Les brasseries artisanales utilisent le CO2 dans un nombre surprenant d'applications dans le processus de brassage, d'emballage et de service : déplacer de la bière ou un produit d'une cuve à l'autre, carboniser un produit, purifier l'oxygène avant l'emballage, emballer la bière en cours de processus, pré-rincer les cuves après le nettoyage. et la désinfection, la mise en bouteille de bière pression dans un restaurant ou un bar.C'est juste pour commencer.
« Nous utilisons du CO2 dans toute la brasserie et dans le bar », explique Max McKenna, directeur marketing principal de la Dorchester Brewing Co., basée à Boston. Au service de la bière – à chaque étape du processus.»
Comme de nombreuses brasseries artisanales, Dorchester Brewing est confrontée à une pénurie de CO2 de qualité commerciale dont elle a besoin pour fonctionner (découvrez toutes les raisons de cette pénurie ici).
"En raison de nos contrats, nos fournisseurs actuels de CO2 n'ont pas augmenté leurs prix malgré les augmentations de prix dans d'autres segments du marché", a déclaré McKenna."Jusqu'à présent, l'impact s'est principalement porté sur une distribution limitée."
Pour compenser le manque de CO2, Dorchester Brewing utilise dans certains cas de l'azote au lieu du CO2.
« Nous avons pu déplacer de nombreuses opérations vers l'azote », a poursuivi McKenna.« Certaines des tâches les plus importantes consistaient à nettoyer les canettes et à couvrir le gaz pendant le processus de mise en conserve et de scellage.C’est de loin le plus gros ajout pour nous car ces processus nécessitent beaucoup de CO2.Pendant longtemps, nous avons eu une usine de nitro spéciale.Nous utilisons un générateur d'azote spécial pour produire tout l'azote destiné au bar – pour une ligne de nitro dédiée et notre mélange de bière.
Le N2 est le gaz inerte le plus économique à produire et peut être utilisé dans les sous-sols des brasseries artisanales, les magasins de bouteilles et les bars.Le N2 est moins cher que le CO2 pour les boissons et souvent plus disponible, selon la disponibilité dans votre région.
Le N2 peut être acheté sous forme de gaz dans des bouteilles à haute pression ou sous forme liquide dans des Dewars ou de grands réservoirs de stockage.L'azote peut également être produit sur place à l'aide d'un générateur d'azote.Les générateurs d'azote fonctionnent en éliminant les molécules d'oxygène de l'air.
L'azote est l'élément le plus abondant (78 %) dans l'atmosphère terrestre, le reste étant constitué d'oxygène et de gaz traces.Cela le rend également plus respectueux de l’environnement puisque vous émettez moins de CO2.
Lors du brassage et du conditionnement, le N2 peut être utilisé pour empêcher l’oxygène de pénétrer dans la bière.Lorsqu'il est utilisé correctement (la plupart des gens mélangent le CO2 avec le N2 lorsqu'ils travaillent avec de la bière gazeuse), le N2 peut être utilisé pour nettoyer les réservoirs, transférer la bière d'un réservoir à l'autre, pressuriser les fûts avant le stockage, tout en aérant sous les bouchons.ingrédient pour le goût et la sensation en bouche.Dans les bars, le nitro est utilisé dans les conduites d'eau du robinet pour le nitropiv ainsi que dans les applications haute pression/longue distance où l'azote est mélangé à un certain pourcentage de CO2 pour empêcher la bière de mousser au robinet.Le N2 peut même être utilisé comme gaz d’ébullition pour le dégazage de l’eau si cela fait partie de votre processus.
Or, comme nous l’avons mentionné dans notre précédent article sur la carence en CO2, l’azote ne remplace pas exactement le CO2 dans toutes les applications de brassage.Ces gaz se comportent différemment.Ils ont des poids moléculaires différents et des densités différentes.
Par exemple, le CO2 est plus soluble dans les liquides que le N2.C’est pourquoi l’azote donne à la bière des bulles plus petites et une sensation en bouche différente.C'est pourquoi les brasseurs utilisent des gouttes d'azote liquide au lieu de l'azote gazeux pour nitrater la bière.Le dioxyde de carbone ajoute également une touche d'amertume ou d'acidité que l'azote n'apporte pas, ce qui peut modifier le profil de saveur, disent les gens.Le passage à l’azote ne résoudra pas tous les problèmes de dioxyde de carbone.
