Kraftinės alaus daryklos CO2 naudoja stebėtinai daugelyje alaus gamybos, pakavimo ir patiekimo procesų: alaus ar produkto perkėlimui iš rezervuaro į rezervuarą, produkto karbonizavimui, deguonies valymui prieš pakavimą, alaus pakavimui proceso metu, „Brit“ rezervuarų praplovimui po valymo ir dezinfekavimo, alaus išpilstymui į butelius restorane ar bare. Tai tik pradžiai.
„CO2 naudojame visoje alaus darykloje ir bare“, – sako Maxas McKenna, vyresnysis rinkodaros vadovas Bostone įsikūrusioje „Dorchester Brewing Co.“, tiekiančioje alų – kiekviename proceso etape.
Kaip ir daugelis kraftinių alaus daryklų, „Dorchester Brewing“ susiduria su komercinės kokybės CO2 trūkumu, kurio reikia veiklai (apie visas šio trūkumo priežastis skaitykite čia).
„Dėl mūsų sutarčių dabartiniai CO2 tiekėjai nepakėlė kainų, nepaisant kainų padidėjimo kitose rinkos dalyse“, – teigė McKenna. „Iki šiol poveikis daugiausia buvo ribotas platinimas.“
Siekdama kompensuoti CO2 trūkumą, „Dorchester Brewing“ kai kuriais atvejais vietoj CO2 naudoja azotą.
„Galėjome daugelį operacijų perkelti prie azoto“, – tęsė McKenna. „Vienos svarbiausių buvo skardinių valymas ir dujų uždengimas skardinių pildymo ir sandarinimo proceso metu. Tai neabejotinai didžiausias mūsų papildymas, nes šiems procesams reikia daug CO2. Ilgą laiką turėjome specialią nitro gamyklą. Visą azotą, reikalingą skardinei – specialiai nitro linijai ir mūsų alaus mišiniui – gaminti naudojame specialų azoto generatorių.“
N₂ yra ekonomiškiausios inertinės dujos, kurias galima naudoti amatininkų alaus daryklų rūsiuose, butelių parduotuvėse ir baruose. N₂ yra pigesnis nei CO₂ gėrimų gamybai ir dažnai labiau prieinamas, priklausomai nuo jų prieinamumo jūsų vietovėje.
N2 galima įsigyti dujų pavidalu aukšto slėgio balionuose arba skysčio pavidalu Diuaro induose ar kitose didelėse talpyklose. Azotą taip pat galima gaminti vietoje naudojant azoto generatorių. Azoto generatoriai veikia pašalindami deguonies molekules iš oro.
Azotas yra gausiausias elementas (78 %) Žemės atmosferoje, likusi dalis yra deguonis ir dujų pėdsakai. Jis taip pat yra ekologiškesnis, nes išskiria mažiau CO2.
Alaus darykloje ir pakuotėse N2 gali būti naudojamas deguoniui neleisti patekti į alų. Tinkamai naudojant (dauguma žmonių maišo CO2 su N2 dirbdami su gazuotu alumi), N2 gali būti naudojamas talpykloms valyti, alui perkelti iš talpyklos į talpyklą, statinėms prisotinti prieš laikant, aeruojant po dangteliais. Tai ingredientas, suteikiantis skonį ir pojūtį burnoje. Baruose nitro naudojamas vandentiekio vandens linijose nitrovamzdžiams, taip pat aukšto slėgio / ilgo nuotolio reikmėms, kur azotas sumaišomas su tam tikru CO2 procentu, kad alus neputotų iš čiaupo. N2 netgi gali būti naudojamas kaip garuojančios dujos vandens degazavimui, jei tai yra jūsų proceso dalis.
Kaip jau minėjome ankstesniame straipsnyje apie CO2 trūkumą, azotas nėra tikslus CO2 pakaitalas visose alaus gamybos srityse. Šios dujos elgiasi skirtingai. Jos turi skirtingą molekulinį svorį ir skirtingą tankį.
