Procés d'optimització de la fermentació de llevat de cervesa i extracte de llevat
El llevat de cervesa 84cap i la seva tecnologia d'extracte
Entre les aplicacions industrials de Saccharomyces cerevisiae, els dos llocs més coneguts són que ajuda a fer cervesa, convertint el sucre en alcohol alhora que afegeix sabor; l'altra és que el llevat actiu s'utilitza en la cocció del pa, ajudant a que els productes de forn siguin esponjosos i també poden afegir sabor. Encara que, estrictament parlant, tots dos són Saccharomyces cerevisiae, encara hi ha moltes diferències en el disseny del procés de fermentació industrial.
Aquest article tracta principalment el procés d'enginyeria de la fermentació del llevat en el procés d'elaboració de cervesa, així com l'última direcció tecnològica del tractament del llevat de residus de cervesa, per proporcionar informació a les empreses.
1. Processos típics de l'elaboració de cervesa
La figura següent és un diagrama de flux de procés típic per a l'elaboració de cervesa:
El procés d'elaboració de la cervesa inclou la producció de malta, mòlta, puré, separació d'extractes, addició i ebullició de llúpol, eliminació de llúpol i sediments, refrigeració i aireació, fermentació, separació de llevats de la cervesa, envelliment, maduració i envasat, entre d'altres. El propòsit de tot el procés és convertir el midó de gra en sucre, després fermentar-lo amb llevat per produir alcohol i, finalment, obtenir el producte acabat.
Hi ha molts tipus i sabors de cervesa que estan fora de l'abast d'aquesta discussió. Aquí només ho descriurem i entenem breument.
2. Enginyeria del procés de fermentació del llevat de cervesa
La fermentació del llevat de cervesa és en realitat una fermentació per lots. Els dipòsits utilitzats són principalment per convertir el sucre en alcohol, que és diferent de la finalitat última de la fermentació del llevat de forner, que és l'obtenció del propi llevat. Els dipòsits de fermentació de cervesa comuns són tots els dipòsits de fermentació cilíndrics i cònics, tal com es mostra a continuació:
El disseny del dipòsit de fermentació de la cervesa és, per descomptat, perquè és una fermentació anaeròbica, que és força diferent dels nostres dipòsits de fermentació aeròbica convencionals. Tanmateix, el disseny es basa principalment en les consideracions següents:
a: El fons del con ajuda a que el residu i el llevat s'assentin al final de la fermentació;
b: El fons del con facilita la sortida de líquid clar i l'estratificació de residus;
c: El fons del con també ajuda a la neteja CIP, etc.
També s'han provat alguns tipus de mètodes de fermentació contínua per a la fermentació del llevat de cervesa, com ara el sistema de fermentació contínua amb agitació multitanc que es mostra a continuació:
Per exemple, el següent sistema de dipòsits de fermentació de torre contínua i, per descomptat, altres tancs de fermentació anaeròbica a gran escala més clàssics, s'utilitzen en el camp més nou de la fermentació anaeròbica de gas de síntesi, que no s'enumeren aquí:
Aquests sistemes de fermentació contínua encara tenen molt per aprendre. Per exemple, el sistema actual de fermentació anaeròbica contínua, com circular, com reciclar, com millorar el rendiment, etc., es pot aprendre i estudiar a un nivell més profund. Tanmateix, en la mesura que aquest sistema de fermentació contínua s'utilitza per a la fermentació del llevat de cervesa, fracassen. El motiu probablement és que el rendiment, el sabor, etc. no estan ben controlats. Molta gent a la Xina també ha utilitzat aquest tipus de fermentació contínua per a altres productes, però no han aconseguit l'essència i bàsicament van acabar en fracàs. Per tant, aquí també hi ha un recordatori per als mestres de fermentació de pas.
La tecnologia i les operacions específiques del procés de fermentació de la cervesa no es parlaran aquí. Si cal, en parlarem per separat.