"Il y a du potentiel", déclare Chuck Skepek, directeur des programmes techniques de brassage au Brewers Institute, "mais l'azote n'est pas une panacée ni une solution miracle.Le CO2 et l’azote se comportent très différemment.Vous obtiendrez plus d’azote mélangé à l’air dans le réservoir que si vous purgez le CO2.Il faudra donc plus d’azote.J'entends cela encore et encore.
« Un brasseur que je connais était vraiment intelligent et a commencé à remplacer le dioxyde de carbone par de l'azote, et sa bière contenait beaucoup plus d'oxygène, alors maintenant il utilise un mélange d'azote et de dioxyde de carbone, avec un peu plus de chance.pas seulement : « Hé, nous allons commencer à utiliser l'azote pour résoudre tous nos problèmes.C'est agréable d'en voir beaucoup plus à ce sujet dans la littérature, nous commençons à voir de plus en plus de personnes faire des recherches et, vous savez, proposer les meilleures pratiques pour ce remplacement.
La livraison de ces gaz sera différente car ils ont des densités différentes, ce qui peut entraîner certaines modifications techniques ou de stockage.Écoutez Jason Perkins, maître brasseur chez Allagash Brewing Co., discuter de la mise à niveau de sa ligne d'embouteillage et de son collecteur de gaz afin d'utiliser du CO2 pour le remplissage sous pression des bols et du N2 pour le mastic et le brise-bulles.Le stockage peut varier.
"Il existe certainement des différences, en partie à cause de la manière dont nous obtenons l'azote", a déclaré McKenna.« Nous obtenons de l'azote liquide pur dans des dewars, donc son stockage est très différent de nos réservoirs de CO2 : ils sont plus petits, sur rouleaux et stockés dans un congélateur.Nous sommes passés au niveau supérieur.du dioxyde de carbone en azote, mais encore une fois, nous sommes très attentifs à la manière d'effectuer la transition de manière efficace et responsable afin de garantir que la bière soit à son niveau le plus élevé à chaque étape du processus.clé, dans certains cas, il s’agissait d’un remplacement plug and play très simple, tandis que dans d’autres cas, cela nécessitait des améliorations significatives en termes de matériaux, d’infrastructures, de fabrication, etc.
Selon cet excellent article de The Titus Co. (un fournisseur de compresseurs d'air, de sécheurs d'air et de services de compresseurs d'air en dehors de la Pennsylvanie), les générateurs d'azote fonctionnent de deux manières :
Adsorption modulée en pression : L'adsorption modulée en pression (PSA) fonctionne à l'aide de tamis moléculaires en carbone pour séparer les molécules.Le tamis a des pores de la même taille que les molécules d’oxygène, emprisonnant ces molécules lors de leur passage et laissant passer les plus grosses molécules d’azote.Le générateur libère ensuite de l'oxygène à travers une autre chambre.Le résultat de ce processus est que la pureté de l’azote peut atteindre 99,999 %.
Génération membranaire d'azote.La génération d’azote membranaire fonctionne en séparant les molécules à l’aide de fibres polymères.Ces fibres sont creuses, avec des pores de surface suffisamment petits pour permettre le passage de l'oxygène, mais trop petits pour que les molécules d'azote éliminent l'oxygène du flux gazeux.Les générateurs utilisant cette méthode peuvent produire de l’azote pur jusqu’à 99,5 %.
Eh bien, le générateur d'azote PSA produit de l'azote ultra-pur en grands volumes et à des débits élevés, la forme d'azote la plus pure dont de nombreuses brasseries ont besoin.Ultrapur signifie 99,9995 % à 99 %.Les générateurs d'azote à membrane sont idéaux pour les petites brasseries qui nécessitent une alternative à faible volume et à faible débit où une pureté de 99 % à 99,9 % est acceptable.
Utilisant les dernières technologies, le générateur d'azote Atlas Copco est un compresseur d'air industriel compact doté d'un diaphragme spécial qui sépare l'azote du flux d'air comprimé.Les brasseries artisanales constituent un public cible important pour Atlas Copo.Selon un livre blanc d'Atlas Copco, les brasseurs paient généralement entre 0,10 et 0,15 dollars par pied cube pour produire de l'azote sur place.Comment cela se compare-t-il à vos coûts de CO2 ?
« Nous proposons six packages standard qui couvrent 80 % de toutes les brasseries – de quelques milliers à des centaines de milliers de barils par an », explique Peter Askini, responsable du développement commercial pour les gaz industriels chez Atlas Copco.« Une brasserie peut augmenter la capacité de ses générateurs d'azote pour permettre sa croissance tout en maintenant son efficacité.De plus, la conception modulaire permet d'ajouter un deuxième générateur si les opérations de la brasserie se développent de manière significative.
