HANGZHOU NUZHUO TEKNOLOJİ GRUBU A.Ş.

Butik bira üreticileri, bira üretim, paketleme ve servis süreçlerinde şaşırtıcı sayıda uygulamada CO2 kullanıyor: birayı veya ürünü bir tanktan diğerine taşımak, ürünü karbonize etmek, paketlemeden önce oksijeni saflaştırmak, birayı bu süreçte paketlemek, temizlik ve dezenfeksiyondan sonra fermantasyon tanklarını önceden yıkamak, restoran veya barda fıçı birayı şişelemek. Bu sadece başlangıç.
Boston merkezli Dorchester Brewing Co.'nun kıdemli pazarlama müdürü Max McKenna, "Bira üretim tesisinin ve barın her aşamasında, sürecin her aşamasında CO2 kullanıyoruz" diyor.
Birçok butik bira üreticisi gibi, Dorchester Brewing de faaliyetlerini sürdürmek için ihtiyaç duyduğu ticari kalitede CO2 kıtlığıyla karşı karşıya (bu kıtlığın tüm nedenlerini burada okuyabilirsiniz).
McKenna, "Sözleşmelerimiz nedeniyle, mevcut CO2 tedarikçilerimiz piyasanın diğer bölümlerindeki fiyat artışlarına rağmen fiyatlarını artırmadılar," dedi. "Şimdiye kadar, bunun etkisi esas olarak sınırlı dağıtım üzerinde oldu."
CO2 eksikliğini telafi etmek için Dorchester Brewing bazı durumlarda CO2 yerine nitrojen kullanmaktadır.
McKenna sözlerine şöyle devam etti: “Birçok işlemi nitrojenle yapmaya geçebildik. Bunlardan en önemlileri, kutuların temizlenmesi ve kutulama ve mühürleme işlemi sırasında gazın örtülmesiydi. Bu, bizim için açık ara en büyük kazanım çünkü bu işlemler çok fazla CO2 gerektiriyor. Uzun zamandır özel bir nitrojen tesisimiz vardı. Bar için gerekli tüm nitrojeni üretmek için özel bir nitrojen jeneratörü kullanıyoruz – özel bir nitrojen hattı ve bira karışımımız için.”
N2, üretimi en ekonomik inert gazdır ve butik bira fabrikalarının bodrum katlarında, içki dükkanlarında ve barlarda kullanılabilir. N2, içecekler için CO2'den daha ucuzdur ve bölgenizdeki bulunabilirliğine bağlı olarak genellikle daha kolay temin edilebilir.
Azot (N2), yüksek basınçlı tüplerde gaz halinde veya Dewar kaplarında ya da büyük depolama tanklarında sıvı halde satın alınabilir. Azot ayrıca, azot jeneratörü kullanılarak yerinde de üretilebilir. Azot jeneratörleri, havadan oksijen moleküllerini uzaklaştırarak çalışır.
Azot, Dünya atmosferindeki en bol elementtir (%78), geri kalanı oksijen ve eser miktardaki gazlardır. Ayrıca daha az CO2 salınımı sağladığı için çevre dostu bir ortam oluşturur.
Bira üretiminde ve ambalajlamada, N2 biranın oksijensiz kalmasını sağlamak için kullanılabilir. Doğru kullanıldığında (çoğu insan karbonatlı bira ile çalışırken CO2'yi N2 ile karıştırır), N2 tankları temizlemek, birayı tanktan tanka aktarmak, depolamadan önce fıçıları basınçlandırmak ve kapakların altında havalandırma yapmak için kullanılabilir. Ayrıca, biranın tadını ve ağızda bıraktığı hissi iyileştirmek için de kullanılır. Barlarda, nitro, musluk suyu hatlarında nitropiv uygulamalarında ve yüksek basınçlı/uzun mesafeli uygulamalarda, biranın musluktan köpürmesini önlemek için belirli bir oranda CO2 ile karıştırılarak kullanılır. N2, işleminizin bir parçasıysa, suyun gazdan arındırılması için kaynama gazı olarak bile kullanılabilir.