Pavyzdžiui, CO2 geriau tirpsta skysčiuose nei N2. Štai kodėl azotas alui suteikia mažesnius burbuliukus ir kitokį burnos pojūtį. Štai kodėl aludariai alui nitrinti naudoja skysto azoto lašus vietoj dujinio azoto. Anglies dioksidas taip pat suteikia šiek tiek kartumo ar rūgštumo, kurio azotas nesuteikia, o tai, pasak žmonių, gali pakeisti skonio profilį. Perėjimas prie azoto neišspręs visų anglies dioksido problemų.
„Yra potencialo“, – sako Chuckas Skepekas, Alaus darymo instituto techninių alaus darymo programų direktorius, – „tačiau azotas nėra panacėja ar greitas sprendimas. CO2 ir azotas elgiasi gana skirtingai. Talpykloje su oru susimaišys daugiau azoto, nei išleidus CO2. Taigi reikės daugiau azoto. Girdžiu tai vėl ir vėl.“
„Vienas mano pažįstamas aludaris buvo labai sumanus ir pradėjo anglies dioksidą keisti azotu, o jų aluje buvo daug daugiau deguonies, tad dabar, jei jiems pasiseks, jie naudoja azoto ir anglies dioksido mišinį. Ne tik: „Ei, mes pradėsime naudoti azotą visoms savo problemoms išspręsti.“ Smagu matyti, kad literatūroje apie tai daugiau rašoma, vis daugiau žmonių atlieka tyrimus ir, žinote, ieško geriausios praktikos šiam pakeitimui.“
Šių dujų tiekimas skirsis, nes jos turi skirtingą tankį, todėl gali tekti atlikti tam tikrus inžinerinius ar sandėliavimo pakeitimus. Paklausykite Jasono Perkinso, „Allagash Brewing Co.“ pagrindinio aludario, pasakojimo apie savo išpilstymo linijos ir dujų kolektoriaus atnaujinimą, kad būtų naudojamas CO2 slėginiam dujinių butelių užpildymui, o N2 – sandarikliui ir burbuliukų naikintojui. Sandėliavimo sąlygos gali skirtis.
„Tikrai yra tam tikrų skirtumų, iš dalies dėl to, kaip gauname azotą“, – sakė McKenna. „Gryno skysto azoto gauname diuaro talpyklose, todėl jo laikymas labai skiriasi nuo mūsų CO2 talpyklų: jos mažesnės, ant ritinėlių ir laikomos šaldiklyje. Mes tai pakėlėme į kitą lygį. Iš anglies dioksido į azotą, bet vėlgi, mes labai kruopščiai apgalvojame, kaip efektyviai ir atsakingai atlikti perėjimą, kad alus būtų aukščiausio lygio kiekviename žingsnyje. Svarbiausia, kad kai kuriais atvejais tai buvo labai paprastas „įjunk ir naudok“ tipo pakeitimas, o kitais atvejais reikėjo gerokai patobulinti medžiagas, infrastruktūrą, gamybą ir kt.“
Remiantis šiuo puikiu „The Titus Co.“ (oro kompresorių, oro džiovintuvų ir oro kompresorių paslaugų tiekėjo už Pensilvanijos ribų) straipsniu, azoto generatoriai veikia vienu iš dviejų būdų:
Slėgio svyravimų adsorbcija: slėgio svyravimų adsorbcija (PSA) veikia naudodama anglies molekulinius sietus molekulėms atskirti. Sieto poros yra tokio pat dydžio kaip ir deguonies molekulės, sulaikydamos šias molekules joms praeinant ir praleisdamos didesnes azoto molekules. Tada generatorius išskiria deguonį per kitą kamerą. Šio proceso rezultatas yra tas, kad azoto grynumas gali siekti 99,999 %.
