Optimalizace procesu fermentace pivních kvasnic a kvasnicového extraktu
84cap pivní kvasnice a technologie jejich extraktu
Mezi průmyslovými aplikacemi Saccharomyces cerevisiae jsou dvě nejznámější místa, že pomáhá při vaření piva, přeměně cukru na alkohol a zároveň přidává chuť; další je, že aktivní droždí se používá při pečení chleba, pomáhá pečivu být nadýchané a může také přidat chuť. Ačkoli, přísně vzato, oba jsou Saccharomyces cerevisiae, stále existuje mnoho rozdílů v konstrukci procesu průmyslové fermentace.
Tento článek pojednává především o inženýrském procesu kvasného kvašení v procesu vaření piva, stejně jako o nejnovějším technologickém směru zpracování kvasnicových odpadů z piva, aby poskytl některé informace pro podniky.
1. Typické procesy vaření piva
Následující obrázek je typický vývojový diagram procesu pro vaření piva:
Proces vaření piva zahrnuje mimo jiné výrobu sladu, mletí, rmutování, separaci extraktu, přidávání chmele a vaření, odstraňování chmele a sedimentu, chlazení a provzdušňování, fermentaci, separaci kvasinek z piva, zrání, zrání a balení. Účelem celého procesu je přeměnit obilný škrob na cukr, následně jej fermentovat kvasinkami za vzniku alkoholu a nakonec získat hotový produkt.
Existuje mnoho druhů a příchutí piva, které přesahují rámec této diskuse. Zde to jen stručně popíšeme a pochopíme.
2. Technika fermentačního procesu pivních kvasnic
Fermentace pivních kvasnic je vlastně vsádková fermentace. Používané tanky jsou hlavně pro přeměnu cukru na alkohol, což se liší od konečného účelu kvašení pekařského droždí, kterým je získání samotných kvasnic. Běžné fermentační nádrže na pivo jsou všechny válcové a kónické fermentační nádrže, jak je znázorněno níže:
Konstrukce tanku pro kvašení piva je samozřejmě proto, že se jedná o anaerobní fermentaci, která je zcela odlišná od našich běžných aerobních fermentačních tanků. Návrh je však založen především na následujících úvahách:
a:Dno kužele pomáhá usadit zbytky a kvasinky na konci fermentace;
b: Kuželové dno usnadňuje odtok čiré kapaliny a stratifikaci zbytků;
c: Kuželové dno také pomáhá při čištění CIP atd.
Některé typy metod kontinuální fermentace byly také vyzkoušeny pro fermentaci pivních kvasnic, jako je například systém kontinuální fermentace s mícháním ve více nádržích, který je uveden níže:
V novější oblasti anaerobní fermentace syngasu se používá například následující kontinuální věžový fermentační tankový systém a samozřejmě další klasičtější velkokapacitní anaerobní fermentační tanky, které zde nejsou uvedeny:
Tyto kontinuální fermentační systémy se mají stále od čeho učit. Například současný systém kontinuální anaerobní fermentace, jak cirkulovat, jak recyklovat, jak zlepšit výnos atd., se lze naučit a studovat v hlubší úrovni. Pokud se však tento systém kontinuálního kvašení používá pro fermentaci pivních kvasnic, selhávají. Důvodem je pravděpodobně to, že výtěžnost, chuť atd. nejsou dobře kontrolovány. Mnoho lidí v Číně také používá tento druh kontinuální fermentace pro jiné produkty, ale nedostali podstatu a v podstatě skončili neúspěchem. Proto je zde i připomínka pro kolemjdoucí mistry kvašení.
Technologie a konkrétní operace procesu kvašení piva zde nebudou rozebírány. V případě potřeby to probereme samostatně.
Zpracování odpadních pivních kvasnic
3.1. Konvenční metody zpracování odpadních pivních kvasnic
Utracené pivovarské kvasnice jsou druhým nejhojnějším vedlejším produktem pivovarů. Hlavním důvodem je, že množství kvasinek produkovaných během kvašení piva je přibližně 4 až 5 násobek množství kvasinek přidaných na začátku kvašení. To znamená, že na každý kilogram kvasnic použitých k zahájení fermentace se vyrobí 4 až 5 kilogramů kvasinek navíc. Tyto kvasinky lze sice recyklovat, ale jejich počet je omezený, proto se nazývají odpadní kvasinky.
