كيف يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون في أعمال البيرة أو التصنيع؟

هل سبق أن فتحت بيرة تتوقع أن ترضي هسهسة وزيادة ، فقط للعثور عليها مسطحة؟ إنه أمر مخيب للآمال. يعد الحفاظ على البيرة الحيوية والطازجة من مصنع الجعة إلى زجاج العميل تحديًا مستمرًا لمصنعو الجعة. فهم ثاني أكسيد الكربون (CO2) هو السلاح السري.

ثاني أكسيد الكربون (CO2) ضروري للغاية في أعمال البيرة. إنه يخلق الكربنة (Fizz) ، ويحمي البيرة من الأكسجين القوي للنكهة أثناء العبوة ، ويساعد على تنظيف الخزانات والخطوط ، ويتحكم في الضغط خلال عملية التخمير والملء.

معرفة ثاني أكسيد الكربون أمر مهم هو الخطوة الأولى. ولكن كيف تعمل بالضبط سحرها خلال رحلة صنع البيرة؟ دعنا نغوص في الطرق المحددة التي يعتمد عليها Brewers على هذا الغاز غير المرئي.

كيف يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون في إنتاج البيرة؟

إن جعل البيرة الرائعة باستمرار ينطوي على العديد من الخطوات المعقدة. إذا لم تتعامل مع ثاني أكسيد الكربون بشكل صحيح في كل مرحلة ، فإن الجودة والذوق وعمر المنتج النهائي الخاص بك يمكن أن تعاني بشكل كبير. إذن ، ما هي وظائفها الرئيسية؟

في إنتاج البيرة ، يعد ثاني أكسيد الكربون أمرًا حيويًا لإضافة Fizz (الكربنة) ، ودفع البيرة بلطف بين الخزانات ، وإزالة الأكسجين من الخزانات وخطوط النقل قبل لمس البيرة ، والحفاظ على الضغط أثناء الملء.

دعونا ننظر عن كثب إلى هذه المهام الرئيسية التي تؤديها ثاني أكسيد الكربون داخل مصنع الجعة.

الغوص أعمق: أدوار ثاني أكسيد الكربون من الهريس إلى البرميل

منذ اللحظة التي يبدأ فيها التخمير حتى يتم تعبئة البيرة بأمان ، يلعب ثاني أكسيد الكربون عدة أدوار حاسمة. إدارتها بشكل صحيح هي مفتاح الجودة.

الكربنة - عامل Fizz

هذا هو الاستخدام الأكثر وضوحا. CO2 المذاب في البيرة يخلق الفقاعات ويتوقع عملاء الفم الشائك. في حين أن بعض الكربنة تحدث بشكل طبيعي أثناء التخمير ، فإن معظم مصانع الجعة تضيف المزيد من ثاني أكسيد الكربون في وقت لاحق للتحكم الدقيق. يتم ذلك عادة في خزان بيرة مشرق (BBT) قبل التعبئة. يؤثر الحصول على مستوى الكربنة على إطلاق الرائحة والمرارة المتصورة. القليل جدا ، والبيرة مسطحة. الكثير ، وهو قاسي ورغوة.

إزالة الأكسجين (تطهير)

الأكسجين هو عدو البيرة النهائية. إنه يسبب نكهات قديمة تشبه الورق المقوى وتقصير عمر الصلاحية. قبل دخول البيرة إلى خزان (مثل خزان مشرق) أو يتم نقله عبر الأنابيب أو إلى حزم (زجاجات ، علب ، براميل) ، يستخدم مصنعي Brewers غاز ثاني أكسيد الكربون لدفع كل الهواء (الذي يحتوي على الأكسجين). وهذا ما يسمى تطهير. ثاني أكسيد الكربون أثقل من الهواء والخامل (لا يتفاعل مع البيرة) ، مما يجعله مثاليًا لإنشاء بيئة خالية من الأكسجين.

تطبيق الضغط والتحويلات

غالبًا ما يتم استخدام ضغط غاز ثاني أكسيد الكربون لنقل البيرة برفق من سفينة إلى أخرى ، مثل من المخمر إلى الخزان المشرق ، أو من الخزان المشرق إلى آلة التعبئة. يتجنب استخدام CO2 استخدام المضخات التي يمكن أن تلحق الضرر بالبيرة أو إدخال الأكسجين. يساعد هذا الضغط نفسه في الحفاظ على الكربنة الموجودة في البيرة من الهروب أثناء التحويلات. من الأهمية بمكان بالنسبة لملء الضغط المضاد ، والتي سنتطرق إليها لاحقًا.

