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Mar 14, 2024

La escasez de CO2

14 de diciembre de 2022 Keith Gribbins Tröegs Independent Brewing es una cervecería de 25 años ubicada en Hershey, Pensilvania, con aproximadamente 250 empleados. El año pasado, la marca vendió 112.000 barriles de cerveza en nueve

14 de diciembre de 2022Keith Gribbins

Tröegs Independent Brewing es una cervecería de 25 años ubicada en Hershey, Pensilvania, con aproximadamente 250 empleados. El año pasado, la marca vendió 112.000 barriles de cerveza en nueve estados de la región del Atlántico medio. El CO2 es fundamental para producir y envasar toda esa cerveza. Tröegs utiliza CO2 en sus operaciones en la sala de cocción, la bodega, la sala de envasado y la sala de grifos. ¿Qué importancia tiene el CO2 para estas operaciones? La cervecería ha estado cerrando sin él.

Tröegs había comprado CO2 a la misma empresa durante más de 20 años hasta que se vendió a principios de 2020. Tröegs tiene ahora un contrato para el suministro de CO2 a granel con un gran proveedor a nivel nacional. Este proveedor utiliza telemetría o telemática para monitorear el nivel de CO2 en su tanque y entrega cuando el tanque está bajo.

"Suponiendo que tengan producto disponible", afirma Andrew Dickson, director de producción de Tröegs. “Durante las interrupciones en una planta o industria [conozca esos cierres aquí], declaran fuerza mayor y nos asignan una asignación. La asignación generalmente no llega ni de lejos a satisfacer nuestras necesidades de CO2, lo que nos obliga a cerrar”.

Para ponerlo en perspectiva, Tröegs envasa cerveza las 24 horas del día, cinco días a la semana. Esta grave situación hizo que Tröegs examinara seriamente cómo utiliza el CO2 en sus instalaciones.

En este artículo sobre escasez de CO2, le ayudaremos a echar un vistazo similar a su propia cervecería. Aquí, nos centraremos en conservar y reducir el uso de CO2, construir relaciones con los proveedores y garantizar la pureza en las operaciones de elaboración de cerveza.

"Trabajamos duro a finales de 2021 para reducir el uso", dijo Dickson. “Seguimos de cerca qué procesos utilizaban más CO2 y nos centramos en formas de reducir el uso sin aumentar el OD/TPO en la cerveza. Incluso con aumentos de precios, principalmente en forma de recargos, nuestro dinero gastado en CO2 en comparación con el año pasado ha bajado un 12 por ciento”.

Eso es genial, pero ¿cómo se hace exactamente?

En este seminario web, Jason Perkins, maestro cervecero de Allagash Brewing Co., muestra su calculadora de uso de CO2 en cervecerías, creada en Excel, que rastrea información de uso de CO2 semanal y anual en áreas como vaciado de tanques, centrífuga, línea de embotellado, tazón, purga y más.

El seguimiento de estas áreas de alta aplicación brindará a los cerveceros los datos para controlar el uso y determinar cuántas libras de CO2 se utilizan por barril empaquetado. La Asociación de Cerveceros ha desarrollado una herramienta de evaluación comparativa y gestión de datos para realizar un seguimiento del desempeño de los servicios públicos.

Los datos ayudarán a los equipos de elaboración de cerveza a comparar operaciones, encontrar áreas de alto uso, crear procedimientos operativos estándar (SOP) y detectar irregularidades.

Las fugas son costosas y peligrosas. Las cervecerías pueden abordar las fugas y pérdidas en las líneas de CO2 y en el almacenamiento cambiando a líneas duras en lugar de tubos y abrazaderas flexibles, que están más sujetas a fugas y pérdidas por fricción. ¿Puedo sugerirle que realice una auditoría de fugas ultrasónica en sus diversas infraestructuras de CO2? Son excelentes para detectar fugas de gas en entornos ruidosos como el sótano o la sala de envasado.

Los signos reveladores de fugas incluyen condensación o escarcha en los cilindros y las tuberías, según este fantástico artículo de la Asociación de Cerveceros, que también sugiere "instalar un medidor de flujo cerca de su receptor o banco de cilindros y aislar diferentes zonas de trabajo de la cervecería para ayudar a reducir las fugas". Las “Directrices para el uso económico del dióxido de carbono en la cervecería” de la BA sugieren:

Es una excelente información y le recomiendo encarecidamente que se convierta en miembro de la Asociación de Cerveceros; regístrese aquí.

Para una cervecería de pequeña escala, monitorear y medir el uso de dióxido de carbono durante las distintas etapas del proceso de elaboración de cerveza es crucial.

