수제 양조장은 맥주나 제품을 탱크에서 탱크로 옮기고, 제품을 탄화하고, 포장 전 산소를 정화하고, 공정에서 맥주를 포장하고, 청소 후 브리트 탱크를 미리 세척하는 등 양조, 포장 및 서빙 과정에서 놀랄 만큼 다양한 용도로 CO2를 사용합니다. 레스토랑이나 바에서 생맥주를 소독하고 병에 담습니다.이것은 단지 시작을 위한 것입니다.
보스턴에 본사를 둔 Dorchester Brewing Co.의 수석 마케팅 관리자인 Max McKenna는 “우리는 양조장과 바 전체에서 CO2를 사용합니다.”라고 말합니다. 맥주를 제공하는 과정의 모든 단계에서 말이죠.”
많은 수제 맥주 양조장과 마찬가지로 Dorchester Brewing도 운영에 필요한 상업적 품질의 CO2 부족에 직면해 있습니다(여기에서 이러한 부족의 모든 이유를 읽어보세요).
McKenna는 “우리의 계약으로 인해 현재 CO2 공급업체는 시장의 다른 부분에서 가격이 인상되었음에도 불구하고 가격을 인상하지 않았습니다.”라고 말했습니다."지금까지 영향은 주로 제한된 배포에 있었습니다."
CO2 부족을 보완하기 위해 Dorchester Brewing은 경우에 따라 CO2 대신 질소를 사용합니다.
McKenna는 “우리는 많은 작업을 질소로 이전할 수 있었습니다.”라고 말했습니다.“가장 중요한 것 중 일부는 통조림 및 밀봉 과정에서 캔을 청소하고 가스를 덮는 것이었습니다.이러한 프로세스에는 많은 CO2가 필요하기 때문에 이는 우리에게 가장 큰 추가 사항입니다.오랫동안 우리는 특별한 니트로 공장을 갖고 있었습니다.우리는 전용 니트로 라인과 맥주 블렌드를 위한 바의 모든 질소를 생산하기 위해 특수 질소 발생기를 사용합니다.”
N2는 생산할 수 있는 가장 경제적인 불활성 가스이며 수제 양조장 지하실, 병 판매점 및 바에서 사용할 수 있습니다.N2는 음료의 경우 CO2보다 저렴하며 해당 지역의 가용성에 따라 더 많이 사용할 수 있습니다.
N2는 고압 실린더의 가스로 구입하거나 Dewars 또는 대형 저장 탱크의 액체로 구입할 수 있습니다.질소 발생기를 사용하여 현장에서 질소를 생산할 수도 있습니다.질소 발생기는 공기에서 산소 분자를 제거하여 작동합니다.
질소는 지구 대기에서 가장 풍부한 원소(78%)이고, 나머지는 산소와 미량 기체입니다.또한 CO2 배출이 적어 환경 친화적입니다.
양조 및 포장에서 N2는 맥주에 산소가 들어가지 않도록 하는 데 사용될 수 있습니다.적절하게 사용하면(대부분의 사람들은 탄산 맥주를 사용할 때 CO2와 N2를 혼합합니다) N2는 탱크 청소, 맥주를 탱크에서 탱크로 옮기기, 저장 전 통에 가압하기, 뚜껑 아래에 공기를 공급하는 데 사용할 수 있습니다.맛과 입맛을 좌우하는 성분.바에서 니트로는 맥주가 탭에서 거품이 나는 것을 방지하기 위해 질소가 특정 비율의 CO2와 혼합되는 고압/장거리 응용 분야뿐만 아니라 니트로피브용 수돗물 라인에도 사용됩니다.N2는 공정의 일부인 경우 물 탈기를 위한 증발 가스로도 사용할 수 있습니다.
이제 CO2 결핍에 대한 이전 기사에서 언급했듯이 질소는 모든 양조 응용 분야에서 CO2를 정확하게 대체할 수는 없습니다.이 가스들은 다르게 행동합니다.그들은 분자량과 밀도가 다릅니다.
예를 들어, CO2는 N2보다 액체에 더 잘 녹습니다.이것이 질소가 맥주에 더 작은 거품과 다른 식감을 주는 이유입니다.이것이 양조업자들이 맥주를 질산염화하기 위해 기체 질소 대신 액체 질소 방울을 사용하는 이유입니다.이산화탄소는 또한 질소가 갖지 않는 쓴맛이나 신맛을 더해 풍미 프로필을 바꿀 수 있다고 사람들은 말합니다.질소로 전환한다고 해서 모든 이산화탄소 문제가 해결되는 것은 아닙니다.
