При брожении дрожжи выделяют углекислый газ. Если танк открыт, газ уходит, и пиво потом приходится дополнительно насыщать. Если танк закрыть и держать в нём определённое давление, часть CO2 растворится в пиве естественным путём. Этот приём называют шпунтованием, а регулятор давления — шпунт-аппаратом. Чтобы получить нужную карбонизацию, давление подбирают по температуре и целевому содержанию CO2. Покажем расчёт на условном примере.
Условный пример: исходные данные
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Температура дображивания | 10 °C |
| Целевое содержание CO2 в пиве | 5 г/л |
| Растворимость CO2 при 10 °C, ориентировочно для воды | 2,3 г/л на 1 атм парциального давления |
| Рабочее давление танка по паспорту | до 1,5–3 атм |
Считаем давление шпунтования
- По закону Генри содержание растворённого газа пропорционально его парциальному давлению: C = k × P, где k — растворимость при данной температуре.
- Нужное абсолютное давление CO2: P = C / k = 5 / 2,3 ≈ 2,2 атм.
- Избыточное давление по манометру: 2,2 − 1 ≈ 1,2 атм. На это значение и настраивают шпунт-аппарат.
- Если дображивание идёт при 4 °C, растворимость выше, и для того же содержания CO2 требуется меньшее давление. Поэтому давление всегда задают в паре с температурой.
- Проверка танка: 1,2 атм избыточного давления укладывается в рабочий диапазон с запасом, значит, танк подходит для шпунтования.
Растворимость CO2 в пиве немного отличается от воды из-за спирта и экстракта, поэтому на производстве пользуются таблицами карбонизации для пива. Логика расчёта при этом та же: чем холоднее пиво и выше давление, тем больше CO2 в нём остаётся.
Как это контролируют в танке
- Шпунт-аппарат или регулирующий клапан на газовой линии удерживает заданное давление, сбрасывая избыток CO2.
- Манометр и датчик давления показывают фактическое давление; современные танки передают его в систему управления.
- Контроль температуры по зонам. Рубашки охлаждения на обечайке и конусе держат температуру, от которой зависит растворимость.
- Предохранительный клапан защищает танк от превышения давления при бурном брожении.
- Вакуумный клапан не даёт танку деформироваться при охлаждении или сливе.
Оборудование Сушилка22 для брожения под давлением
Цилиндро-конический танк выпускается объёмом от 500 до 70 000 л с рабочим давлением до 1,5–3 атм, двойными и тройными рубашками охлаждения и изоляцией 50–80 мм. Для полного цикла варки и брожения предлагаем оборудование для пивоварни, а для задач биотехнологии с контролем газовой среды — промышленный ферментер с давлением до 0,3 МПа.
Сообщите сорта и объёмы варки — подберём танки и схему контроля давления. Звоните +7 906 968-1922 или пишите на sales@sushilka22.ru.