess hvernig við fáum köfnunarefni,“ sagði McKenna. „Við fáum hreint fljótandi köfnunarefni í dewar-tönkum, þannig að geymsla þess er mjög ólík CO2-tönkunum okkar: þeir eru minni, á rúllum og geymdir í frysti. Við höfum tekið þetta á næsta stig. koltvísýringur í köfnunarefni, en aftur, við erum mjög varkár með hvernig við gerum umskiptin skilvirkt og ábyrgt til að tryggja að bjórinn sé á hæsta stigi í hverju skrefi. Lykilatriðið er að í sumum tilfellum var þetta mjög einföld „plug and play“-skipti, en í öðrum tilfellum þurfti verulegar umbætur á efnum, innviðum, framleiðslu o.s.frv.“
Samkvæmt þessari frábæru grein frá The Titus Co. (birgir loftþjöppna, loftþurrkara og loftþjöppuþjónustu utan Pennsylvaníu) virka köfnunarefnisframleiðendur á tvo vegu:
Þrýstingssveifluaðsog: Þrýstingssveifluaðsog (e. Pressure swing adsorption (PSA)) notar kolefnissameindasigti til að aðskilja sameindir. Sigtið hefur svigrúm af sömu stærð og súrefnisameindirnar, sem fangar þessar sameindir þegar þær fara í gegn og hleypir stærri köfnunarefnisameindunum í gegn. Rafallinn losar síðan súrefni í gegnum annað hólf. Niðurstaðan af þessu ferli er að köfnunarefnishreinleiki getur náð 99,999%.
Himnumyndun köfnunarefnis. Himnumyndun köfnunarefnis virkar með því að aðskilja sameindir með því að nota fjölliðuþræði. Þessar trefjar eru holar, með yfirborðsholum sem eru nógu lítil til að súrefni geti farið í gegn, en of lítil til að köfnunarefnissameindir geti fjarlægt súrefni úr gasstraumnum. Rafallar sem nota þessa aðferð geta framleitt köfnunarefni allt að 99,5% hreint.
PSA köfnunarefnisframleiðandinn framleiðir afarhreint köfnunarefni í miklu magni og við mikla flæðishraða, sem er hreinasta form köfnunarefnis sem margar brugghús þurfa. Afarhreint þýðir 99,9995% til 99%. Himnukvöfnunarefnisframleiðendur eru tilvaldir fyrir lítil brugghús sem þurfa lágt rúmmál og lágt flæði þar sem 99% til 99,9% hreinleiki er ásættanlegur.
Köfnunarefnisframleiðandinn frá Atlas Copco notar nýjustu tækni og er því þéttur iðnaðarloftþjöppu með sérstakri himnu sem aðskilur köfnunarefnið frá þrýstiloftstraumnum. Handverksbrugghús eru stór markhópur Atlas Copo. Samkvæmt hvítbók frá Atlas Copco greiða brugghús að jafnaði á bilinu 0,10 til 0,15 Bandaríkjadali á rúmfet fyrir að framleiða köfnunarefni á staðnum. Hvernig ber þetta sig saman við CO2 kostnaðinn?
„Við bjóðum upp á sex staðlaðar pakka sem ná yfir 80% allra brugghúsa – frá nokkrum þúsundum upp í hundruð þúsunda tunna á ári,“ segir Peter Askini, viðskiptaþróunarstjóri iðnaðargass hjá Atlas Copco. „Brugghús getur aukið afkastagetu köfnunarefnisframleiðenda sinna til að gera vöxt mögulegan og viðhalda jafnframt skilvirkni. Að auki gerir mátbyggingin kleift að bæta við öðrum rafstöð ef starfsemi brugghússins stækkar verulega.“
„Notkun köfnunarefnis er ekki ætluð til að koma alveg í stað CO2,“ útskýrir Asquini, „en við teljum að víngerðarmenn geti dregið úr notkun sinni um 70%. Helsta drifkrafturinn er sjálfbærni. Það er mjög auðvelt fyrir alla víngerðarmenn að framleiða köfnunarefni sjálfir. Notið ekki fleiri gróðurhúsalofttegundir, sem er betra fyrir umhverfið. Það borgar sig frá fyrsta mánuðinum, sem mun hafa bein áhrif á hagnaðinn, ef það kemur ekki í ljós áður en þú kaupir, þá skaltu ekki kaupa það. Hér eru einföldu reglurnar okkar. Eftirspurnin eftir CO2 er að aukast gríðarlega til að framleiða slíkar vörur, eins og þurrís, sem notar mikið magn af CO2 og er nauðsynlegt til að flytja bóluefni. Brugghús í Bandaríkjunum eru að lýsa yfir áhyggjum af framboði og velta fyrir sér hvort þau geti haldið verðlaginu í samræmi við þarfir brugghússins.“
Eins og áður hefur komið fram verður hreinleiki köfnunarefnis aðaláhyggjuefni fyrir brugghús. Rétt eins og CO2 mun köfnunarefni hafa samskipti við bjórinn eða virtið og bera með sér óhreinindi. Þess vegna eru margir köfnunarefnisframleiðendur fyrir matvæli og drykki auglýstir sem olíulausir einingar (fræddust um hreinleikaávinning olíulausra þjöppna í síðustu setningunni í hliðarstikunni hér að neðan).