Brewers Institute의 양조 기술 프로그램 책임자인 Chuck Skepek은 “잠재력은 있습니다. 그러나 질소는 만병통치약이나 빠른 해결책은 아닙니다.CO2와 질소는 상당히 다르게 행동합니다.CO2를 퍼지하는 경우보다 탱크 내 공기에 더 많은 질소가 혼합됩니다.따라서 더 많은 질소가 필요합니다.나는 이것을 계속해서 듣습니다.
“내가 아는 한 맥주 양조업자는 정말 영리해서 이산화탄소를 질소로 대체하기 시작했고, 맥주에 산소가 훨씬 더 많이 함유되어 있어 이제는 질소와 이산화탄소의 혼합물을 사용합니다. 운이 좀 더 좋았을 텐데요.뿐만 아니라 “야, 우리는 모든 문제를 해결하기 위해 질소를 사용하기 시작할 거야.문헌에서 이에 대해 더 많이 볼 수 있다는 것은 좋은 일입니다. 우리는 더 많은 사람들이 실제로 연구를 수행하고 이 교체에 대한 모범 사례를 제시하는 것을 보기 시작했습니다.
이러한 가스는 밀도가 다르기 때문에 전달 방식이 달라지며 이로 인해 일부 엔지니어링 또는 저장 변경이 발생할 수 있습니다.Allagash Brewing Co.의 양조 마스터인 Jason Perkins가 병입 라인과 가스 매니폴드를 업그레이드하여 가압 보울 충전에 CO2를 사용하고 실런트 및 버블 브레이커에 N2를 사용하는 방법에 대해 설명합니다.저장 공간은 다를 수 있습니다.
McKenna는 “분명히 몇 가지 차이점이 있는데, 부분적으로는 질소를 얻는 방법 때문입니다.”라고 말했습니다.“우리는 듀어에서 순수한 액체 질소를 얻습니다. 따라서 이를 저장하는 것은 CO2 탱크와 매우 다릅니다. 이 탱크는 더 작고 롤러 위에 있으며 냉동고에 보관됩니다.우리는 그것을 다음 단계로 발전시켰습니다.하지만 우리는 모든 단계에서 맥주가 최고 수준에 도달할 수 있도록 효율적이고 책임감 있게 전환하는 방법에 대해 매우 주의를 기울이고 있습니다.어떤 경우에는 매우 간단한 플러그 앤 플레이 교체였지만 다른 경우에는 재료, 인프라, 제조 등의 상당한 개선이 필요했습니다.”
The Titus Co.(펜실베니아 외부 공기 압축기, 공기 건조기 및 공기 압축기 서비스 공급업체)의 훌륭한 기사에 따르면 질소 발생기는 다음 두 가지 방법 중 하나로 작동합니다.
압력 변동 흡착: 압력 변동 흡착(PSA)은 탄소 분자체를 사용하여 분자를 분리합니다.체에는 산소 분자와 동일한 크기의 구멍이 있어 통과하는 분자를 가두어 더 큰 질소 분자가 통과할 수 있도록 합니다.그런 다음 발생기는 다른 챔버를 통해 산소를 방출합니다.이 과정의 결과로 질소 순도는 99.999%에 도달할 수 있습니다.
질소의 막 생성.막 질소 생성은 고분자 섬유를 사용하여 분자를 분리함으로써 작동합니다.이 섬유는 속이 비어 있고, 산소가 통과할 수 있을 만큼 작은 표면 기공을 갖고 있지만, 가스 흐름에서 산소를 제거하기에는 질소 분자가 너무 작습니다.이 방법을 사용하는 발전기는 최대 99.5% 순도의 질소를 생산할 수 있습니다.
PSA 질소 발생기는 많은 양조장에서 요구하는 가장 순수한 형태의 질소인 초순수 질소를 대량으로 높은 유속으로 생산합니다.초순수란 99.9995%~99%를 의미합니다.멤브레인 질소 발생기는 99%~99.9% 순도가 허용되는 저용량, 저유량 대안이 필요한 소규모 양조장에 이상적입니다.
최신 기술을 사용하는 아트라스콥코 질소 발생기는 압축 공기 흐름에서 질소를 분리하는 특수 다이어프램을 갖춘 소형 산업용 공기 압축기입니다.수제 맥주 양조장은 Atlas Copo의 큰 타겟 고객입니다.Atlas Copco 백서에 따르면 양조업체는 일반적으로 현장에서 질소를 생산하기 위해 입방피트당 0.10~0.15달러를 지불합니다.이는 CO2 비용과 어떻게 비교됩니까?