« L'utilisation de l'azote n'a pas pour objectif de remplacer complètement le CO2, explique Asquini, mais nous pensons que les vignerons peuvent réduire leur consommation d'environ 70 %.Le principal moteur est la durabilité.Il est très facile pour tout vigneron de produire lui-même de l’azote.N'utilisez pas plus de gaz à effet de serre.ce qui est meilleur pour l'environnement Cela sera rentable dès le premier mois, ce qui affectera directement les résultats, s'il n'apparaît pas avant d'acheter, ne l'achetez pas.Voici nos règles simples.La demande de CO2 se développe en flèche pour produire des produits tels que la neige carbonique, qui utilise de grandes quantités de CO2 et est nécessaire au transport des vaccins.Les brasseries américaines expriment leurs inquiétudes quant au niveau de l’offre et se demandent si elles peuvent maintenir un niveau de prix cohérent avec leurs besoins.
Comme mentionné précédemment, la pureté de l’azote sera une préoccupation majeure pour les brasseurs artisanaux.Tout comme le CO2, l’azote va interagir avec la bière ou le moût et emporter avec lui des impuretés.C'est pourquoi de nombreux générateurs d'azote destinés aux aliments et aux boissons seront annoncés comme des unités sans huile (découvrez les avantages en matière de propreté des compresseurs sans huile dans la dernière phrase de l'encadré ci-dessous).
« Lorsque nous recevons du CO2, nous vérifions sa qualité et sa contamination, ce qui est un autre élément très important pour travailler avec un bon fournisseur », a déclaré McKenna.« L’azote est un peu différent, c’est pourquoi nous achetons toujours de l’azote liquide pur.Une autre chose que nous envisageons est de trouver et de fixer le prix d'un générateur d'azote interne – encore une fois, en mettant l'accent sur l'azote qu'il produit avec Purity pour limiter l'absorption d'oxygène.Nous considérons cela comme un investissement potentiel, c'est pourquoi les seuls processus de la brasserie qui dépendent entièrement du CO2 seront la carbonatation de la bière et l'entretien de l'eau du robinet.
"Mais une chose vraiment importante à garder à l'esprit – encore une fois, quelque chose qui semble difficile à négliger mais qui est essentiel au maintien de la qualité de la bière – est que tout générateur d'azote doit produire de l'azote jusqu'à la deuxième décimale [c'est-à-dire une pureté de 99,99 %] pour limiter l'oxygène. l'absorption et le risque d'oxydation.Ce niveau de précision et de pureté nécessite des coûts de générateur d'azote plus élevés, mais garantit la qualité de l'azote et donc la qualité de la bière.
Les brasseurs ont besoin de beaucoup de données et de contrôles qualité lorsqu’ils utilisent de l’azote.Par exemple, si un brasseur utilise du N2 pour déplacer la bière entre les réservoirs, la stabilité du CO2 dans le réservoir et dans le réservoir ou la bouteille doit être surveillée tout au long du processus.Dans certains cas, le N2 pur peut ne pas fonctionner correctement (par exemple, lors du remplissage de conteneurs) car le N2 pur éliminera le CO2 de la solution.En conséquence, certains brasseurs utiliseront un mélange 50/50 de CO2 et de N2 pour remplir le bol, tandis que d’autres l’éviteront complètement.
Astuce N2 Pro : parlons de maintenance.Les générateurs d’azote sont vraiment aussi proches que possible de « réglez-le et oubliez-le », mais certains consommables, tels que les filtres, nécessitent un remplacement semi-régulier.En général, ce service est requis toutes les 4 000 heures environ.La même équipe qui s’occupe de votre compresseur d’air s’occupera également de votre génératrice.La plupart des générateurs sont livrés avec un contrôleur simple similaire à votre iPhone et offrent des capacités complètes de surveillance à distance de l'application.
La purge du réservoir diffère de la purge à l'azote pour plusieurs raisons.Le N2 se mélange bien avec l’air, il n’interagit donc pas avec l’O2 comme le fait le CO2.Le N2 est également plus léger que l’air, il remplit donc le réservoir de haut en bas, tandis que le CO2 le remplit de bas en haut.Il faut plus de N2 que de CO2 pour purger un réservoir de stockage et nécessite souvent plus de grenaillage.Économisez-vous toujours de l'argent ?