Membraninis azoto generavimas. Membraninis azoto generavimas veikia atskiriant molekules naudojant polimerinius pluoštus. Šie pluoštai yra tuščiaviduriai, jų paviršiaus poros yra pakankamai mažos, kad pro jas galėtų praeiti deguonis, bet per mažos, kad azoto molekulės galėtų pašalinti deguonį iš dujų srauto. Šiuo metodu veikiantys generatoriai gali pagaminti iki 99,5 % grynumo azotą.
Na, PSA azoto generatorius gamina itin gryną azotą dideliais kiekiais ir dideliu srautu – gryniausią azoto formą, kurios reikia daugeliui alaus daryklų. Itin grynas reiškia 99,9995–99 %. Membraniniai azoto generatoriai idealiai tinka mažoms alaus darykloms, kurioms reikalinga mažo tūrio ir mažo srauto alternatyva, kur priimtinas 99–99,9 % grynumas.
„Atlas Copco“ azoto generatorius, kuriame naudojama naujausia technologija, yra kompaktiškas pramoninis oro kompresorius su specialia diafragma, kuri atskiria azotą nuo suspausto oro srauto. Kraftinės alaus daryklos yra didelė „Atlas Copo“ tikslinė auditorija. Remiantis „Atlas Copco“ informaciniu dokumentu, aludariai paprastai moka nuo 0,10 iki 0,15 USD už kubinę pėdą už azoto gamybą vietoje. Kaip tai atrodo, palyginti su jūsų CO2 išlaidomis?
„Siūlome šešis standartinius paketus, kurie apima 80 % visų alaus daryklų – nuo kelių tūkstančių iki šimtų tūkstančių barelių per metus“, – sako Peteris Askini, „Atlas Copco“ pramoninių dujų verslo plėtros vadovas. „Alaus darykla gali padidinti savo azoto generatorių pajėgumus, kad galėtų augti ir išlaikyti efektyvumą. Be to, modulinė konstrukcija leidžia pridėti antrą generatorių, jei alaus daryklos veikla gerokai išsiplečia.“
„Azoto naudojimas nėra skirtas visiškai pakeisti CO2“, – aiškina Asquini, – „tačiau manome, kad vyndariai gali sumažinti savo suvartojimą maždaug 70 %. Pagrindinė varomoji jėga yra tvarumas. Bet kuriam vyndariui labai lengva pačiam pasigaminti azoto. Nenaudokite daugiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų.“ Tai geriau aplinkai. Tai atsipirks nuo pirmo mėnesio, o tai tiesiogiai paveiks galutinį rezultatą. Jei to neatsiranda prieš perkant, nepirkite. Štai mūsų paprastos taisyklės. CO2 paklausa sparčiai auga, norint pagaminti tokius produktus kaip sausas ledas, kuriam sunaudojamas didelis CO2 kiekis ir kuris reikalingas vakcinoms transportuoti. JAV alaus daryklos reiškia susirūpinimą dėl pasiūlos lygio ir svarsto, ar gali išlaikyti kainų lygį, atitinkantį alaus daryklos poreikius.“
Kaip minėta anksčiau, azoto grynumas bus pagrindinis rūpestis amatininkų aludariams. Kaip ir CO2, azotas sąveikaus su alumi ar misa ir kartu su savimi nuneš priemaišas. Štai kodėl daugelis maisto ir gėrimų azoto generatorių reklamuojami kaip įrenginiai be alyvos (apie bealyvių kompresorių švaros privalumus sužinokite paskutiniame sakinyje šoninėje juostoje žemiau).
