Las cervecerías artesanales utilizan CO2 en una sorprendente cantidad de aplicaciones en el proceso de elaboración, envasado y servicio: mover cerveza o producto de un tanque a otro, carbonizar un producto, purificar el oxígeno antes del envasado, envasar cerveza en el proceso, lavar previamente los tanques Brit después de la limpieza. y desinfectar, embotellar cerveza de barril en un restaurante o bar.Esto es sólo para empezar.
“Utilizamos CO2 en toda la cervecería y el bar”, dice Max McKenna, gerente senior de marketing de Dorchester Brewing Co., con sede en Boston, que sirve cerveza en cada etapa del proceso."
Como muchas cervecerías artesanales, Dorchester Brewing se enfrenta a una escasez del CO2 de calidad comercial que necesita para funcionar (lea aquí todas las razones de esta escasez).
"Debido a nuestros contratos, nuestros proveedores actuales de CO2 no han aumentado sus precios a pesar de los aumentos de precios en otras partes del mercado", dijo McKenna."Hasta ahora, el impacto se ha producido principalmente en una distribución limitada".
Para compensar la falta de CO2, Dorchester Brewing utiliza en algunos casos nitrógeno en lugar de CO2.
"Pudimos trasladar muchas operaciones al nitrógeno", continuó McKenna.“Algunos de los más importantes fueron limpiar las latas y tapar el gas durante el proceso de enlatado y sellado.Esta es, con diferencia, la mayor incorporación para nosotros, porque estos procesos requieren mucho CO2.Durante mucho tiempo tuvimos una planta especial de nitro.Usamos un generador de nitrógeno especial para producir todo el nitrógeno para la barra, para una línea de nitro dedicada y nuestra mezcla de cerveza”.
El N2 es el gas inerte más económico de producir y puede utilizarse en sótanos de cervecerías artesanales, tiendas de botellas y bares.El N2 es más barato que el CO2 en las bebidas y, a menudo, está más disponible, dependiendo de la disponibilidad en su área.
El N2 se puede adquirir como gas en cilindros de alta presión o como líquido en Dewars o grandes tanques de almacenamiento.El nitrógeno también se puede producir in situ utilizando un generador de nitrógeno.Los generadores de nitrógeno funcionan eliminando las moléculas de oxígeno del aire.
El nitrógeno es el elemento más abundante (78%) en la atmósfera terrestre, el resto es oxígeno y gases traza.También lo hace más respetuoso con el medio ambiente al emitir menos CO2.
En la elaboración de cerveza y el envasado, el N2 se puede utilizar para mantener el oxígeno fuera de la cerveza.Cuando se usa correctamente (la mayoría de las personas mezclan CO2 con N2 cuando trabajan con cerveza carbonatada), el N2 se puede usar para limpiar tanques, transferir cerveza de un tanque a otro, presurizar barriles antes de almacenarlos, mientras se airea bajo las tapas.Ingrediente para el sabor y la sensación en boca.En los bares, el nitro se utiliza en las líneas de agua del grifo para nitropiv, así como en aplicaciones de alta presión/larga distancia donde el nitrógeno se mezcla con un cierto porcentaje de CO2 para evitar que la cerveza forme espuma en el grifo.El N2 puede incluso usarse como gas de ebullición para desgasificar el agua si esto es parte de su proceso.
Ahora bien, como mencionamos en nuestro artículo anterior sobre la deficiencia de CO2, el nitrógeno no es un reemplazo exacto del CO2 en todas las aplicaciones cerveceras.Estos gases se comportan de manera diferente.Tienen diferentes pesos moleculares y diferentes densidades.
Por ejemplo, el CO2 es más soluble en líquidos que el N2.Esta es la razón por la que el nitrógeno produce burbujas más pequeñas y una sensación en boca diferente en la cerveza.Esta es la razón por la que los cerveceros utilizan gotas de nitrógeno líquido en lugar de nitrógeno gaseoso para nitrar la cerveza.El dióxido de carbono también añade un toque amargo o ácido que el nitrógeno no aporta, lo que puede cambiar el perfil de sabor, dice la gente.Cambiar al nitrógeno no resolverá todos los problemas del dióxido de carbono.