المعدات قبل العلاج

إلى جانب مجرد تطهير الخزانات قبل ملءها بالبيرة ، يمكن استخدام CO2 في دورات التنظيف. على سبيل المثال ، بعد التنظيف والتطهير ، قد يتم الضغط على الخزان باستخدام CO2. هذا يضمن عدم العودة إلى الهواء ويؤكد أن الخزان يمكن أن يحمل الضغط. كما أنه يستخدم لتطهير المعدات ملء مباشرة قبل بدء تشغيل العبوة.

وظيفة ثاني أكسيد الكربون	لماذا من المهم	حيث يحدث
الكربنة	الذوق ، الفم ، إطلاق رائحة	دبابة بيرة مشرقة (أساسا)
إزالة الأكسجين	يمنع ستالينغ ، ويمتد مدة الصلاحية	الدبابات والخطوط والحشو والحزم
نقل الضغط	معالجة لطيفة ، يحافظ على fizz	بين الدبابات ، إلى الحشو
الإعدادية المعدات	ضمان اختبار الضغط الخالي من الأكسجين	الدبابات ، الحشو

كيف يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون في صناعة المشروبات؟

هل تعتقد أن ثاني أكسيد الكربون هو فقط للبيرة؟ تعتمد العديد من المشروبات الأخرى على هذا الغاز أيضًا. يساعد فهم دورها الأوسع في معرفة سبب إدارة إمدادات ثاني أكسيد الكربون والجودة للعديد من منتجي المشروبات ، وليس فقط مصنعي البيرة.

عبر صناعة المشروبات بأكملها ، تعد ثاني أكسيد الكربون غازًا لتركيب المشروبات الغازية والماء الفوار ، مما يؤدي إلى إزاحة الأكسجين للحفاظ على النضارة في التعبئة والتغليف ، ويستخدم أحيانًا لتطبيقات التنظيف أو التبريد المتخصصة.

دعونا نستكشف كيف يجعل ثاني أكسيد الكربون بصماته خارج جدران مصنع الجعة.

الغوص أعمق: تأثير المشروبات الأوسع في ثاني أكسيد الكربون

على الرغم من أن البيرة قد تكون غامضة ، يمكن القول إن ثاني أكسيد الكربون أكثر حداثة لإنتاج المشروبات الغازية والمشروبات الأخرى.

ملك كربنة

بالنسبة للمشروبات الغازية الغازية (CSDs) مثل الكولاس ، المصوّرات الليمون للليمون ، والمياه المتلألئة بنكهة ، تعتبر CO2 مميزة التوقيع. غالبًا ما يكون مستوى الكربنة (المقاسة في أحجام ثاني أكسيد الكربون) أعلى بكثير مما هو عليه في معظم البيرة ، مما يوفر أن اللقمة الحادة المنعشة. تعد أنظمة الكربنة الدقيقة ، التي يتم دمجها غالبًا في خطوط ملء مثل تلك EQS ضرورية للتناسق. لا يضيف ثاني أكسيد الكربون فحسب ، بل يساهم أيضًا في الحموضة الطفيفة التي تعزز إدراك النكهة.

قوة الحفظ

تمامًا كما هو الحال في البيرة ، يكون الأكسجين غير مرغوب فيه في العديد من المشروبات الأخرى ، مثل العصائر وبعض الشاي أو النبيذ ، لأنه يدمر النكهة واللون والقيمة الغذائية. يستخدم ثاني أكسيد الكربون على نطاق واسع لتفكيك مساحة الرأس في زجاجات وعلب قبل الختم. تستبدل هذه العملية ، التي غالبًا ما تكون جزءًا من عبوة الغلاف الجوي المعدلة (MAP) ، الأكسجين بـ CO2 (أو في بعض الأحيان النيتروجين) ، مما يمتد بشكل كبير من العمر الافتراضي دون الاعتماد فقط على المواد الحافظة. هذا أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الجودة أثناء الشحن والتخزين ، وهي نقطة رئيسية للمشترين مثل Sourcing Kitty Chen على مستوى العالم.

تطبيقات متخصصة

ما وراء الكربنة والحفاظ عليها ، يجد ثاني أكسيد الكربون استخدامات أخرى:

• الجليد الجاف (CO2 الصلب): يمكن استخدامه للتبريد السريع للمكونات أو أثناء النقل (على الرغم من أنه أقل شيوعًا للاتصال المباشر بالمشروبات).

• تنظيف ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج: في بعض التطبيقات عالية التقنية ، يمكن أن يكون ثاني أكسيد الكربون تحت الضغط العالي بمثابة مذيب للتنظيف ، على الرغم من أنه أقل نموذجية لخطوط المشروبات القياسية.

• inerting: يستخدم في بطانية المكونات أو المنتجات الحساسة أثناء الخلط أو التخزين لمنع الأكسدة.