Daha önceki CO2 eksikliği hakkındaki yazımızda da belirttiğimiz gibi, azot, tüm bira üretim uygulamalarında CO2'nin tam bir alternatifi değildir. Bu gazlar farklı davranırlar. Farklı moleküler ağırlıklara ve farklı yoğunluklara sahiptirler.
Örneğin, CO2 sıvılarda N2'den daha çözünürdür. Bu nedenle nitrojen, birada daha küçük kabarcıklar ve farklı bir ağız hissi verir. Bu yüzden bira üreticileri, birayı nitratlamak için gaz halindeki nitrojen yerine sıvı nitrojen damlaları kullanırlar. Karbondioksit ayrıca nitrojenin vermediği bir acılık veya ekşilik de ekler ki bu da lezzet profilini değiştirebilir. Nitrojene geçmek tüm karbondioksit sorunlarını çözmeyecektir.
"Potansiyel var," diyor Bira Üreticileri Enstitüsü'nde teknik bira üretim programları direktörü Chuck Skepek, "ancak azot her derde deva veya hızlı bir çözüm değil. CO2 ve azot oldukça farklı davranıyor. CO2'yi tamamen boşaltmaktan daha fazla azot tanktaki havayla karışacak. Bu nedenle daha fazla azota ihtiyaç duyulacak. Bunu tekrar tekrar duyuyorum."
“Tanıdığım bir bira üreticisi gerçekten zekiydi ve karbondioksiti azotla değiştirmeye başladı; biralarında çok daha fazla oksijen vardı. Şimdi biraz daha şansla azot ve karbondioksit karışımı kullanıyorlar. Sadece, “Hey, tüm sorunlarımızı çözmek için azot kullanmaya başlayacağız” demekle yetinmiyorlar. Literatürde bu konuda daha fazla şey görmek güzel, daha fazla insanın gerçekten araştırma yaptığını ve bu ikame için en iyi uygulamaları geliştirmeye çalıştığını görüyoruz.”
Bu gazların yoğunluklarının farklı olması nedeniyle dağıtım şekilleri de farklılık gösterecek ve bu durum bazı mühendislik veya depolama değişikliklerine yol açabilir. Allagash Brewing Co.'nun baş bira üreticisi Jason Perkins'in, basınçlı hazne doldurma için CO2 ve sızdırmazlık ve kabarcık önleyici olarak N2 kullanmak üzere şişeleme hattını ve gaz dağıtım sistemini nasıl geliştirdiğini anlattığı konuşmayı dinleyin. Depolama koşulları değişebilir.
McKenna, “Kesinlikle bazı farklılıklar var, bunun bir nedeni de nitrojeni nasıl elde ettiğimiz,” dedi. “Dewar kaplarında saf sıvı nitrojen elde ediyoruz, bu nedenle depolama şeklimiz CO2 tanklarımızdan çok farklı: daha küçükler, tekerlekli ve dondurucuda saklanıyorlar. Biz bunu bir üst seviyeye taşıdık. Karbondioksitten nitrojene geçiş yaptık, ancak yine de, biranın her aşamada en yüksek kalitede olmasını sağlamak için geçişi verimli ve sorumlu bir şekilde nasıl yapacağımız konusunda çok dikkatliyiz. Bazı durumlarda çok basit bir tak ve çalıştır değişimi olurken, diğer durumlarda malzeme, altyapı, üretim vb. konularda önemli iyileştirmeler gerektirdi.”
Pensilvanya dışında hava kompresörleri, hava kurutucuları ve hava kompresörü servisleri sağlayan Titus Co. şirketinin bu mükemmel makalesine göre, azot jeneratörleri iki şekilde çalışır:
Basınç salınımlı adsorpsiyon: Basınç salınımlı adsorpsiyon (PSA), molekülleri ayırmak için karbon moleküler elekler kullanır. Elek, oksijen molekülleriyle aynı boyutta gözeneklere sahiptir; bu gözenekler, oksijen moleküllerini geçerken hapseder ve daha büyük azot moleküllerinin geçmesine izin verir. Jeneratör daha sonra oksijeni başka bir bölmeden serbest bırakır. Bu işlemin sonucu olarak, azot saflığı %99,999'a ulaşabilir.
