Оптимизиран процес на ферментация на бирени дрожди и екстракт от дрожди

Оптимизиране на процеса на ферментация на бирени дрожди и екстракт от дрожди

84 капачки бирена мая и технологията за нейния екстракт

Сред промишлените приложения на Saccharomyces cerevisiae, двете най-известни места са, че той помага при варенето на бира, превръщайки захарта в алкохол, като същевременно добавя вкус; другото е, че активната мая се използва при печене на хляб, като помага на печените изделия да станат пухкави, а също така може да добави вкус. Въпреки че, строго погледнато, и двете са Saccharomyces cerevisiae, все още има много разлики в дизайна на индустриалния процес на ферментация.

Тази статия обсъжда основно инженерния процес на ферментация на дрожди в процеса на варене на бира, както и най-новите технологични насоки за третиране на дрожди от бира, за да предостави известна информация за предприятията.

1. Типични процеси на варене на бира

Следващата фигура е типична диаграма на процеса за варене на бира:

Процесът на варене на бира включва производство на малц, смилане, пасиране, отделяне на екстракта, добавяне на хмел и варене, отстраняване на хмел и утайка, охлаждане и аериране, ферментация, отделяне на дрожди от бирата, стареене, узряване и опаковане, между другото. Целта на целия процес е зърненото нишесте да се превърне в захар, след което да се ферментира с мая, за да се получи алкохол и накрая да се получи крайният продукт.

Има много видове и вкусове бира, които са извън обхвата на тази дискусия. Тук само накратко го описваме и разбираме.

2. Инженеринг на процеса на ферментация на бирени дрожди

Ферментацията на бирената мая всъщност е периодична ферментация. Използваните резервоари са основно за превръщане на захарта в алкохол, което е различно от крайната цел на ферментацията на хлебната мая, която е получаването на самата мая. Общите резервоари за ферментация на бира са всички цилиндрични и конични резервоари за ферментация, както е показано по-долу:

Дизайнът на резервоара за ферментация на бира е, разбира се, защото това е анаеробна ферментация, която е доста различна от нашите конвенционални резервоари за аеробна ферментация. Дизайнът обаче се основава главно на следните съображения:

а: Конусното дъно помага на остатъците и дрождите да се утаят в края на ферментацията;

b: конусното дъно улеснява изтичането на бистра течност и стратификацията на остатъците;

c: Конусното дъно също помага при CIP почистване и т.н.

Някои видове методи за непрекъсната ферментация също са били изпробвани за ферментация на бирени дрожди, като системата за непрекъсната ферментация с разбъркване в няколко резервоара, показана по-долу:

Например, следната система от непрекъснати резервоари за ферментация в кула и разбира се други по-класически резервоари за анаеробна ферментация в голям мащаб се използват в по-новата област на анаеробна ферментация на синтетичен газ, които не са изброени тук:

Тези системи за непрекъсната ферментация все още имат какво да учат. Например, настоящата система за непрекъсната анаеробна ферментация, как да циркулираме, как да рециклираме, как да подобрим добива и т.н., могат да бъдат научени и изучавани на по-дълбоко ниво. Въпреки това, доколкото тази система за непрекъсната ферментация се използва за ферментация на бирени дрожди, те се провалят. Причината вероятно е, че добивът, вкусът и т.н. не са добре контролирани. Много хора в Китай също са използвали този вид непрекъсната ферментация за други продукти, но те не са разбрали същността и основно са завършили с провал. Затова тук е и напомняне за преминаващите майстори на ферментация.

Технологията и специфичните операции на процеса на ферментация на бирата няма да бъдат разглеждани тук. Ако трябва, ще го обсъдим отделно.

Третиране на отпадъчни бирени дрожди

3.1. Конвенционални методи за третиране на отпадъчни бирени дрожди

Отработената бирена мая е вторият най-разпространен страничен продукт от пивоварните. Основната причина е, че количеството мая, произведено по време на ферментацията на бирата, е приблизително 4 до 5 пъти повече от количеството мая, добавено в началото на ферментацията. Това означава, че за всеки килограм мая, използвана за започване на ферментация, се произвеждат допълнителни 4 до 5 килограма мая. Въпреки че тези дрожди могат да бъдат рециклирани, броят пъти е ограничен, така че те се наричат ​​отпадъчни дрожди.