La mayoría de las cervecerías utilizan CO2 para purgar el oxígeno del espacio de cabeza en recipientes como el fermentador o el tanque Brite. Muchas cervecerías utilizan un método de purga basado en el tiempo, lo que puede suponer un desperdicio de CO2. Un medidor de oxígeno disuelto y/o dióxido de carbono puede proporcionar datos en tiempo real para reducir el tiempo de purga y el uso de CO2. Estas unidades CboxQC y CboxQC At-Line de Anton Paar son medidores combinados de CO2 y O2, que pueden tomar mediciones directamente desde líneas de proceso, tanques y barriles durante la producción y el envasado.

Comprender el CO2 y el O2 en cada etapa del proceso permitirá a los equipos no solo optimizar las cantidades de CO2 necesarias para purgar tanques y barriles y ahorrar dinero, sino también promover un entorno de trabajo más seguro con menos CO2. La purga del tanque a menudo consume más CO2 que cualquier otra operación de la bodega, por lo que sugerimos el método lento y bajo (5 psi de CO2 en el fondo del tanque).

Jack's Abby Craft Lagers utiliza una válvula de expulsión (se parece a esta) en sus tanques para capturar CO2 para la carbonatación natural. Cuando la levadura ha procesado la mayoría de los azúcares del mosto, se puede conectar una válvula de descarga a un tanque al final de la fermentación para controlar la liberación de CO2.

Por supuesto, el spunding presentó sus propios desafíos para Jack's Abby cuando se trataba de realizar un dry hopping en un tanque que necesitaba permanecer presurizado. De su blog:

El dry hopping es la adición de lúpulo seco a la cerveza con el objetivo de impartir sabores y aromáticos adicionales. Ciertos aceites esenciales de lúpulo pueden evaporarse o ser alterados por nuestra levadura en una etapa más temprana del proceso de elaboración, pero podemos reintroducirlos mediante el lúpulo seco. Con los recipientes de fermentación ahora bajo presión, ya no podíamos abrirlos para agregar lúpulo seco o ¡la cerveza formaría espuma! Para resolver este problema, encargamos un pequeño tanque a nuestros amigos de Tig Pro Fabrication en Portland, ME. Este tanque se convertiría en nuestro nuevo recipiente de lúpulo seco, aunque ahora usamos el término “lupulado en suspensión” para describir con mayor precisión el proceso (nuestros cerveceros también llaman cariñosamente a este proceso “lechado en suspensión”). Conectamos la tolva de lechada a un tanque de fermentación, la llenamos con lúpulo seco, ventilamos el oxígeno y luego la llenamos con cerveza, creando una “lechada de lúpulo”. Luego empujamos la lechada nuevamente al tanque, logrando el mismo efecto que el dry hopping estándar mientras mantenemos la carbonatación natural que obtenemos del sprenning. Un beneficio adicional es que ya no tenemos que exponer nuestra cerveza al oxígeno durante el dry hopping, lo que reduce la oxidación y preserva aún más los sabores de la cerveza.

Todo eso reduce el uso de CO2. En ese sentido:

Por ejemplo, un procedimiento CIP bajo presión y limpieza con ácido para tanques de cerveza Brite puede conservar el uso de CO2. De un artículo del Gremio de Cerveceros de Colorado:

La limpieza tradicional de tanques brillantes y tanques de servicio con hidróxido de sodio (cáustico) requiere que la cafetera ventile el CO2 fuera del recipiente para evitar neutralizar la cáustica y crear un vacío peligroso. La introducción de oxígeno al tanque y el tiempo requerido para calentar, limpiar, purgar y presurizar un tanque brillante se pueden minimizar utilizando un procedimiento CIP bajo presión. [Conozca todo el procedimiento aquí]

Cuando se trata de carbonatación, las tablas de carbonatación son una herramienta imprescindible para ayudar a gestionar la temperatura y alcanzar los niveles de CO2 y, por tanto, el consumo de CO2. Los cerveceros artesanales pueden utilizar una piedra de carbonatación o difusión, que normalmente se encuentra en un tanque de brite (se ve así), para obtener mejores resultados de carbonatación. Las cervecerías más grandes utilizarán la carbonatación en línea, que es el proceso de disolver el CO2 en un líquido mientras se bombea de un recipiente a otro (digamos, fermentación al tanque Brite). Excave estos sistemas de carbonatación en línea ProCarb, que prometen ahorros de tiempo, dinero, energía y CO2 al proporcionar resultados exactos de clarificación y gasificación de líquidos.

