Optimalizačný proces kvasenia pivných kvasníc a kvasnicového extraktu
84cap pivné kvasnice a technológia ich extraktu
Medzi priemyselnými aplikáciami Saccharomyces cerevisiae sú dve najznámejšie miesta, že pomáha pri varení piva, premene cukru na alkohol a zároveň pridáva chuť; Druhým je, že aktívne droždie sa používa pri pečení chleba, pomáha pečivu byť nadýchané a môže tiež pridať chuť. Hoci prísne vzaté, obe sú Saccharomyces cerevisiae, stále existuje veľa rozdielov v dizajne procesu priemyselnej fermentácie.
Tento článok sa zaoberá hlavne inžinierskym procesom kvasenia kvasníc v procese varenia piva, ako aj najnovším technologickým smerom spracovania kvasiniek z pivného odpadu, aby sa poskytli určité informácie pre podniky.
1. Typické procesy varenia piva
Nasledujúci obrázok predstavuje typický vývojový diagram procesu varenia piva:
Proces varenia piva zahŕňa okrem iného výrobu sladu, mletie, rmutovanie, separáciu extraktu, pridávanie chmeľu a varenie, odstraňovanie chmeľu a sedimentov, chladenie a prevzdušňovanie, fermentáciu, separáciu kvasiniek z piva, dozrievanie, dozrievanie a balenie. Účelom celého procesu je premeniť obilný škrob na cukor, následne ho kvasiť kvasnicami za vzniku alkoholu a nakoniec získať hotový výrobok.
Existuje mnoho druhov a príchutí piva, ktoré presahujú rámec tejto diskusie. Tu to len stručne opíšeme a pochopíme.
2. Technika fermentačného procesu pivných kvasníc
Kvasenie pivných kvasníc je vlastne vsádzkové kvasenie. Nádrže sa používajú hlavne na premenu cukru na alkohol, čo sa líši od konečného účelu fermentácie pekárskych kvasníc, ktorým je získanie samotných kvasníc. Bežné fermentačné nádrže na pivo sú všetky valcové a kužeľové fermentačné nádrže, ako je znázornené nižšie:
Konštrukcia nádrže na fermentáciu piva je samozrejme preto, že ide o anaeróbnu fermentáciu, ktorá je úplne odlišná od našich bežných aeróbnych fermentačných nádrží. Návrh je však založený hlavne na nasledujúcich úvahách:
a:Dno kužeľa pomáha zvyšku a kvasinkám usadiť sa na konci fermentácie;
b: Kužeľové dno uľahčuje odtok čírej kvapaliny a stratifikáciu zvyšku;
c: Kužeľové dno tiež pomáha pri čistení CIP atď.
Niektoré typy metód kontinuálnej fermentácie boli vyskúšané aj na kvasenie pivných kvasníc, ako je napríklad systém kontinuálnej fermentácie s miešaním vo viacerých nádržiach, ktorý je uvedený nižšie:
Napríklad nasledujúci kontinuálny vežový fermentačný tankový systém a samozrejme ďalšie klasickejšie veľkokapacitné anaeróbne fermentačné tanky sa používajú v novšej oblasti anaeróbnej fermentácie syngasu, ktoré tu nie sú uvedené:
Tieto kontinuálne fermentačné systémy sa majú stále z čoho učiť. Napríklad súčasný systém kontinuálnej anaeróbnej fermentácie, ako cirkulovať, ako recyklovať, ako zlepšiť výnos atď., sa dá naučiť a študovať na hlbšej úrovni. Pokiaľ sa však tento systém kontinuálneho kvasenia používa na kvasenie pivných kvasníc, zlyhávajú. Dôvodom je pravdepodobne to, že výťažok, chuť atď. nie sú dobre kontrolované. Mnoho ľudí v Číne tiež používa tento druh kontinuálnej fermentácie pre iné produkty, ale nedostali podstatu a v podstate skončili neúspechom. Preto je tu aj pripomienka pre okoloidúcich majstrov kvasenia.
Technológiu a špecifické operácie procesu fermentácie piva tu nebudeme rozoberať. Ak to bude potrebné, prediskutujeme to samostatne.
Spracovanie odpadových pivných kvasníc
3.1. Konvenčné metódy spracovania odpadových pivných kvasníc
Vyčerpané pivovarské kvasnice sú druhým najrozšírenejším vedľajším produktom pivovarov. Hlavným dôvodom je, že množstvo kvasiniek vyprodukovaných počas kvasenia piva je približne 4 až 5-násobok množstva kvasiniek pridaných na začiatku kvasenia. To znamená, že na každý kilogram kvasníc použitých na začatie kvasenia sa vyprodukuje ďalších 4 až 5 kilogramov kvasníc. Hoci sa tieto kvasinky dajú recyklovať, ich počet je obmedzený, preto sa nazývajú odpadové kvasinky.