نوع مشروب	CO2 استخدام	الاستخدامات الثانوية
المشروبات الغازية (CSDs)	كربنة عالية	تطهير مساحة الرأس
الماء الفوار	الكربنة	تطهير مساحة الرأس
جعة	الكربنة ، تطهير	نقل الضغط ، الضغط المضاد
العصائر / الشاي	تطهير مساحة الرأس (الخريطة)	بطانية خاملة
النبيذ (الفوار)	الكربنة (التقليدية/القسرية)	تطهير ، بطانية

يسلط فهم هذه التطبيقات الواسعة الضوء على أهمية ثاني أكسيد الكربون باعتباره غاز فائدة عبر صناعة الأغذية السائلة بأكملها.

كيف تضيف ثاني أكسيد الكربون إلى البيرة؟

لذلك نحن نعلم أن البيرة تحتاج ثاني أكسيد الكربون ل fizz. ولكن كيف تدخل في الواقع في السائل؟ فقط الغاز الفقاعي من خلال لا يضمن النتيجة الصحيحة. يستخدم البيرة تقنيات محددة لتحقيق كربنة مثالية.

يضيف Brewers في المقام الأول ثاني أكسيد الكربون إلى البيرة باستخدام 'الكربنة القسرية ، ' حيث يتم إذابة غاز ثاني أكسيد الكربون المضغوط إلى بيرة باردة ، غالبًا عبر حجر مسامي. يعتمد البعض أيضًا على 'الكربنة الطبيعية ' من التخمير.

دعنا نقطع هذه الأساليب.

الغوص أعمق: الحصول على الفقاعات في

يتطلب تحقيق المستوى المطلوب من ثاني أكسيد الكربون المذاب التحكم في درجة الحرارة والضغط والوقت. تحتوي السوائل الباردة على المزيد من الغاز الذائب ، ويجبر الضغط الأعلى المزيد من الغاز في السائل.

الكربنة القسرية

هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا في التخمير التجاري بسبب سرعتها والتحكم فيها.

1. Chill the Beer: يتم تبريد البيرة النهائية ، عادة في خزان بيرة مشرق (BBT) ، إلى درجات حرارة متجمدة تقريبًا (حوالي 0-2 درجة مئوية أو 32-35 درجة فهرنهايت).

2. إدخال ثاني أكسيد الكربون: يتم إدخال غاز ثاني أكسيد الكربون النقي في الخزان تحت الضغط.

3. الذوبان: في كثير من الأحيان ، يتم غمر الحجر الكربوني ' - وهو حجر مسامي مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ أو السيراميك - في البيرة. يتم دفع ثاني أكسيد الكربون من خلال الحجر ، وخلق فقاعات جيدة جدا. تحتوي هذه الفقاعات الصغيرة على مساحة سطح كبيرة ، مما يسمح لـ CO2 بالذوبان في البيرة بشكل أكثر كفاءة.

4. مراقبة: يقوم بروبين بمراقبة مستوى ثاني أكسيد الكربون باستخدام أدوات متخصصة (مثل أجهزة Zahm & Nagel أو Anton Paar) حتى يتم الوصول إلى حجم CO2 المستهدف (على سبيل المثال ، 2.5 مجلدات). قد يستغرق هذا عدة ساعات إلى بضعة أيام حسب الإعداد.

الكربنة الطبيعية

تستخدم هذه الطريقة التقليدية ثاني أكسيد الكربون التي تنتجها بشكل طبيعي عن طريق الخميرة أثناء التخمير.

• الاسسب: في نهاية التخمير الأولي ، يتم إغلاق الخزان بصمام الاسسب. هذا يتطلب مراقبة دقيق وحساب.

• تكييف الزجاجة/البرميل: تتم إضافة كمية صغيرة من السكر وأحيانًا تضاف الخميرة الطازجة إلى البيرة قبل التعبئة (تعبئة التعبئة أو kegging). تستهلك الخميرة السكر ، مما ينتج كمية صغيرة من الكحول و CO2. منذ أن تم إغلاق الحاوية ، يذوب ثاني أكسيد الكربون في البيرة. هذا يخلق كربنة طبيعية ويمكن أن يضيف التعقيد ، لكنه أقل قابلية للتنبؤ ويترك رواسب الخميرة.

الحفاظ على الكربنة أثناء التغليف

الحصول على ثاني أكسيد الكربون في نصف المعركة فقط. الاحتفاظ بها هناك أثناء التغليف أمر بالغ الأهمية. هذا هو المكان الذي يأتي فيه ملء الضغط المضاد . آلات ملء ، مثل تلك المتخصصة في EQS ، تضغط أولاً على الزجاجة أو يمكنها مع ثاني أكسيد الكربون لمطابقة الضغط في الخزان المشرق قبل تدفق البيرة. وهذا يمنع ثاني أكسيد الكربون المذاب من الخروج من المحلول (الرغوة) أثناء التعبئة.