Membran yöntemiyle azot üretimi. Membran yöntemiyle azot üretimi, polimer lifler kullanılarak moleküllerin ayrılması prensibiyle çalışır. Bu lifler içi boştur ve yüzey gözenekleri oksijenin geçmesine izin verecek kadar küçük, ancak azot moleküllerinin gaz akışından oksijeni uzaklaştırması için çok küçüktür. Bu yöntemi kullanan jeneratörler %99,5'e kadar saflıkta azot üretebilir.
PSA azot jeneratörü, birçok bira fabrikasının ihtiyaç duyduğu en saf azot formu olan ultra saf azotu büyük hacimlerde ve yüksek akış hızlarında üretir. Ultra saf, %99,9995 ila %99 saflık anlamına gelir. Membran azot jeneratörleri, %99 ila %99,9 saflığın kabul edilebilir olduğu düşük hacimli, düşük akışlı bir alternatife ihtiyaç duyan küçük bira fabrikaları için idealdir.
En son teknolojiyi kullanan Atlas Copco azot jeneratörü, sıkıştırılmış hava akımından azotu ayıran özel bir diyaframa sahip kompakt bir endüstriyel hava kompresörüdür. Butik bira üreticileri Atlas Copco için büyük bir hedef kitle oluşturmaktadır. Atlas Copco'nun bir teknik incelemesine göre, bira üreticileri genellikle yerinde azot üretmek için metreküp başına 0,10 ila 0,15 dolar arasında ödeme yapmaktadır. Bu, CO2 maliyetlerinizle nasıl karşılaştırılır?
Atlas Copco'da endüstriyel gazlar iş geliştirme müdürü olan Peter Askini, “Yılda birkaç bin varilden yüz binlerce varile kadar üretim yapan bira fabrikalarının %80'ini kapsayan altı standart paket sunuyoruz” diyor. “Bir bira fabrikası, verimliliği korurken büyümeyi sağlamak için nitrojen jeneratörlerinin kapasitesini artırabilir. Ayrıca, modüler tasarım, bira fabrikasının faaliyetleri önemli ölçüde genişlerse ikinci bir jeneratörün eklenmesine olanak tanır.”
Asquini, “Azot kullanımı, CO2'nin tamamen yerini almayı amaçlamıyor,” diye açıklıyor, “ancak şarap üreticilerinin tüketimlerini yaklaşık %70 oranında azaltabileceklerini düşünüyoruz. Asıl itici güç sürdürülebilirlik. Herhangi bir şarap üreticisinin kendi başına azot üretmesi çok kolay. Daha fazla sera gazı kullanmayın.” Bu, çevre için daha iyidir. İlk aydan itibaren kendini amorti edecek ve doğrudan kar marjını etkileyecektir. Satın almadan önce görünmüyorsa, satın almayın. İşte basit kurallarımız. Kuru buz gibi büyük miktarda CO2 kullanan ve aşıların taşınması için gerekli olan ürünlerin üretimi için CO2 talebi hızla artıyor. ABD'deki bira fabrikaları, arz seviyesi konusunda endişelerini dile getiriyor ve fiyat seviyesini bira fabrikasının ihtiyaçlarıyla tutarlı tutup tutamayacaklarını merak ediyorlar.”
Daha önce de belirtildiği gibi, nitrojen saflığı butik bira üreticileri için büyük bir endişe kaynağı olacaktır. Tıpkı CO2 gibi, nitrojen de bira veya şıra ile etkileşime girer ve beraberinde safsızlıkları taşır. Bu nedenle birçok gıda ve içecek nitrojen jeneratörü yağsız üniteler olarak tanıtılmaktadır (aşağıdaki kenar çubuğundaki son cümlede yağsız kompresörlerin temizlik avantajları hakkında bilgi edinebilirsiniz).