Относително казано, относително простият метод за обработка на бирени дрожди е първо да се извърши предварителна обработка като измиване и обезгорчаване, след това да се извърши раздробяване на стените и след това да се извърши допълнителен процес за получаване на необходимия прах от дрожди или екстракт от дрожди. За конкретна технология за обработка на екстракт от дрожди, моля, вижте нашата друга статия за технологията за екстракт от дрожди. Ето кратко описание на процеса от бирена мая до екстракт от мая. Процесът включва:

Ферментация на дрожди - разлагане на дрожди - центрофугиране - изпаряване и концентриране - сушене

Крайният продукт, получен чрез този прост процес на обработка с бирена мая, се използва главно в областта на храната за животни, но не може да се използва в областта на храните и козметиката. Може дори да се използва като добавка за среда в областта на биологичната ферментация, което е незадоволително. Това е много различно от екстракта от дрожди, произведен изцяло от хлебна мая с използване на източници на захар. Разбира се, на повърхността това е разлика в цената, но всъщност трябва да разширим мисленето си, да открием някои причини за разликите и да увеличим пазарната стойност на бирената мая.

3.2. Причини за по-ниското качество на екстракта от бирена мая

Екстрактът от бирени отпадъчни дрожди има силно горчив вкус. Съгласно нивото на горчивина на бирата между 5 и 120, стойността на горчивина EBU на много тествани прахове от сух екстракт е по-голяма от 8, много дори са по-високи от 30 и дори са придружени от нежелан кокс. Пастообразен вкус. Качеството на екстракта от бирена мая е малко по-ниско и причините вероятно са следните.

a: Отпадъчна мая от бира, това са главно горчиви вещества, произведени в хмела, а именно изо-алфа киселини (като хумулон и изохумулон), танини и др., които ще бъдат адсорбирани към клетъчната стена на дрождите по време на процеса на ферментация; ·

b: Прясната мая, излизаща от пивоварната, има различни нива на оцеляване в зависимост от местоположението и скоростта на циркулация, вариращи от 30% до 90%, а качеството варира;

c: В процеса на събиране на отпадъчни дрожди в пивоварните, различни съоръжения за обработка ще повредят самата мая в различна степен и ще причинят различна степен на замърсяване; ·

d: Има много методи за разрушаване на клетъчната стена на дрождите, както е показано на фигурата по-долу, включително ензимни методи, ултразвук, химически методи и т.н., всеки от които ще има различно въздействие върху крайния резултат.

3.3. Предложения за подобряване на качеството на екстракта от бирена мая

Производството на отработена бирена мая е голямо и има много място за подобряване на стойността. За да подобрят качеството на отпадъчните дрождени продукти, много компании са положили много усилия в тези области, особено някои добре известни международни производители на бира. Например Anheuser-Busch InBev стартира проект за живи дрожди, за да преодолее конкретно този проблем; като например Френската стартираща компания за дрожди внедри уникална техническа иновация за премахване на горчивината; Японската Kirin Beer, например, вече има някои патентовани технологии за премахване на горчивината от бирената мая.

Всичко това доказва, че използването на отпадъчни бирени дрожди за производство на висококачествени продукти с екстракт от дрожди е реализирано в международен план. Позовахме се на някои класически чуждестранни книги за варене на бира, както и на технологията на ферментация и производство на екстракт от дрожди, и разбира се на последните международни резултати от изследвания върху процеса на отпадъчен екстракт от дрожди на бира. Позоваването на тях не е нищо повече от търсене на причините и пробивните техники. Чрез проста организация, следните са нашите общи предложения за подобряване на качеството на екстракта от дрожди, само за справка.

По-полезно е да използвате прясна отработена мая, отколкото суха отработена мая; ·

Въпреки че резултатите са отразени в продуктите от дрожди, относително казано, процесът на предварителна обработка на отпадъчните дрожди е по-важен;

Идеята за превръщане на всички продукти в екстракти от висок клас може да не е реалистична и трябва да обмислим отклоняване от източника на бирена мая;

Последващият процес на разрушаване на клетъчната стена може да има много променящи се фактори, водещи до различни резултати, но това е и посоката на повечето изследвания. Разбирането на повече чужда информация ще помогне да се избере най-подходящият метод за промишлено производство;

Моля, обърнете се към горните предпазни мерки за производствения процес и работата на хлебната мая, за да помогнете за стабилизиране на качеството на екстракта от бирена мая.

Въпреки че, от наша гледна точка, ние вярваме, че това може да подобри дизайна и качеството на продукта на продуктите с екстракт от дрожди от бира, преди внедряването препоръчваме някои компании и изследователски институции да направят същото като промишленото производство. Най-добре е да проучите малки и пилотни тестове, преди да преминете към промишлено производство.