El embalaje es otra área donde se utiliza ampliamente el CO2. Las líneas de enlatado utilizan mucho CO2. Para evitar la oxidación del producto, se utiliza un gran volumen de CO2 para purgar el oxígeno del espacio superior después de llenar la lata y justo antes de cerrarla. ¿Hay formas de reducir esto? Tal vez. Aparentemente, calentar el flujo de alimentación de CO2 puede generar ahorros, según esta presentación de la Asociación de Maestros Cerveceros de las Américas realizada por Yasunori Tanaka de Kirin Brewery Co.:

“Hemos reducido con éxito el consumo de CO2 calentándolo en la línea de suministro según la ley de gases combinados. A medida que la densidad del gas disminuye mediante el calentamiento, la masa (peso) del CO2 podría reducirse en el mismo volumen de flujo de gas que el propio CO2. La temperatura del CO2 se controló por debajo de la resistencia al calor de cualquier parte de la línea de suministro, por lo que pudimos construir este sistema solo mediante la instalación de un dispositivo de calefacción. También observamos que el O2 en el espacio de cabeza disminuyó en condiciones de purga de CO2 a alta temperatura. Se cree que el O2 del espacio de cabeza también se calentó y pareció ser eficaz para reducir la densidad del O2. No se observó ninguna de las otras preocupaciones, como el olor, la duración del embalaje y el rendimiento de las costuras. Este nuevo método pudo reducir aproximadamente un 20 % el uso de CO2 en el proceso de cierre de latas sin ningún cambio en la calidad de la cerveza ni en el rendimiento del envasado”.

Aprender a utilizar un tanque de CO2 no es difícil, pero será necesario conectar el tanque correctamente, comprender el regulador y establecer la presión adecuada para dispensar y conservar correctamente la cerveza. Los sistemas de carbonatación a granel pueden ser más seguros, sencillos y eficientes que los cilindros de alta presión. Al proporcionar un suministro continuo de dióxido de carbono apto para bebidas, un sistema de CO2 a granel elimina las conjeturas a la hora de decidir cuándo pedir más dióxido de carbono y cambiar los tanques.

CONSEJO PROFESIONAL SOBRE CO2: Según este “Mapa del tesoro de Energy Star para microcervecerías”, conserve tanto la energía como el CO2 controlando mejor sus extractores de CO2, como los ventiladores de bodega, utilizando motores VSD con control de nivel de CO2 en los ventiladores.

Todos estos son excelentes consejos para la sala de cocción, pero la conservación y la garantía del suministro también incluyen a su mayorista de CO2. En este seminario web de la Asociación de Cerveceros sobre el tema, Walker Modic, especialista en sostenibilidad de Bell's Brewery, sugiere comunicarse con su proveedor de CO2 para obtener buenas respuestas a este conjunto de preguntas:

Estas preguntas son una excelente manera de familiarizarse con su cadena de suministro local y comenzar a implementar planes cuando ocurra una escasez. Por ejemplo, si su proveedor de CO2 obtiene su producto de la producción de amoníaco, espere cierres de abril a julio (lea sobre por qué sucede esto aquí). Si su fuente principal de CO2 sólo produce 5 toneladas de CO2 cada mes y necesita 4 toneladas cada mes, eso podría ser un problema. Planifique en consecuencia.

"Hasta cierto punto, creo que examinar las relaciones con los proveedores sigue algunas de las mismas líneas que cuando hablamos con un nuevo socio cervecero: buscar únicamente el precio más bajo a veces no sirve a largo plazo", dijo Max McKenna. , gerente senior de marketing de Dorchester Brewing Co, con sede en Boston. "Se trata mucho más de buscar socios y proveedores con integridad, excelente comunicación y que se preocupen por la calidad y el éxito de nosotros y de nuestro negocio".

Según MadTree Brewing Co., con sede en Cincinnati, Ohio:

"Elegir el proveedor adecuado se reduce a la coherencia, la entrega, la calidad y el precio", dijo Michael Meade, director de operaciones cerveceras de MadTree Brewing. “Mi consejo sería transparencia en sus operaciones y en dónde pronostica que será su suministro en los próximos años. Los gases naturales son cruciales para cualquier operación de elaboración de cerveza, envasado o servicio y deben pronosticarse en consecuencia.

“Mantenerse actualizado sobre los acontecimientos actuales y solicitar comentarios también es siempre una buena práctica. Comprender la situación de sus proveedores y su disponibilidad para mantenerse al día con su contrato y las necesidades de la instalación. ¿Puede el proveedor respaldar su escala de operación y cómo trabaja de manera proactiva para que su operación pueda funcionar? Analizamos las mejores prácticas y proveedores en toda la región y nos aseguramos de que sus expectativas de soporte y entrega coincidan con nuestro estándar comercial”.