Relatívne povedané, relatívne jednoduchý spôsob spracovania pivných kvasníc je najprv vykonať predbežnú úpravu, ako je umývanie a odstránenie horkosti, potom vykonať drvenie stien a potom ďalšie spracovanie na získanie požadovaného kvasnicového prášku alebo kvasnicového extraktu. Pre konkrétnu technológiu spracovania kvasnicového extraktu si pozrite náš ďalší článok o technológii kvasnicového extraktu. Tu je stručný popis procesu od pivných kvasníc po kvasnicový extrakt. Proces zahŕňa:
Kvasenie kvasníc - rozklad kvasníc - odstreďovanie - odparovanie a zahusťovanie - sušenie
Konečný produkt získaný týmto jednoduchým procesom úpravy pivných kvasníc sa používa hlavne v oblasti krmív pre zvieratá, ale nemôže byť použitý v oblasti potravín a kozmetiky. Môže sa dokonca použiť ako prísada do média v oblasti biologickej fermentácie, čo je nevyhovujúce. To je veľmi odlišné od kvasnicového extraktu vyrobeného čisto z pekárskych kvasníc s použitím zdrojov cukru. Samozrejme, navonok ide o cenový rozdiel, ale v skutočnosti by sme mali rozšíriť myslenie, zistiť nejaké dôvody rozdielov a zvýšiť trhovú hodnotu pivných kvasníc.
3.2. Dôvody nižšej kvality extraktu z pivných kvasníc
Extrakt z pivných odpadových kvasníc má silnú horkú chuť. Podľa úrovne horkosti piva medzi 5 a 120 je hodnota horkosti EBU mnohých testovaných práškov suchého extraktu vyššia ako 8, mnohé sú dokonca vyššie ako 30 a dokonca sú sprevádzané určitým nežiadúcim koksom. Pastovitá chuť. Kvalita extraktu z pivných kvasníc je o niečo nižšia a dôvody sú pravdepodobne nasledovné.
a:Pivné odpadové kvasinky, ide najmä o horčiny vznikajúce v chmeli, a to izo-alfa kyseliny (ako humulón a izohumulon), triesloviny atď., ktoré sa počas fermentačného procesu adsorbujú na bunkovú stenu kvasníc; ·
b: Čerstvé droždie vychádzajúce z pivovaru má rôznu mieru prežitia v závislosti od miesta a rýchlosti cirkulácie, ktorá sa pohybuje od 30 % do 90 % a kvalita sa líši;
c: V procese zberu odpadových kvasníc v pivovaroch rôzne spracovateľské zariadenia poškodia samotné kvasinky v rôznej miere a spôsobia rôzne stupne znečistenia; ·
d:Existuje mnoho metód na narušenie bunkovej steny kvasiniek, ako je znázornené na obrázku nižšie, vrátane enzymatických metód, ultrazvuku, chemických metód atď., z ktorých každá bude mať iný vplyv na konečný výsledok.
3.3. Návrhy na zlepšenie kvality extraktu z pivných kvasníc
Produkcia použitých pivných kvasníc je veľká a je tu veľký priestor na zlepšenie hodnoty. Aby sa zlepšila kvalita odpadových kvasnicových produktov, mnohé spoločnosti vynaložili v týchto oblastiach veľké úsilie, najmä niektorí známi medzinárodní pivovarníci. Napríklad spoločnosť Anheuser-Busch InBev spustila projekt živých kvasiniek, aby tento problém špecificky prekonala; ako napríklad Francúzsky drožďový start-up spoločnosť zaviedla jedinečnú technickú inováciu na odstránenie horkosti; Napríklad japonský Kirin Beer už má niektoré patentované technológie na odstraňovanie horkosti z pivných kvasiniek.
Vyššie uvedené dokazuje, že použitie odpadových pivných kvasníc na výrobu špičkových produktov kvasnicového extraktu sa realizuje na medzinárodnej úrovni. Poukázali sme na niektoré klasické zahraničné knihy o varení piva, ako aj na technológiu fermentácie a výroby kvasnicového extraktu a samozrejme na nedávne výsledky medzinárodného výskumu o procese odpadového extraktu z pivných kvasníc. Odvolávať sa na ne nie je nič iné ako hľadanie dôvodov a prelomových techník. Vďaka jednoduchej organizácii sú uvedené naše všeobecné návrhy na zlepšenie kvality kvasnicového extraktu, len pre referenciu.
Je výhodnejšie použiť čerstvé vyčerpané droždie ako sušené vyčerpané droždie; ·
Hoci sa výsledky odrážajú v kvasinkových produktoch, relatívne vzaté, proces predúpravy odpadových kvasníc je dôležitejší;
Myšlienka urobiť zo všetkých produktov špičkové extrakty nemusí byť realistická a musíme zvážiť odklon od zdroja pivných kvasníc;
Následný proces narušenia bunkovej steny môže mať veľa meniacich sa faktorov, ktoré vedú k rôznym výsledkom, ale je to aj smer väčšiny výskumov. Pochopenie viacerých zahraničných informácií pomôže vybrať najvhodnejšiu metódu priemyselnej výroby;
Prečítajte si vyššie uvedené opatrenia pre výrobný proces a prevádzku pekárskych kvasníc, aby ste pomohli stabilizovať kvalitu extraktu z pivných kvasníc.
Hoci sa z nášho pohľadu domnievame, že to môže zlepšiť dizajn a kvalitu produktov kvasnicových extraktov z pivného odpadu, pred implementáciou tiež odporúčame, aby niektoré spoločnosti a výskumné inštitúcie mohli robiť to isté ako priemyselná výroba. Pred začatím priemyselnej výroby je najlepšie preskúmať malé a pilotné testy.