McKenna, “CO2 aldığımızda, kalitesini ve kirliliğini kontrol ediyoruz; bu da iyi bir tedarikçiyle çalışmanın çok önemli bir parçası,” dedi. “Azot biraz farklı, bu yüzden hala saf sıvı azot satın alıyoruz. Ayrıca, oksijen alımını sınırlamak için saf azot üreten bir dahili azot jeneratörü bulup fiyatlandırmayı da düşünüyoruz. Bunu potansiyel bir yatırım olarak görüyoruz, böylece bira fabrikasında tamamen CO2'ye bağımlı olan tek süreçler bira karbonasyonu ve musluk suyu bakımı olacak.”
“Ancak akılda tutulması gereken gerçekten önemli bir şey var – yine, önemsiz gibi görünen ama bira kalitesini korumak için kritik öneme sahip bir nokta – herhangi bir azot jeneratörünün oksijen alımını ve oksidasyon riskini sınırlamak için azotu ikinci ondalık basamağa kadar [yani %99,99 saflıkta] üretmesi gerekir. Bu doğruluk ve saflık seviyesi daha yüksek azot jeneratörü maliyetleri gerektirir, ancak azotun kalitesini ve dolayısıyla biranın kalitesini garanti eder.”
Bira üreticileri nitrojen kullanırken çok fazla veri ve kalite kontrolüne ihtiyaç duyarlar. Örneğin, bira üreticisi birayı tanklar arasında taşımak için N2 kullanıyorsa, tanktaki ve şişedeki CO2'nin stabilitesi tüm süreç boyunca izlenmelidir. Bazı durumlarda, saf N2 düzgün çalışmayabilir (örneğin, kapları doldururken), çünkü saf N2 çözeltiden CO2'yi uzaklaştırır. Sonuç olarak, bazı bira üreticileri kabı doldurmak için %50 CO2 ve %50 N2 karışımı kullanırken, diğerleri bundan tamamen kaçınır.
N2 Profesyonel İpucu: Bakımdan bahsedelim. Azot jeneratörleri gerçekten de "kur ve unut" mantığına en yakın cihazlardır, ancak filtreler gibi bazı sarf malzemelerinin düzenli olarak değiştirilmesi gerekir. Genellikle bu servis yaklaşık her 4000 saatte bir gereklidir. Hava kompresörünüzün bakımını yapan ekip, jeneratörünüzün bakımını da üstlenecektir. Çoğu jeneratör, iPhone'unuza benzer basit bir kontrol ünitesiyle birlikte gelir ve tam uygulama üzerinden uzaktan izleme olanağı sunar.
Tank temizleme işlemi, azot temizleme işleminden birkaç nedenden dolayı farklıdır. N2 havayla iyi karışır, bu nedenle CO2 gibi O2 ile etkileşime girmez. N2 ayrıca havadan daha hafiftir, bu nedenle tankı yukarıdan aşağıya doğru doldururken, CO2 aşağıdan yukarıya doğru doldurur. Bir depolama tankını temizlemek için CO2'den daha fazla N2 gerekir ve genellikle daha fazla kumlama işlemi gerektirir. Yine de para tasarrufu yapıyor musunuz?
Yeni endüstriyel gazla birlikte yeni güvenlik sorunları da ortaya çıkıyor. Bir bira fabrikasının, tıpkı günümüzde buzdolaplarında saklanan N2 dewar'ları gibi, çalışanların iç mekan hava kalitesini görselleştirebilmeleri için mutlaka O2 sensörleri kurması gerekiyor.
Ancak karlılık, CO2 geri kazanım tesislerinin maliyetini kolayca aşabilir. Bu web seminerinde, Foth Production Solutions (bir mühendislik firması) şirketinden Dion Quinn, N2 üretiminin ton başına 8 ila 20 dolar arasında bir maliyete sahip olduğunu, buna karşılık bir geri kazanım tesisiyle CO2 yakalamanın ton başına 50 ila 200 dolar arasında bir maliyete sahip olduğunu belirtiyor.