„Þegar við fáum CO2 athugum við gæði þess og mengun, sem er annar mjög mikilvægur þáttur í því að vinna með góðum birgja,“ sagði McKenna. „Köfnunarefni er aðeins öðruvísi, og þess vegna kaupum við enn hreint fljótandi köfnunarefni. Annað sem við erum að skoða er að finna og verðleggja innri köfnunarefnisframleiðanda – aftur, með áherslu á köfnunarefnið sem hann framleiðir með Purity til að takmarka súrefnisupptöku. Við sjáum þetta sem mögulega fjárfestingu, þannig að einu ferlarnir í brugghúsinu sem eru algjörlega háðir CO2 verða kolsýring bjórs og viðhald kranavatns.“
„En eitt mjög mikilvægt atriði sem þarf að hafa í huga – aftur eitthvað sem virðist vandlátt að horfa fram hjá en er mikilvægt til að viðhalda gæðum bjórs – er að allir köfnunarefnisframleiðendur þurfa að framleiða köfnunarefni með öðrum aukastaf [þ.e. 99,99% hreinleika] til að takmarka súrefnisupptöku og hættu á oxun. Þessi nákvæmni og hreinleiki krefst meiri kostnaðar við köfnunarefnisframleiðendur, en tryggir gæði köfnunarefnisins og þar með gæði bjórsins.“
Brugghús þurfa miklar upplýsingar og gæðaeftirlit þegar þau nota köfnunarefni. Til dæmis, ef brugghús notar köfnunarefni (N2) til að flytja bjór á milli tanka, verður að fylgjast með stöðugleika CO2 í tankinum og í tankinum eða flöskunni allan tímann. Í sumum tilfellum virkar hreint N2 ekki rétt (til dæmis við fyllingu íláta) vegna þess að hreint N2 fjarlægir CO2 úr lausninni. Fyrir vikið nota sum brugghús 50/50 blöndu af CO2 og N2 til að fylla skálina, á meðan aðrir forðast það alveg.
Ráðleggingar frá N2 Pro: Tölum um viðhald. Köfnunarefnisrafstöðvar eru í raun eins nálægt því að „stilla það og gleyma því“ og mögulegt er, en sumar rekstrarvörur, eins og síur, þarfnast nokkuð reglulegrar skiptingar. Venjulega er þessi þjónusta nauðsynleg á um það bil 4000 klukkustunda fresti. Sama teymið og sér um loftþjöppuna þína mun einnig sjá um rafstöðina þína. Flestar rafstöðvar eru með einfaldri stjórntæki svipað og iPhone þinn og bjóða upp á fulla fjarstýringu með appi.
Tankhreinsun er frábrugðin köfnunarefnishreinsun af nokkrum ástæðum. N2 blandast vel lofti, þannig að það hefur ekki samskipti við O2 eins og CO2 gerir. N2 er einnig léttara en loft, þannig að það fyllir tankinn ofan frá og niður, en CO2 fyllir hann ofan frá. Það þarf meira N2 en CO2 til að hreinsa geymslutank og krefst oft meiri skotblásturs. Ertu enn að spara peninga?
Ný öryggismál koma einnig upp með nýja iðnaðargasinu. Brugghús ætti örugglega að setja upp O2 skynjara svo starfsmenn geti séð loftgæði innandyra – rétt eins og þú ert með N2 dewar geymda í ísskápum nú til dags.