Atlas Copco의 산업용 가스 사업 개발 관리자인 Peter Askini는 "우리는 연간 수천 배럴에서 수십만 배럴에 이르는 모든 양조장의 80%를 포괄하는 6가지 표준 패키지를 제공합니다."라고 말합니다.“양조장은 효율성을 유지하면서 성장을 가능하게 하기 위해 질소 발생기의 용량을 늘릴 수 있습니다.또한, 모듈식 설계 덕분에 양조장의 운영이 크게 확장될 경우 두 번째 발전기를 추가할 수 있습니다.”
Asquini는 “질소를 사용하는 것이 CO2를 완전히 대체하려는 의도는 아니지만 와인 제조업체가 소비량을 약 70%까지 줄일 수 있다고 생각합니다.가장 큰 원동력은 지속가능성이다.모든 와인 메이커가 스스로 질소를 생산하는 것은 매우 쉽습니다.더 이상 온실가스를 사용하지 마세요.”환경에 더 좋습니다. 첫 달부터 성과가 나타나며 이는 수익에 직접적인 영향을 미칩니다. 구매하기 전에 표시되지 않으면 구매하지 마세요. 여기에 간단한 규칙이 있습니다. CO2에 대한 수요 많은 양의 CO2를 사용하고 백신 운반에 필요한 드라이아이스와 같은 제품 생산이 급증하고 있습니다.미국의 양조장들은 공급 수준에 대한 우려를 표명하고 있으며 양조장의 요구 사항에 맞춰 가격 수준을 일관되게 유지할 수 있는지 궁금해하고 있습니다.”
앞서 언급했듯이, 질소 순도는 수제 맥주 양조업체의 주요 관심사가 될 것입니다.CO2와 마찬가지로 질소도 맥주나 맥아즙과 상호작용하여 불순물을 함께 운반합니다.이것이 바로 많은 식품 및 음료 질소 발생기가 오일 프리 장치로 광고되는 이유입니다(아래 사이드바의 마지막 문장에서 오일 프리 압축기의 청결 이점에 대해 알아보십시오).
McKenna는 “CO2를 받으면 품질과 오염도를 확인하는데 이는 좋은 공급업체와 협력하는 데 있어서 또 다른 매우 중요한 부분입니다.”라고 말했습니다.“질소는 조금 다르기 때문에 우리는 여전히 순수한 액체 질소를 구입합니다.우리가 살펴보고 있는 또 다른 사항은 내부 질소 발생기를 찾고 가격을 책정하는 것입니다. 다시 말하지만, 산소 흡수를 제한하기 위해 Purity를 통해 생산하는 질소에 중점을 두고 있습니다.우리는 이것을 잠재적인 투자로 보고 있으므로 양조장의 CO2에 전적으로 의존하는 유일한 공정은 맥주 탄산화와 수돗물 유지 관리뿐입니다.
“하지만 명심해야 할 정말 중요한 점 중 하나는 간과하기에는 까다로워 보이지만 맥주 품질을 유지하는 데 매우 중요한 것입니다. 모든 질소 발생기는 산소를 제한하기 위해 소수점 두 번째 자리(순도 99.99%)까지 질소를 생산해야 한다는 것입니다. 흡수 및 산화 위험.이러한 수준의 정확성과 순도를 얻으려면 더 많은 질소 발생기 비용이 필요하지만 질소의 품질과 그에 따른 맥주의 품질이 보장됩니다.”
Brewers에서는 질소를 사용할 때 많은 데이터와 품질 관리가 필요합니다.예를 들어, 양조업자가 탱크 사이에서 맥주를 이동하기 위해 N2를 사용하는 경우, 탱크와 탱크 또는 병에 있는 CO2의 안정성을 공정 전체에서 모니터링해야 합니다.어떤 경우에는 순수 N2가 용액에서 CO2를 제거하기 때문에 순수 N2가 제대로 작동하지 않을 수 있습니다(예: 용기를 채울 때).결과적으로 일부 양조업자는 CO2와 N2의 50/50 혼합물을 사용하여 그릇을 채우는 반면 다른 양조업자는 이를 완전히 피합니다.
N2 Pro 팁: 유지 관리에 대해 이야기해 보겠습니다.질소 발생기는 실제로 "설정하고 잊어버리는" 것에 가깝지만 필터와 같은 일부 소모품은 준정기 교체가 필요합니다.일반적으로 이 서비스는 대략 4000시간마다 필요합니다.공기 압축기를 관리하는 팀이 발전기도 관리합니다.대부분의 생성기는 iPhone과 유사한 간단한 컨트롤러와 함께 제공되며 전체 앱 원격 모니터링 기능을 제공합니다.
탱크 퍼지는 여러 가지 이유로 질소 퍼지와 다릅니다.N2는 공기와 잘 혼합되므로 CO2처럼 O2와 상호작용하지 않습니다.N2는 공기보다 가볍기 때문에 탱크를 위에서 아래로 채우고 CO2는 아래에서 위로 채웁니다.저장 탱크를 퍼지하려면 CO2보다 더 많은 N2가 필요하며 종종 더 많은 샷 블라스팅이 필요합니다.아직도 돈을 저축하고 있나요?