De nouveaux problèmes de sécurité se posent également avec le nouveau gaz industriel.Une brasserie doit absolument installer des capteurs d’O2 afin que les employés puissent visualiser la qualité de l’air intérieur – tout comme les dewars de N2 sont stockés dans les réfrigérateurs de nos jours.
Mais la rentabilité peut facilement dépasser celle des usines de valorisation du CO2.Dans ce webinaire, Dion Quinn de Foth Production Solutions (une société d'ingénierie) affirme que la production de N2 coûte entre 8 et 20 dollars la tonne, tandis que la capture du CO2 avec une usine de récupération coûte entre 50 et 200 dollars la tonne.
Les avantages des générateurs d’azote incluent l’élimination ou au moins la réduction de la dépendance aux contrats et à l’approvisionnement en CO2 et en azote.Cela permet d'économiser de l'espace de stockage, car les brasseries peuvent produire et stocker autant qu'elles en ont besoin, éliminant ainsi le besoin de stocker et de transporter des bouteilles d'azote.Comme pour le CO2, le transport et la manutention de l’azote sont à la charge du client.Avec les générateurs d'azote, ce n'est plus un problème.
Les générateurs d’azote sont souvent faciles à intégrer dans un environnement de brasserie.Les petits générateurs d'azote peuvent être fixés au mur afin de ne pas occuper de place au sol et de fonctionner silencieusement.Ces sacs supportent bien les changements de température ambiante et sont très résistants aux variations de température.Peut être installé à l’extérieur, mais n’est pas recommandé pour les climats extrêmement hauts et bas.
Il existe de nombreux fabricants de générateurs d'azote, notamment Atlas Copco, Parker Hannifin, South-Tek Systems, Milcarb et Holtec Gas Systems.Un petit générateur d'azote pourrait coûter environ 800 dollars par mois dans le cadre d'un programme de location-vente de cinq ans, a déclaré Asquini.
"En fin de compte, si l'azote vous convient, vous avez le choix entre une variété de fournisseurs et de technologies", a déclaré Asquini.« Trouvez celui qui vous convient le mieux, assurez-vous d'avoir une bonne compréhension du coût total de possession [coût total de possession] et comparez les coûts d'alimentation et de maintenance entre les appareils.Vous constaterez souvent qu’acheter le moins cher n’est pas adapté à votre travail.
Les systèmes générateurs d’azote utilisent un compresseur d’air, et la plupart des brasseries artisanales en possèdent déjà un, ce qui est pratique.
Quels compresseurs d'air sont utilisés dans les brasseries artisanales ?Pousse le fluide à travers les tuyaux et les réservoirs.Énergie pour le transport et le contrôle pneumatiques.Aération du moût, de la levure ou de l'eau.soupape de commande.Purgez le gaz pour expulser la boue des réservoirs pendant le nettoyage et pour faciliter le nettoyage des trous.
De nombreuses applications en brasserie nécessitent l’utilisation spéciale de compresseurs d’air 100 % sans huile.Si l’huile entre en contact avec la bière, elle tue la levure et aplatit la mousse, ce qui gâche la boisson et rend la bière mauvaise.
C'est aussi un risque pour la sécurité.L’industrie agroalimentaire étant très sensible, des normes strictes de qualité et de pureté sont en place, et à juste titre.Exemple : Compresseurs d'air sans huile de la série Sullair SRL de 10 à 15 ch.(de 7,5 à 11 kW) conviennent bien aux brasseries artisanales.Les brasseries apprécient le silence de ce type de machines.La série SRL offre de faibles niveaux sonores jusqu'à 48 dBA, ce qui rend le compresseur adapté à une utilisation en intérieur sans pièce insonorisée séparée.
Lorsqu’un air pur est essentiel, comme dans les brasseries et les brasseries artisanales, un air sans huile est essentiel.Les particules d'huile présentes dans l'air comprimé peuvent contaminer les processus et la production en aval.Puisque de nombreuses brasseries produisent des milliers de barils ou plusieurs caisses de bière par an, personne ne peut se permettre de prendre ce risque.Les compresseurs sans huile sont particulièrement adaptés aux applications où l'air est en contact direct avec la matière première.Même dans les applications où il n'y a pas de contact direct entre les ingrédients et l'air, comme dans les lignes de conditionnement, un compresseur sans huile permet de garder le produit final propre pour une tranquillité d'esprit.
Heure de publication : 06 janvier 2023