“Existe potencial”, dice Chuck Skepek, director de programas técnicos de elaboración de cerveza en el Brewers Institute, “pero el nitrógeno no es una panacea ni una solución rápida.El CO2 y el nitrógeno se comportan de manera muy diferente.Obtendrá más nitrógeno mezclado con el aire en el tanque que si purga el CO2.Por lo que necesitará más nitrógeno.Escucho esto una y otra vez.
“Un cervecero que conozco fue muy inteligente y empezó a sustituir el dióxido de carbono por nitrógeno, y su cerveza contenía mucho más oxígeno, por lo que ahora utiliza una mezcla de nitrógeno y dióxido de carbono, con un poco más de suerte.no simplemente: “Oye, vamos a empezar a utilizar nitrógeno para resolver todos nuestros problemas.Es bueno ver mucho más sobre esto en la literatura, estamos comenzando a ver a más personas investigando y, ya sabes, ideando mejores prácticas para este reemplazo.
La entrega de estos gases será diferente ya que tienen diferentes densidades, lo que puede dar lugar a algunos cambios de ingeniería o de almacenamiento.Escuche a Jason Perkins, maestro cervecero de Allagash Brewing Co., hablar sobre la actualización de su línea de embotellado y colector de gas para usar CO2 para el llenado presurizado de tazones y N2 como sellador y rompe burbujas.El almacenamiento puede variar.
"Definitivamente hay algunas diferencias, en parte debido a cómo obtenemos el nitrógeno", dijo McKenna.“Obtenemos nitrógeno líquido puro en Dewars, por lo que almacenarlo es muy diferente a nuestros tanques de CO2: son más pequeños, están sobre rodillos y se almacenan en un congelador.Lo hemos llevado al siguiente nivel.dióxido de carbono a nitrógeno, pero nuevamente, somos muy cuidadosos acerca de cómo hacer la transición de manera eficiente y responsable para asegurarnos de que la cerveza esté en su nivel más alto en cada paso del camino.La clave es que en algunos casos fue un reemplazo muy simple plug and play, mientras que en otros casos requirió mejoras significativas en materiales, infraestructura, fabricación, etc.”
Según este excelente artículo de The Titus Co. (un proveedor de compresores de aire, secadores de aire y servicios de compresores de aire fuera de Pensilvania), los generadores de nitrógeno funcionan de dos maneras:
Adsorción por cambio de presión: La adsorción por cambio de presión (PSA) funciona utilizando tamices moleculares de carbono para separar moléculas.El tamiz tiene poros del mismo tamaño que las moléculas de oxígeno, atrapando esas moléculas a medida que pasan y permitiendo el paso de las moléculas de nitrógeno más grandes.Luego, el generador libera oxígeno a través de otra cámara.El resultado de este proceso es que la pureza del nitrógeno puede alcanzar el 99,999%.
Generación de nitrógeno por membrana.La generación de nitrógeno por membrana funciona separando moléculas mediante fibras poliméricas.Estas fibras son huecas, con poros superficiales lo suficientemente pequeños como para permitir el paso del oxígeno, pero demasiado pequeños para que las moléculas de nitrógeno eliminen el oxígeno de la corriente de gas.Los generadores que utilizan este método pueden producir nitrógeno con una pureza de hasta el 99,5%.
Bueno, el generador de nitrógeno PSA produce nitrógeno ultrapuro en grandes volúmenes y con altos caudales, la forma más pura de nitrógeno que requieren muchas cervecerías.Ultrapuro significa 99,9995% a 99%.Los generadores de nitrógeno de membrana son ideales para pequeñas cervecerías que requieren una alternativa de bajo volumen y flujo donde es aceptable una pureza del 99 % al 99,9 %.
Utilizando la última tecnología, el generador de nitrógeno de Atlas Copco es un compresor de aire industrial compacto con un diafragma especial que separa el nitrógeno de la corriente de aire comprimido.Las cervecerías artesanales son un gran público objetivo para Atlas Copo.Según un informe técnico de Atlas Copco, los cerveceros suelen pagar entre 0,10 y 0,15 dólares por pie cúbico para producir nitrógeno in situ.¿Cómo se compara esto con sus costos de CO2?