En arðsemi getur auðveldlega vegið þyngra en CO2 endurvinnslustöðvar. Í þessari veffundi segir Dion Quinn frá Foth Production Solutions (verkfræðifyrirtæki) að framleiðsla á N2 kosti á bilinu 8 til 20 dollara á tonn, en að binda CO2 með endurvinnslustöð kosti á bilinu 50 til 200 dollara á tonn.
Kostir köfnunarefnisframleiðenda eru meðal annars að þeir útrýma eða að minnsta kosti draga úr ósjálfstæði gagnvart samningum og birgðum af CO2 og köfnunarefni. Þetta sparar geymslurými þar sem brugghús geta framleitt og geymt eins mikið og þau þurfa, sem útilokar þörfina á að geyma og flytja köfnunarefnisflöskur. Eins og með CO2 greiðir viðskiptavinurinn sendingarkostnað og meðhöndlun köfnunarefnis. Með köfnunarefnisframleiðendum er þetta ekki lengur vandamál.
Köfnunarefnisframleiðendur eru oft auðveldir í samþættingu við brugghús. Minni köfnunarefnisframleiðendur er hægt að festa á vegg svo þeir taki ekki upp gólfpláss og virki hljóðlega. Þessir pokar þola vel breytingar á umhverfishita og eru mjög ónæmir fyrir hitasveiflum. Hægt er að setja þá upp utandyra en ekki er mælt með þeim fyrir mjög hátt og lágt loftslag.
Það eru margir framleiðendur köfnunarefnisrafstöðva, þar á meðal Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb og Holtec Gas Systems. Lítill köfnunarefnisrafstöð gæti kostað um 800 dollara á mánuði samkvæmt fimm ára leigusamningi, sagði Asquini.
„Að lokum, ef köfnunarefni hentar þér, þá hefurðu úr fjölbreyttum birgjum og tækni að velja,“ sagði Asquini. „Finndu þann sem hentar þér og vertu viss um að þú hafir góða skilning á heildarkostnaði eignarhalds og berðu saman orku- og viðhaldskostnað milli tækja. Þú munt oft komast að því að það að kaupa það ódýrasta hentar ekki verkefninu þínu.“
Köfnunarefnisframleiðslukerfi nota loftþjöppu og flest handverksbrugghús eru þegar með eina, sem er handhægt.
Hvaða loftþjöppur eru notaðar í handverksbrugghúsum? Ýtir vökva í gegnum pípur og tanka. Orka fyrir loftþrýstingsflutning og stjórnun. Loftun á virti, geri eða vatni. Stjórnloki. Hreinsunargas til að þrýsta leðju úr tönkum við hreinsun og til að aðstoða við hreinsun holna.
Margar notkunarmöguleikar í brugghúsum krefjast sérstakrar notkunar á 100% olíulausum loftþjöppum. Ef olían kemst í snertingu við bjórinn drepur hún gerið og flettir froðuna út, sem spillir drykknum og gerir bjórinn vondan.
Þetta er líka öryggisáhætta. Þar sem matvæla- og drykkjariðnaðurinn er mjög viðkvæmur eru strangar gæða- og hreinleikastaðlar í gildi, og það með réttu. Dæmi: Olíulausar loftþjöppur frá Sullair SRL seríunni frá 10 til 15 hestöflum (frá 7,5 til 11 kW) henta vel fyrir handverksbrugghús. Brugghús njóta hljóðlátrar notkunar þessara tegunda véla. SRL serían býður upp á lágt hávaðastig niður í 48dBA, sem gerir þjöppuna hentuga til notkunar innanhúss án sérstaks hljóðeinangrunarrýmis.
Þegar hreint loft er mikilvægt, eins og í brugghúsum og handverksbrugghúsum, er olíulaust loft nauðsynlegt. Olíuagnir í þjappuðu lofti geta mengað framleiðsluferli og framleiðslu. Þar sem mörg brugghús framleiða þúsundir tunna eða nokkurra kassa af bjór á ári, hefur enginn efni á að taka þá áhættu. Olíulausir þjöppur eru sérstaklega hentugar fyrir notkun þar sem loftið er í beinni snertingu við hráefnið. Jafnvel í notkun þar sem engin bein snerting er milli innihaldsefna og lofts, eins og í pökkunarlínum, hjálpar olíulaus þjöppa til við að halda lokaafurðinni hreinni til að tryggja hugarró.