Liquid Nitrogen Jetting as a Replacement for Water Jetting: Maintaining O2 Levels while Reducing Product Losses and Waste Water Problems

Paul Donovan, R. Currier, R. Blanton and J. Ross. Poster presented at the MBAA 111th Anniversary Convention, Minneapolis, Minnesota, September, 1998.

Abstract
High pressure water jetting is used to keep oxygen levels within acceptable limits. Jetting violently penetrates the beer causing it to become significantly agitated, thereby generating foam. The foam rises over the top of the bottle, displacing atmosphere. The foam generated by water jetting consists of two stages. The first stage of foam is comprised of bubbles that form around the atmosphere. (These bubbles contain oxygen.) As the foam production continues into the second stage, the bubbles that comprise the foam are formed around carbon dioxide that is emitted from the beer. Thus in order to effectively eliminate oxygen from the head space, the first stage bubbles that are formed around oxygen, must be expelled from the head space by allowing the foam to come over the top of the bottle. This over foaming typically results in beer losses that range from 2 to 5 ml per bottle. Although product losses are significant, waste water problems can be more significant to some brewers. Liquid nitrogen jetting causes the same agitation and generation of foam as does water jetting. However, the first stage of foam is formed around nitrogen gas rather than atmosphere/oxygen. The second stage of foam forms around carbon dioxide that is emitted from the beer, just as with water jetting. The key difference is that when using high pressure liquid nitrogen for jetting, it is not necessary to expel foam that contains oxygen. Thus, product losses and waste water concerns are drastically reduced or eliminated. In the case of liquid nitrogen jetting, the foam only needs to reach the top of the bottle.
Keywords: liquid nitrogen jetting, foam  

Sintesis
La inyeccion de agua a alta presion es usada para mantener los niveles de oxigeno en limites aceptables. Esta inyeecion penetra violentamente la cerveza ocasionando que la misma sea significativamente agitada, por lo tanto generando espuma. La espuma sube por sobre el tope de la botella, desplazando la atmosfera. La espuma generada por la inyeccion del agua consiste de dos etapas. La primera etapa de la espuma consite de burbujas que se forman alrededor de la atmosfera (estas burbujas contienen oxigeno). Mientras continua la produccion de espuma entrando a la segunda etapa, las burbujas que forman la espuma estan formadas alrededor de dioxido de carbono que es emitido de la cerveza. Por to tanto, para eliminar efectivamente oxigeno del cuello de la botella, las burbujas de la primera etapa que se forman alrededor de oxigeno, tienen que ser expulsadas del cuello de la botella al permitir que la espuma se riege de la botella. Esta sobre espumacion tipicamente resulta en perdida de cerveza que varian entre 2 y 5 ml por botella. Mientras la perdida de producto es significativa, los problemas de manejo de aguas servidas pueden ser aun mas significativos para algunos cerveceros. La inyeccion de nitrogeno liquido causa el mismo efecto de agitacion y generacion de espuma que causa la inyeecion de agua. Sinembargo, la espuma de la primera etapa consiste de burbujas formadas alrededor de nitrogeno en vez de atmosfera/oxigeno. La segunda etapa se forma alrededor de dioxido de carbono emitido de la cerveza, de la misma manera que la inyeccion con agua. La diferencia primordial es que al usar nitrogeno liquido para la inyeccion, no es necesario expulsar la espuma que contiene oxigeno. Por to tanto las perdidas de producto y preocupaciones de manejo de agua servida son drasticamente reducidas o eliminadas. En el caso de myeecion con nitrogeno liquido la espuma solo necesita llegar hasta el tope de la botella.