"Ofrecemos seis paquetes estándar que cubren el 80% de todas las cervecerías: desde unos pocos miles hasta cientos de miles de barriles por año", dice Peter Askini, gerente de desarrollo comercial de gases industriales de Atlas Copco.“Una cervecería puede aumentar la capacidad de sus generadores de nitrógeno para permitir el crecimiento manteniendo la eficiencia.Además, el diseño modular permite agregar un segundo generador si las operaciones de la cervecería se expanden significativamente”.
“El uso de nitrógeno no pretende sustituir completamente el CO2”, explica Asquini, “pero creemos que los enólogos pueden reducir su consumo en aproximadamente un 70%.El principal motor es la sostenibilidad.Es muy fácil para cualquier enólogo producir nitrógeno por sí solo.No utilicemos más gases de efecto invernadero”.qué es mejor para el medio ambiente Se amortizará desde el primer mes, lo que afectará directamente el resultado final, si no aparece antes de comprar, no lo compre. Aquí están nuestras reglas simples. La demanda de CO2 Se está disparando el gasto en producción de este tipo de productos, como el hielo seco, que utiliza grandes cantidades de CO2 y es necesario para transportar vacunas.Las cervecerías en Estados Unidos están expresando preocupación por el nivel de oferta y se preguntan si podrán mantener el nivel de precios consistente con las necesidades de la cervecería”.
Como se mencionó anteriormente, la pureza del nitrógeno será una preocupación importante para los cerveceros artesanales.Al igual que el CO2, el nitrógeno interactuará con la cerveza o el mosto y arrastrará impurezas con él.Esta es la razón por la que muchos generadores de nitrógeno para alimentos y bebidas se anunciarán como unidades sin aceite (conozca los beneficios de limpieza de los compresores sin aceite en la última oración de la barra lateral a continuación).
"Cuando recibimos CO2, comprobamos su calidad y contaminación, que es otra parte muy importante de trabajar con un buen proveedor", afirmó McKenna.“El nitrógeno es un poco diferente, por eso todavía compramos nitrógeno líquido puro.Otra cosa que estamos analizando es encontrar y fijar el precio de un generador de nitrógeno interno, nuevamente, centrándonos en el nitrógeno que produce con Purity para limitar la absorción de oxígeno.Vemos esto como una inversión potencial, por lo que los únicos procesos en la cervecería que dependen completamente del CO2 serán la carbonatación de la cerveza y el mantenimiento del agua del grifo.
"Pero una cosa realmente importante a tener en cuenta (una vez más, algo que parece difícil pasar por alto pero que es fundamental para mantener la calidad de la cerveza) es que cualquier generador de nitrógeno necesita producir nitrógeno hasta el segundo decimal [es decir, 99,99 % de pureza] para limitar el oxígeno. absorción y el riesgo de oxidación.Este nivel de precisión y pureza requiere más costos de generador de nitrógeno, pero garantiza la calidad del nitrógeno y, por lo tanto, la calidad de la cerveza”.
Los cerveceros requieren muchos datos y control de calidad cuando utilizan nitrógeno.Por ejemplo, si un cervecero usa N2 para mover cerveza entre tanques, se debe monitorear la estabilidad del CO2 en el tanque y en el tanque o botella durante todo el proceso.En algunos casos, es posible que el N2 puro no funcione correctamente (por ejemplo, al llenar contenedores) porque el N2 puro eliminará el CO2 de la solución.Como resultado, algunos cerveceros utilizarán una mezcla 50/50 de CO2 y N2 para llenar el recipiente, mientras que otros lo evitarán por completo.
Consejo N2 Pro: hablemos de mantenimiento.Los generadores de nitrógeno realmente son lo más parecido a "configúrelo y olvídese" que pueda conseguir, pero algunos consumibles, como los filtros, requieren un reemplazo semi-regular.Normalmente, este servicio se requiere aproximadamente cada 4000 horas.El mismo equipo que cuida su compresor de aire también cuidará de su generador.La mayoría de los generadores vienen con un controlador simple similar a su iPhone y ofrecen capacidades completas de monitoreo remoto de aplicaciones.
La purga del tanque se diferencia de la purga con nitrógeno por varias razones.El N2 se mezcla bien con el aire, por lo que no interactúa con el O2 como lo hace el CO2.El N2 también es más ligero que el aire, por lo que llena el tanque de arriba a abajo, mientras que el CO2 lo llena de abajo a arriba.Se necesita más N2 que CO2 para purgar un tanque de almacenamiento y, a menudo, requiere más granallado.¿Sigues ahorrando dinero?