„Kai gauname CO2, tikriname jo kokybę ir užterštumą, o tai dar viena labai svarbi bendradarbiavimo su geru tiekėju dalis“, – sakė McKenna. „Azotas yra šiek tiek kitoks, todėl vis dar perkame gryną skystą azotą. Kitas dalykas, kurį svarstome, yra vidinio azoto generatoriaus paieška ir kainos nustatymas – vėlgi, daugiausia dėmesio skiriant azotui, kurį jis gamina su „Purity“, kad apribotų deguonies sunaudojimą. Mes tai laikome potencialia investicija, todėl vieninteliai alaus daryklos procesai, kurie visiškai priklauso nuo CO2, bus alaus gazavimas ir vandentiekio vandens priežiūra.“
„Tačiau reikia nepamiršti vieno labai svarbaus dalyko – vėlgi, to, ko, atrodo, sunku nepastebėti, bet tai labai svarbu norint išlaikyti alaus kokybę – yra tai, kad bet kuris azoto generatorius turi gaminti azotą iki dviejų skaičių po kablelio [t. y. 99,99 % grynumo], kad būtų apribotas deguonies sunaudojimas ir oksidacijos rizika. Toks tikslumo ir grynumo lygis reikalauja didesnių azoto generatoriaus išlaidų, tačiau užtikrina azoto kokybę, taigi ir alaus kokybę.“
Alaus darykloms, naudojant azotą, reikia daug duomenų ir kokybės kontrolės. Pavyzdžiui, jei aludaris naudoja N2 alui perkelti iš vienos talpyklos į kitą, CO2 stabilumas talpykloje ir talpykloje ar butelyje turi būti stebimas viso proceso metu. Kai kuriais atvejais grynas N2 gali tinkamai neveikti (pavyzdžiui, pildant talpyklas), nes grynas N2 pašalins CO2 iš tirpalo. Todėl kai kurie aludariai dubeniui užpildyti naudos 50/50 CO2 ir N2 mišinį, o kiti jo visiškai vengs.
„N2 Pro“ patarimas: pakalbėkime apie priežiūrą. Azoto generatoriai tikrai yra beveik tokie pat geri, kaip „nustatyk ir pamiršk“, tačiau kai kurias eksploatacines medžiagas, pavyzdžiui, filtrus, reikia keisti gana dažnai. Paprastai ši priežiūra reikalinga maždaug kas 4000 darbo valandų. Ta pati komanda, kuri rūpinasi jūsų oro kompresoriumi, taip pat pasirūpins ir jūsų generatoriumi. Dauguma generatorių turi paprastą valdiklį, panašų į jūsų „iPhone“, ir siūlo visas nuotolinio stebėjimo programėle galimybes.
Bako valymas nuo azoto valymo skiriasi dėl daugelio priežasčių. N2 gerai maišosi su oru, todėl nesąveikauja su O2, kaip tai daro CO2. N2 taip pat yra lengvesnis už orą, todėl jis užpildo baką iš viršaus į apačią, o CO2 – iš apačios į viršų. Norint išvalyti rezervuarą, reikia daugiau N2 nei CO2, ir dažnai reikia daugiau šratinio valymo. Ar vis dar taupote pinigus?
Dėl naujų pramoninių dujų kyla ir naujų saugos problemų. Alaus darykla būtinai turėtų įrengti O2 jutiklius, kad darbuotojai galėtų vizualizuoti patalpų oro kokybę – lygiai taip pat, kaip šiais laikais šaldytuvuose laikomi N2 dujiniai indai.
Tačiau pelningumas gali lengvai viršyti CO2 surinkimo įrenginių pelningumą. Šiame internetiniame seminare Dion Quinn iš „Foth Production Solutions“ (inžinerijos įmonės) teigia, kad N2 gamyba kainuoja nuo 8 iki 20 USD už toną, o CO2 surinkimas surinkimo įrenginyje kainuoja nuo 50 iki 200 USD už toną.