Azot jeneratörlerinin faydaları arasında, CO2 ve azot tedarikine olan bağımlılığı ortadan kaldırmak veya en azından azaltmak yer almaktadır. Bu, bira fabrikalarının ihtiyaç duydukları kadarını üretip depolayabilmeleri sayesinde depolama alanından tasarruf sağlar ve azot şişelerinin depolanması ve taşınması ihtiyacını ortadan kaldırır. CO2'de olduğu gibi, azotun nakliyesi ve taşınması da müşteri tarafından karşılanır. Azot jeneratörleri ile bu artık bir sorun olmaktan çıkar.
Azot jeneratörleri genellikle bira üretim ortamına kolayca entegre edilebilir. Daha küçük azot jeneratörleri, zemin alanı kaplamamaları ve sessiz çalışmaları için duvara monte edilebilir. Bu torbalar, değişen ortam sıcaklıklarına iyi dayanır ve sıcaklık dalgalanmalarına karşı oldukça dirençlidir. Dış mekanlara da kurulabilir, ancak aşırı yüksek ve düşük sıcaklıklı iklimler için önerilmez.
Piyasada Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb ve Holtec Gas Systems gibi birçok azot jeneratörü üreticisi bulunmaktadır. Asquini'nin belirttiğine göre, küçük bir azot jeneratörü, beş yıllık kiralama-satın alma programı kapsamında ayda yaklaşık 800 dolara mal olabilir.
Asquini, “Sonuç olarak, eğer nitrojen sizin için doğruysa, aralarından seçim yapabileceğiniz çeşitli tedarikçiler ve teknolojiler var,” dedi. “Sizin için doğru olanı bulun ve toplam sahip olma maliyetini [toplam sahip olma maliyeti] iyi anladığınızdan emin olun ve cihazlar arasındaki güç ve bakım maliyetlerini karşılaştırın. Genellikle en ucuzunu satın almanın işiniz için doğru olmadığını göreceksiniz.”
Azot jeneratör sistemleri hava kompresörü kullanır ve çoğu butik bira fabrikasında zaten bir tane bulunur, bu da oldukça kullanışlıdır.
Butik bira fabrikalarında hangi hava kompresörleri kullanılır? Borulardan ve tanklardan sıvıyı iter. Pnömatik taşıma ve kontrol için enerji sağlar. Şıra, maya veya suyun havalandırılması. Kontrol vanası. Temizlik sırasında tanklardan çamuru dışarı atmak ve kuyu temizliğine yardımcı olmak için tahliye gazı.
Birçok bira üretim uygulamasında %100 yağsız hava kompresörlerinin özel kullanımı gereklidir. Yağ birayla temas ederse mayayı öldürür ve köpüğü söndürerek içeceği bozar ve biranın kalitesini düşürür.
Bu aynı zamanda bir güvenlik riski de oluşturuyor. Gıda ve içecek endüstrisi çok hassas olduğu için, haklı olarak, sıkı kalite ve saflık standartları uygulanmaktadır. Örnek: 10 ila 15 hp (7,5 ila 11 kW) arası Sullair SRL serisi yağsız hava kompresörleri, butik bira fabrikaları için oldukça uygundur. Bira fabrikaları bu tür makinelerin sessizliğinden faydalanır. SRL serisi, 48 dBA'ya kadar düşük gürültü seviyeleri sunarak, kompresörü ayrı bir ses yalıtımlı odaya ihtiyaç duymadan iç mekanlarda kullanıma uygun hale getirir.
Bira fabrikaları ve butik bira üretim tesisleri gibi temiz havanın kritik önem taşıdığı durumlarda, yağsız hava olmazsa olmazdır. Sıkıştırılmış havadaki yağ parçacıkları, sonraki süreçleri ve üretimi kirletebilir. Birçok bira fabrikası yılda binlerce fıçı veya birkaç kasa bira ürettiğinden, hiç kimse bu riski göze alamaz. Yağsız kompresörler, havanın hammadde ile doğrudan temas halinde olduğu uygulamalar için özellikle uygundur. Malzemeler ve hava arasında doğrudan temasın olmadığı ambalajlama hatları gibi uygulamalarda bile, yağsız bir kompresör, gönül rahatlığı için nihai ürünün temiz kalmasına yardımcı olur.