Como se detalla en la parte 1 de esta serie, el CO2 apto para bebidas proviene de una variedad de fuentes, lo que significa que es propenso a una variedad de contenciones. Si los cerveceros no obtienen el grado correcto o no manejan adecuadamente el CO2 en la sala de cocción o en el almacenamiento, esto puede afectar la cerveza. Por lo general, hay dos grados de CO2 que la Asociación de Cerveceros recomienda para las bebidas carbonatadas: CO2 de grado de pureza ISBT (“grado de bebida”) o CO2 de grado alimenticio.

En este seminario web, el fundador de Sierra Nevada Brewing Co., Ken Grossman, recomienda encarecidamente obtener CO2 de calidad para bebidas y señala que incluso el CO2 de calidad para bebidas puede contener demasiado oxígeno o impurezas para su gusto. Por lo tanto, es fundamental preguntar también a su proveedor sobre el contenido de oxígeno de su CO2.

Las prácticas de pureza pueden implicar comprender cómo su conductor entrega el CO2 y conecta la manguera a su tanque; esas mangueras deben ser purgadas. Los proveedores deben tener un certificado de análisis para documentar las especificaciones de pureza.

También hay instrumentos disponibles para medir niveles de cosas como oxígeno en CO2, y sistemas de filtración o filtros de pulido pueden procesar y purificar específicamente CO2 según sus estándares.

"Nuestro sistema de recuperación de CO2 en realidad ayuda a filtrar las impurezas y contaminantes del CO2 introducido a través de nuestro proceso de fermentación", explicó Kim Brisson-Lutz, vicepresidente de operaciones de Maui Brewing Co. "En cuanto al CO2 suministrado, tenemos filtración en línea". para cada gota en la cervecería, y también contamos con equipos para medir la pureza del CO2 según sea necesario: sensor de O2 gaseoso o probador de pureza de CO2 de Zahm y Nagel. Una cervecería que no tiene equipo también puede realizar una prueba simple y rápida burbujeando CO2 en el agua filtrada y luego realizar un análisis sensorial: sabor y olfato”.

Todos estos son buenos consejos, y aquí hay algunas pautas sobre la pureza del CO2, pero no termina ahí. Muchas cervecerías, como Maui Brewing, están llevando la conservación de CO2 a un nuevo nivel, pero a) utilizan un sistema de recaptura de CO2 ob) nitrógeno como alternativa. Echemos un vistazo a esos sistemas en la próxima edición de The CO2 Shortage.

Haga clic aquí para ver otros artículos sobre escasez de CO2.

El dióxido de carbono es un subproducto de la fermentación, cuando la levadura de la cerveza convierte el mosto en alcohol y CO2. Si bien el CO2 también se utiliza en la producción de cerveza, es fundamental para mantener la presión y la carbonatación de la cerveza almacenada en barriles mientras se dispensa. Cuando se almacena en latas o botellas, la lata o botella cerrada presuriza la cerveza para evitar que se aplane.

El mismo principio se aplica cuando un barril se llena inicialmente antes de abrirlo. Sin embargo, una vez que se golpea un barril y se sirve la cerveza, la presión en el barril disminuye cada vez que la cerveza sale del barril para llenar un vaso. Debido a esto, cervecerías y baresdebe mantener la presión correcta del barril. Muy poca presión provoca una baja carbonatación, lo que reduce la cantidad de burbujas de aire que atrapan el aroma, lo que puede arruinar todo el lote. Demasiada presión carbonata excesivamente la cerveza, lo que dificulta servirla correctamente.

Mantener el nivel de carbonatación correcto es particularmente importante en las cervezas artesanales, ya que la carbonatación de la cerveza es una característica importante que le da a cada cerveza artesanal su singularidad. Además, es esencial que el lote mantenga constante el nivel de carbonatación único durante toda la vida útil del barril.

Para mantener la presión de CO2 suplementaria de un barril, Emerson ofrece el regulador de etapa única serie TESCOM SG3. Cuando se conecta a un suministro de CO2 presurizado, el regulador suministra presión constante al barril. A medida que se sirve la cerveza y se necesita más CO2 para mantener la presión, el SG3 mantiene una presión constante en el barril. Es otra excelente manera de ahorrar CO2.

Esta edición de The Last Word provino de Rob Lindquist, director de marketing global de Emerson.