새로운 산업용 가스로 인해 새로운 안전 문제도 발생합니다.요즘 냉장고에 N2 듀어를 보관하는 것처럼 양조장에서는 직원들이 실내 공기질을 시각화할 수 있도록 O2 센서를 반드시 설치해야 합니다.
그러나 수익성은 CO2 회수 플랜트보다 쉽게 중요할 수 있습니다.이 웨비나에서 Foth Production Solutions(엔지니어링 회사)의 Dion Quinn은 N2 생산 비용이 톤당 8~20달러인 반면, 회수 플랜트로 CO2를 포집하는 데 드는 비용은 톤당 50~200달러라고 말합니다.
질소 발생기의 이점에는 CO2 및 질소 계약 및 공급에 대한 의존도를 제거하거나 최소한 줄이는 것이 포함됩니다.이를 통해 양조장은 필요한 만큼 생산하고 저장할 수 있으므로 저장 공간이 절약되며, 질소 병을 보관하고 운반할 필요가 없습니다.CO2와 마찬가지로 질소의 운송 및 취급 비용은 고객이 지불합니다.질소 발생기를 사용하면 더 이상 문제가 되지 않습니다.
질소 발생기는 종종 양조장 환경에 쉽게 통합될 수 있습니다.더 작은 질소 발생기는 벽에 장착할 수 있으므로 바닥 공간을 차지하지 않고 조용히 작동합니다.이 백은 주변 온도 변화를 잘 처리하고 온도 변동에 매우 강합니다.실외에 설치할 수 있지만 극한의 고온 및 저온 기후에는 권장되지 않습니다.
Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb 및 Holtec Gas Systems를 포함한 많은 질소 발생기 제조업체가 있습니다.Asquini는 소형 질소 발생기의 비용이 5년 임대 프로그램에 따라 한 달에 약 800달러가 될 수 있다고 말했습니다.
"결국 질소가 귀하에게 적합하다면 선택할 수 있는 다양한 공급업체와 기술이 있습니다."라고 Asquini는 말했습니다.“어떤 것이 귀하에게 적합한지 찾아보고 총 소유 비용(총 소유 비용)을 잘 이해하고 장치 간의 전력 및 유지 관리 비용을 비교하십시오.당신은 종종 가장 싼 것을 사는 것이 당신의 직업에 적합하지 않다는 것을 알게 될 것입니다.”
질소 발생기 시스템은 공기 압축기를 사용하며 대부분의 수제 양조장에는 이미 편리한 공기 압축기가 있습니다.
수제 맥주 양조장에서는 어떤 공기 압축기를 사용합니까?파이프와 탱크를 통해 유체를 밀어냅니다.공압 이송 및 제어를 위한 에너지.맥아즙, 효모 또는 물의 통기.컨트롤 밸브.청소하는 동안 탱크에서 진흙을 밀어내고 구멍 청소를 돕기 위해 가스를 퍼지합니다.
많은 양조장 응용 분야에는 100% 오일 프리 공기 압축기의 특별한 사용이 필요합니다.기름이 맥주와 접촉하면 효모가 죽고 거품이 납작해져서 음료가 상하고 맥주 맛이 나빠집니다.
보안상의 위험이기도 합니다.식품 및 음료 산업은 매우 민감하기 때문에 엄격한 품질 및 순도 표준이 마련되어 있으며 당연히 그렇습니다.예: Sullair SRL 시리즈 오일 프리 공기 압축기(10~15hp).(7.5~11kW)은 수제 맥주 양조장에 매우 적합합니다.양조장은 이러한 유형의 기계의 조용함을 즐깁니다.SRL 시리즈는 48dBA까지 낮은 소음을 제공하므로 별도의 방음실 없이 실내 사용에 적합한 압축기입니다.
양조장이나 수제 양조장과 같이 깨끗한 공기가 중요한 경우에는 오일이 없는 공기가 필수적입니다.압축 공기의 오일 입자는 다운스트림 공정과 생산을 오염시킬 수 있습니다.많은 양조장은 연간 수천 배럴 또는 여러 케이스의 맥주를 생산하므로 누구도 그러한 위험을 감수할 여유가 없습니다.오일프리 압축기는 공기가 공급원료와 직접 접촉하는 응용 분야에 특히 적합합니다.포장 라인과 같이 재료와 공기가 직접 접촉하지 않는 응용 분야에서도 오일 프리 압축기는 최종 제품을 깨끗하게 유지하여 안심할 수 있도록 도와줍니다.
게시 시간: 2023년 1월 6일