Relativně řečeno, relativně jednoduchým způsobem zpracování pivních kvasnic je nejprve provést předúpravu, jako je promytí a odstranění hořkosti, pak provést drcení stěn a pak další zpracování za účelem získání požadovaného kvasnicového prášku nebo kvasnicového extraktu. Konkrétní technologii zpracování kvasnicového extraktu naleznete v našem dalším článku o technologii kvasnicového extraktu. Zde je stručný popis procesu od pivních kvasnic po kvasnicový extrakt. Proces zahrnuje:
Fermentace kvasnic - rozklad kvasnic - odstřeďování - odpařování a zahušťování - sušení
Konečný produkt získaný tímto jednoduchým procesem úpravy pivních kvasnic se používá hlavně v oblasti krmiv pro zvířata, ale nelze jej použít v oblasti potravin a kosmetiky. Může být dokonce použit jako přídavek média v oblasti biologické fermentace, což je nevyhovující. To se velmi liší od kvasnicového extraktu vyrobeného čistě z pekařského droždí za použití zdrojů cukru. Na první pohled je to samozřejmě cenový rozdíl, ale ve skutečnosti bychom měli rozšířit myšlení, zjistit nějaké důvody rozdílů a zvýšit tržní hodnotu pivních kvasnic.
3.2. Důvody horší kvality extraktu z pivních kvasnic
Extrakt z pivních odpadních kvasnic má výrazně hořkou chuť. Podle úrovně hořkosti piva mezi 5 a 120 je hodnota hořkosti EBU mnoha testovaných suchých extraktových prášků vyšší než 8, mnohé jsou dokonce vyšší než 30 a jsou dokonce doprovázeny určitým nežádoucím koksem. Pastovitá chuť. Kvalita extraktu z pivních kvasnic je mírně horší a důvody jsou pravděpodobně následující.
a:Pivní odpadní kvasinky, jedná se především o hořké látky produkované ve chmelu, a to iso-alfa kyseliny (jako humulon a isohumulon), třísloviny atd., které se během fermentačního procesu adsorbují na buněčnou stěnu kvasinek; ·
b: Čerstvé kvasnice vycházející z pivovaru mají různou míru přežití v závislosti na umístění a rychlosti cirkulace, v rozmezí od 30 % do 90 % a kvalita se liší;
c: V procesu sběru odpadních kvasnic v pivovarech různá zpracovatelská zařízení poškodí v různé míře samotné kvasinky a způsobí různé stupně znečištění; ·
d:Existuje mnoho metod k narušení buněčné stěny kvasinek, jak je znázorněno na obrázku níže, včetně enzymatických metod, ultrazvuku, chemických metod atd., z nichž každá bude mít jiný dopad na konečný výsledek.
3.3. Návrhy na zlepšení kvality extraktu pivních kvasnic
Produkce použitých pivních kvasnic je velká a je zde velký prostor pro zlepšení hodnoty. S cílem zlepšit kvalitu odpadních kvasnicových produktů vynaložilo mnoho společností v těchto oblastech velké úsilí, zejména někteří známí mezinárodní pivovarníci. Například společnost Anheuser-Busch InBev spustila projekt živých kvasinek, který má tento problém konkrétně překonat; jako např. Francouzská drožďová start-upová společnost zavedla unikátní technickou inovaci k odstranění hořkosti; Některé patentované technologie na odstraňování hořkosti z pivních kvasnic už má například japonský Kirin Beer.
To vše dokazuje, že použití odpadních pivních kvasnic k výrobě špičkových kvasnicových extraktů bylo realizováno v mezinárodním měřítku. Odkázali jsme na některé klasické zahraniční knihy o vaření piva, stejně jako na technologii kvašení a výroby kvasnicového extraktu a samozřejmě na nedávné mezinárodní výsledky výzkumu procesu odpadního extraktu z pivních kvasnic. Odkazování na ně není nic jiného než hledání důvodů a průlomových technik. Díky jednoduché organizaci jsou níže uvedeny naše obecné návrhy na zlepšení kvality kvasnicového extraktu, pouze pro referenci.
Je výhodnější použít čerstvé vyčerpané droždí než sušené vyčerpané droždí; ·
Přestože se výsledky promítají do kvasnicových produktů, relativně vzato je důležitější proces předúpravy odpadních kvasnic;
Myšlenka udělat ze všech produktů špičkové extrakty nemusí být realistická a musíme zvážit odklon od zdroje pivních kvasnic;
Následný proces narušení buněčné stěny může mít mnoho měnících se faktorů, které vedou k různým výsledkům, ale je to také směr většiny výzkumů. Pochopení více zahraničních informací pomůže vybrat nejvhodnější metodu průmyslové výroby;
Přečtěte si prosím výše uvedená opatření pro proces výroby a provoz pekařských kvasnic, abyste pomohli stabilizovat kvalitu extraktu pivních kvasnic.
Ačkoli se z našeho pohledu domníváme, že to může zlepšit design a kvalitu produktů kvasnicových extraktů z pivního odpadu, před implementací také doporučujeme, aby některé společnosti a výzkumné instituce mohly dělat totéž, co průmyslová výroba. Před zahájením průmyslové výroby je nejlepší prozkoumat malé a pilotní testy.