Azoto generatorių privalumai apima priklausomybės nuo CO2 ir azoto tiekimo sutarčių ir tiekimo panaikinimą arba bent jau sumažinimą. Tai taupo sandėliavimo vietą, nes alaus daryklos gali gaminti ir sandėliuoti tiek, kiek joms reikia, todėl nereikia sandėliuoti ir transportuoti azoto balionų. Kaip ir CO2 atveju, azoto transportavimą ir tvarkymą apmoka klientas. Naudojant azoto generatorius, tai nebėra problema.
Azoto generatorius dažnai lengva integruoti į alaus daryklos aplinką. Mažesnius azoto generatorius galima montuoti ant sienos, todėl jie neužima daug vietos ant grindų ir veikia tyliai. Šie maišai gerai atlaiko kintančią aplinkos temperatūrą ir yra labai atsparūs temperatūros svyravimams. Galima montuoti lauke, tačiau nerekomenduojama naudoti esant itin aukštai ir žemai temperatūrai.
Azoto generatorių gamintojų yra daug, įskaitant „Atlas Copco“, „Parker Hannifin“, „South-Tek Systems“, „Milcarb“ ir „Holtec Gas Systems“. Pasak Asquini, mažas azoto generatorius pagal penkerių metų nuomos su išpirkimu programą galėtų kainuoti apie 800 USD per mėnesį.
„Galiausiai, jei azotas jums tinka, galite rinktis iš įvairių tiekėjų ir technologijų“, – sakė Asquini. „Raskite, kuris iš jų jums tinkamiausias, ir įsitikinkite, kad gerai suprantate bendras eksploatavimo išlaidas [bendras eksploatavimo išlaidas], ir palyginkite skirtingų įrenginių energijos ir priežiūros sąnaudas. Dažnai pastebėsite, kad pigiausio pirkimas netinka jūsų darbui.“
Azoto generatorių sistemose naudojamas oro kompresorius, ir dauguma amatininkų alaus daryklų jau turi vieną, o tai yra patogu.
Kokie oro kompresoriai naudojami amatininkų alaus daryklose? Stumia skystį vamzdžiais ir rezervuarais. Energija pneumatiniam transportavimui ir valdymui. Misos, mielių ar vandens aeravimas. Valymo vožtuvas. Prapūtimo dujos, skirtos purvui išstumti iš rezervuarų valymo metu ir padėti išvalyti skyles.
Daugelyje alaus daryklų reikia naudoti specialius 100 % bealyvius oro kompresorius. Jei alyva liečiasi su alumi, ji sunaikina mieles ir suplokština putas, todėl gėrimas tampa blogas.
Tai taip pat kelia pavojų saugumui. Kadangi maisto ir gėrimų pramonė yra labai jautri, joje galioja griežti kokybės ir grynumo standartai, ir tai pagrįstai. Pavyzdys: „Sullair SRL“ serijos bealyviai oro kompresoriai nuo 10 iki 15 AG (nuo 7,5 iki 11 kW) puikiai tinka amatininkų alaus darykloms. Alaus daryklos mėgsta šių tipų mašinų tylų veikimą. SRL serijos triukšmo lygis yra mažas – iki 48 dBA, todėl kompresorius tinka naudoti patalpose be atskiros garsui nepralaidžios patalpos.
Kai švarus oras yra būtinas, pavyzdžiui, alaus daryklose ir kraftinėse alaus daryklose, būtinas oras be alyvos. Suslėgtame ore esančios alyvos dalelės gali užteršti tolesnius procesus ir gamybą. Kadangi daugelis alaus daryklų per metus pagamina tūkstančius barelių arba kelias dėžes alaus, niekas negali sau leisti tokios rizikos. Kompresoriai be alyvos ypač tinka toms reikmėms, kai oras tiesiogiai liečiasi su žaliava. Net ir tose vietose, kur nėra tiesioginio sąlyčio tarp ingredientų ir oro, pavyzdžiui, pakavimo linijose, kompresorius be alyvos padeda išlaikyti galutinį produktą švarų ir užtikrina ramybę.
Įrašo laikas: 2023 m. sausio 6 d.