من أين تأتي ثاني أكسيد الكربون للبيرة؟

نحن نعلم أن ثاني أكسيد الكربون أمر حيوي ، لكن من أين تحصل عليه مصانع الجعة بالفعل؟ لا يظهر بطريقة سحرية فقط. يعد فهم المصادر أمرًا مهمًا ، خاصة وأن موثوقية سلسلة التوريد يمكن أن تؤثر على جداول الإنتاج.

يتم التقاط معظم ثاني أكسيد الكربون التي تستخدمها مصانع الجعة كمنتج ثانوي من العمليات الصناعية مثل إنتاج الأمونيا أو الإيثانول ، أو في بعض الأحيان من مصادر طبيعية تحت الأرض. يجب تنقيتها إلى درجة المشروبات.

دعنا نفحص أصول هذا الغاز الأساسي تخمير.

الغوص أعمق: تتبع سلسلة التوريد CO2

لا يتم تصنيع ثاني أكسيد الكربون المستخدم في المشروبات عن قصد ؛ عادة ما يتم التقاطها من عمليات أخرى حيث يتم إنشاؤها بكميات كبيرة.

التقاط المنتجات الصناعية

هذا هو المصدر الأكثر شيوعًا ل CO2 من فئة المشروبات.

• إنتاج الأمونيا: إنشاء الأمونيا للأسمدة يولد كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي.

• إنتاج الإيثانول: تخمير الذرة أو غيرها من المواد الأولية لإنتاج وقود الإيثانول يطلق أيضًا ثاني أكسيد الكربون.

• إنتاج الهيدروجين: بعض الطرق لإنتاج غاز الهيدروجين أيضًا تسفر ثاني أكسيد الكربون. هذه المنشآت الصناعية تلتقط غاز CO2 الخام. ثم يخضع لخطوات تنقية واسعة النطاق - التنظيف والتصفية والتجفيف والضغط - لإزالة الشوائب مثل مركبات الكبريت والرطوبة والغازات الأخرى. هذا يضمن أنه يلبي معايير 'درجة المشروبات ' صارمة ، وآمنة للاتصال بالمنتجات الغذائية وخالية من النكهات أو الروائح. ثم يتم تسييل ثاني أكسيد الكربون النقي تحت الضغط ونقله إلى الموزعين أو مباشرة إلى مصانع الجعة في خزانات كبيرة أو أسطوانات أصغر.

التقاط التخمير (الاسترداد)

بعض مصانع الجعة الكبيرة ، وخاصة تلك التي تركز على الاستدامة ، تستثمر في الأنظمة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون الناتج خلال عملية التخمير الخاصة بهم. يخلق الخميرة بشكل طبيعي ثاني أكسيد الكربون لأنه يستهلك السكر. لا يزال هذا ثاني أكسيد الكربون الذي تم التقاطه يجب أن يتم تنظيفه وتنقيته وضغطه قبل إعادة استخدامه من أجل الكربنة أو التطهير. على الرغم من كونها صديقة للبيئة ، فإن الاستثمار الأولي في أنظمة الاسترداد يمكن أن يكون كبيرًا ، مما يجعله أقل شيوعًا لمصانع الجعة الحرفية الأصغر.

مصادر طبيعية

في بعض المناطق ، يوجد ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي في الآبار تحت الأرض. يمكن استغلال ثاني أكسيد الكربون الجيولوجي هذا وتنقيته واستخدامه. ومع ذلك ، هذا أقل شيوعا عالميا من التقاط المنتجات الثانوية الصناعية.

الجودة بارزة

بغض النظر عن المصدر ، فإن ضمان أن يكون CO2 درجة المشروبات أمرًا بالغ الأهمية. يمكن أن تضر الشوائب بنكهة البيرة أو الرائحة أو الاستقرار أو حتى خطر السلامة. يوفر الموردون ذوي السمعة الطيبة شهادات التحليل التي تضمن مستويات النقاء. بالنسبة للشركات مثل أعمالنا في EQS ، التي تزود المعدات التي تتولى ثاني أكسيد الكربون ، فإننا نتفهم أهمية الحفاظ على هذه النقاء طوال العملية.

مصدر ثاني أكسيد الكربون	كيفية توليد	الاعتبار الرئيسي	المشترك
المنتج الثانوي الصناعي	الأمونيا ، الإيثانول ، إنتاج H2	التطهير اللازم	شائع جدا
التقاط التخمير	نشاط الخميرة الخاص بجعة الجعة	تكلفة الاستثمار	أقل شيوعا
الآبار الطبيعية	الرواسب الجيولوجية تحت الأرض	التوافر الإقليمي	نادر

خاتمة

من Fizz المرضي إلى حماية النكهة وتمكين الإنتاج السلس ، لا غنى عن ثاني أكسيد الكربون في مجال البيرة. يضمن إدارته جيدًا أن تصل البيرة الجودة إلى عملاء سعداء.