También surgen nuevos problemas de seguridad con el nuevo gas industrial.Una cervecería definitivamente debería instalar sensores de O2 para que los empleados puedan visualizar la calidad del aire interior, tal como ocurre con los Dewars de N2 almacenados en los refrigeradores hoy en día.
Pero la rentabilidad puede fácilmente superar a las plantas de recuperación de CO2.En este webinar, Dion Quinn de Foth Production Solutions (una firma de ingeniería) afirma que la producción de N2 cuesta entre $8 y $20 por tonelada, mientras que capturar CO2 con una planta de recuperación cuesta entre $50 y $200 por tonelada.
Los beneficios de los generadores de nitrógeno incluyen la eliminación o al menos la reducción de la dependencia de los contratos y suministros de CO2 y nitrógeno.Esto ahorra espacio de almacenamiento, ya que las cervecerías pueden producir y almacenar tanto como necesiten, eliminando la necesidad de almacenar y transportar botellas de nitrógeno.Al igual que con el CO2, el envío y manipulación del nitrógeno corre a cargo del cliente.Con los generadores de nitrógeno esto ya no es un problema.
Los generadores de nitrógeno suelen ser fáciles de integrar en el entorno de una cervecería.Los generadores de nitrógeno más pequeños se pueden montar en la pared para que no ocupen espacio y funcionen silenciosamente.Estas bolsas soportan bien los cambios de temperatura ambiente y son muy resistentes a las fluctuaciones de temperatura.Puede instalarse en exteriores, pero no se recomienda para climas extremadamente altos y bajos.
Hay muchos fabricantes de generadores de nitrógeno, incluidos Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb y Holtec Gas Systems.Un pequeño generador de nitrógeno podría costar alrededor de $800 al mes bajo un programa de arrendamiento con opción a compra de cinco años, dijo Asquini.
"Al final del día, si el nitrógeno es adecuado para usted, tiene una variedad de proveedores y tecnologías para elegir", dijo Asquini.“Encuentre cuál es el adecuado para usted y asegúrese de comprender bien el costo total de propiedad [costo total de propiedad] y compare los costos de energía y mantenimiento entre dispositivos.A menudo descubrirás que comprar lo más barato no es lo adecuado para tu trabajo”.
Los sistemas generadores de nitrógeno utilizan un compresor de aire y la mayoría de las cervecerías artesanales ya tienen uno, lo cual es útil.
¿Qué compresores de aire se utilizan en las cervecerías artesanales?Empuja el fluido a través de tuberías y tanques.Energía para transporte y control neumático.Aireación de mosto, levadura o agua.válvula de control.Gas de purga para expulsar el lodo de los tanques durante la limpieza y para ayudar en la limpieza del pozo.
Muchas aplicaciones de cervecería requieren el uso especial de compresores de aire 100% libres de aceite.Si el aceite entra en contacto con la cerveza, mata la levadura y aplana la espuma, lo que estropea la bebida y empeora la cerveza.
También es un riesgo para la seguridad.Debido a que la industria de alimentos y bebidas es muy sensible, existen estrictos estándares de calidad y pureza, y con razón.Ejemplo: Compresores de aire sin aceite serie Sullair SRL de 10 a 15 hp.(de 7,5 a 11 kW) son ideales para cervecerías artesanales.Las cervecerías disfrutan del silencio de este tipo de máquinas.La serie SRL ofrece bajos niveles de ruido de hasta 48 dBA, lo que hace que el compresor sea adecuado para uso en interiores sin una sala insonorizada separada.
Cuando el aire limpio es fundamental, como en las cervecerías y cervecerías artesanales, el aire libre de aceite es esencial.Las partículas de aceite en el aire comprimido pueden contaminar los procesos posteriores y la producción.Dado que muchas cervecerías producen miles de barriles o varias cajas de cerveza al año, nadie puede permitirse el lujo de correr ese riesgo.Los compresores sin aceite son especialmente adecuados para aplicaciones donde el aire está en contacto directo con la materia prima.Incluso en aplicaciones donde no hay contacto directo entre los ingredientes y el aire, como en las líneas de envasado, un compresor sin aceite ayuda a mantener limpio el producto final para su tranquilidad.
Hora de publicación: 06-ene-2023