啤酒在中国早已不只是饮品，而是日常刚需、社交硬通货、夜经济支柱、城市文化符号，渗透到从市井到商务、从青年到中老年的生活全场景。今天我们就来介绍下啤酒酿造的工艺，以及氮气在啤酒酿造工艺中的重要性。
啤酒酿造的过程
首先我们来探究一下酿造过程的四个阶段：麦芽制备，糖化，煮沸和发酵。首先时麦芽制备，其实它也分为好几个阶段，但本质就是由淀粉，酶，蛋白质，维生素和矿物质有机结合起来成为啤酒酿造的原料。然后磨浆后和热水混合，麦芽中的天然酶将淀粉分解成糖。之后将这些糖分分离出来做成麦芽糖汁，再将这些麦芽汁加热一定的温度，酿造师根据制作啤酒的风格类型加入特定的辅料。完成此步骤后，冷却再过滤麦芽汁混合液，酿造师往滤出液中加入酵母准备发酵。当发酵结束，啤酒就成熟了，此时啤酒散发出吸引人的香味。
氮气在啤酒酿造的用途
由于氮气具有惰性，其使用贯穿整个酿造过程。当一批次啤酒酿造完成从大罐中排出后，就可以用氮气来清除罐内残留的麦芽汁、啤酒和麦芽浆。用氮气清理罐体可以防止残留物被氧化的可能性，避免在下一批啤酒生产中产生酸味。用氮气可以挤走空气中的氧气和二氧化碳，所以酿酒师可以利用氮气来帮助酒液在不同容器里转移。当所有的酿造过程结束，氮气还可以用来给酒桶、酒瓶充气加压，以帮助啤酒的保鲜，通过减少产品啤酒中氧气含量，使得啤酒不至于很快变质。随着消费者对啤酒口感和风味要求的不断提高，啤酒制造商开始尝试在啤酒酿造过程中自行产生二氧化碳的同时，对啤酒进行充入氮气。通常啤酒使用的都是二氧化碳，但是如果加入更多的氮气时会使啤酒的口感更好更细腻。
氮气发生器
我司上海琴迈机主要有两种氮气发生器的类型：变压吸附式制氮和中空纤维膜制氮。
中空纤维膜制氮
中空纤维膜通常是由聚苯醚材料制成的具有渗透性且坚固的膜纤维。膜式制氮机是利用气体的选择性通过膜组的特性，让氮气供应到下游，而氧气等污染物通过排放口释放到大气当中。变压吸附式制氮（PSA）是利用碳分子筛来制氮的，碳分子筛在压力状态下吸附压缩空气中的氧气和气体污染物，确保只有氮气输送到下游。当碳分子筛吸附饱和后通过再生过程将污染物排放到大气当中。
变压吸附式制氮
变压吸附这说法来源于发生器总是在 0 和 100psi 间来回切换。尽管主流有两种氮气发生器，但是在啤酒行业主要使用的是变压吸附式（PSA）的氮气发生器。
对于食品行业来说，氮气的纯度非常重要，美国 FDA的食品应用法规规定应用于食品的气体必须是高纯的气体，我司上海琴迈提供的派克 PSA 氮气发生器的出口纯度可以达到99.5%甚至更高，可以满足食品法规要求，这对客户是一个巨大的好处。绝大多数的食品饮料行业所要求氮气的纯度在 99-99.9%之间，在啤酒行业里，无论是用氮气作吹扫或气封屏蔽还是打进储存桶里存储或者加注到啤酒内，通常所用的纯度也是在 99.9-99.9%之间。具体的纯度每个厂商也不尽相同!
现场制氮 VS 氮气供应商
我司上海琴迈服务过许多啤酒制造商，虽然前期的投资成本会让客户望而却步，但是一旦了解到这项投资在长远角度会为啤酒厂节约大量的成本时，客户就很容易做出决定。基于氮气的使用量的不同和氮气发生器的采购成本，大部分的客户会在 18-24 个月内收回成本。外购氮气的成本对于不同的啤酒厂是不一样的，氮气供应商会根据客户所需氮气的类型，气站到客户的距离以及供氮是采用钢瓶，小型储罐，槽车等运输供应方式来定价。通常费用还要包括储氮容器如钢瓶等的租金。因为现场制氮成本大大降低，啤酒制造商采购制氮机进行现场制氮供应使用后，除了收回机器的投资成本，啤酒制造商就可以快速降低生产费用。
由气体商供应氮气，客户大约只能使用他所付钱买氮气的 90%，剩下的 10%原封不动的随瓶退回供应商那里。尤其是那些使用液氮的客户，氮气的压力随储罐温度升高而升高，此时需要打开安全阀放空以保证安全。对于现场安装制氮机供氮的客户来说，是 100%的氮气可以用于生产。依靠气体商供氮时，通常是预计一个需求量，但是氮气需求量是难以确定的，有时因为氮气缺乏导致啤酒厂计划外停产。而且气体商也不一定能随时随刻保证氮气的供应。出现这情况时，唯一的结果就是客户的损失了！对于现场安装制氮机供氮的客户来说，这些都不是问题，不再受气体供应商的掣肘。
| 现场制氮 | 氮气供应商 | 优势 | |
| 成本 | 一次性投入 | 长期购买 | 18-24个月就可以收回成本 |
| 纯度 | 99.5% | 不稳定 | 氮气质量有保证，过滤滤芯可替换，并操作简单 |
| 使用率 | 100% | 90% | 氮气制造多少使用多少，不存在多余气体浪费的情况 |
| 便益性 | 现场制氮，即开即用 | 需要长期订货 | 现场制氮大大节约、运输成本、存储成本以及人力成本 |
| 空间性 | 设备体积不大 | 需要大量气瓶存放 | 占地空间小，不需要存放气瓶，节省用户空间 |
氮气发生器是如何工作的
氮气发生器是利用压缩空气来制氮的，通过降低压缩空气中的氧含量再输送到下游使用，就像筛子一样将氧气和其他污染物筛除，仅留下氮气。压缩空气源可以利用自工厂的中央空压站或单独供应制氮机的空压机，压缩空气源的空气质量会直接影响氮气的纯度和氮气机的产气效率。压缩空气进入制氮机前，必须去除压缩空气的污染物如油，水，粉尘颗粒。一般的空压系统包括压缩机，储气罐，压缩空气净化装置。在压缩空气净化装置中我司上海琴迈会配置各种精度的前置过滤器、压缩空气干燥机、后置过滤器、卫生隔膜阀、快换接头、快插管、氧分仪、氧浓度监测仪。在压缩空气净化装置当中，前置过滤器去除粉尘颗粒，雾状的油和水，精度可达到粉尘颗粒 0.01um，残油量到 0.01 mg/m3，随后的干燥机是用于去除压缩空气中的水分，对于 PSA 制氮机气源的压力露点通常是要求-40 °F 或以下，后置过滤器主要是用于去除吸附干燥机所产生的粉尘。