Tractament de residus de llevats de cervesa
3.1. Mètodes convencionals de tractament de residus de llevat de cervesa
El llevat de cervesa gastat és el segon subproducte més abundant de les cerveseries. El motiu principal és que la quantitat de llevat produïda durant la fermentació de la cervesa és aproximadament de 4 a 5 vegades la quantitat de llevat afegit al començament de la fermentació. Això vol dir que per cada quilogram de llevat utilitzat per iniciar la fermentació, es produeixen entre 4 i 5 quilograms addicionals de llevat. Tot i que aquests llevats es poden reciclar, el nombre de vegades és limitat, per això s'anomenen llevats de rebuig.
Relativament parlant, el mètode relativament senzill per processar el llevat de cervesa és dur a terme primer tractament previ, com ara rentat i desamarg, després dur a terme la trituració de parets i després un procés posterior per obtenir el llevat en pols o extracte de llevat necessari. Per obtenir informació sobre tecnologia específica de processament d'extractes de llevat, consulteu el nostre altre article sobre tecnologia d'extracte de llevat. Aquí teniu una breu descripció del procés des del llevat de cervesa fins a l'extracte de llevat. El procés inclou:
Fermentació de llevats - descomposició de llevats - centrifugació - evaporació i concentració - assecat
El producte final obtingut mitjançant aquest senzill procés de tractament de llevats de cervesa s'utilitza principalment en l'àmbit de l'alimentació animal, però no es pot utilitzar en els camps de l'alimentació i la cosmètica. Fins i tot es pot utilitzar com a afegit mitjà en el camp de la fermentació biològica, que és insatisfactori. Això és molt diferent de l'extracte de llevat produït exclusivament a partir de llevat de forner amb fonts de sucre. Per descomptat, a la superfície, és una diferència de preu, però de fet, hauríem d'ampliar el nostre pensament, esbrinar algunes raons de les diferències i augmentar el valor de mercat del llevat de cervesa.
3.2. Raons de la qualitat inferior de l'extracte de llevat de cervesa
L'extracte de llevat de residus de cervesa té un fort sabor amarg. Segons el nivell d'amargor de la cervesa entre 5 i 120, el valor d'amargor EBU de molts extractes secs en pols provats és superior a 8, molts són fins i tot superiors a 30, i fins i tot s'acompanya d'algun coc no desitjat. Sabor pastós. La qualitat de l'extracte de llevat de cervesa és lleugerament inferior, i probablement les raons són les següents.
a: El llevat de residus de cervesa, es tracta principalment de substàncies amargues produïdes en el llúpol, és a dir, àcids iso-alfa (com humulona i isohumulona), tanins, etc., que s'adsorbiran a la paret cel·lular del llevat durant el procés de fermentació; ·
b: El llevat fresc que surt de la cerveseria té diferents índexs de supervivència segons la seva ubicació i el ritme de circulació, que oscil·len entre el 30% i el 90%, i la qualitat varia;
c: En el procés de recollida de residus de llevats a les cerveseries, diferents instal·lacions de procés danyaran el propi llevat en diferents graus i provocaran diferents graus de contaminació; ·
d: Hi ha molts mètodes per alterar la paret cel·lular del llevat tal com es mostra a la figura següent, inclosos els mètodes enzimàtics, els ultrasons, els mètodes químics, etc., cadascun dels quals tindrà un impacte diferent en el resultat final.
3.3. Suggeriments per millorar la qualitat de l'extracte de llevat de cervesa
La producció de llevat de cervesa gastat és gran i hi ha molt marge per millorar el valor. Per tal de millorar la qualitat dels residus de llevats, moltes empreses han fet molts esforços en aquestes àrees, especialment alguns fabricants de cervesa internacionals coneguts. Per exemple, Anheuser-Busch InBev ha llançat un projecte de llevat vital per superar específicament aquest problema; com ara La start-up francesa de llevat ha implementat una innovació tècnica única per eliminar l'amargor; La cervesa Kirin del Japó, per exemple, ja té algunes tecnologies patentades per eliminar l'amargor del llevat de cervesa.
Tot això demostra que l'ús de llevats de cervesa residuals per fer productes d'extracte de llevat de gamma alta s'ha realitzat a nivell internacional. Ens hem referit a alguns llibres clàssics d'elaboració de cervesa estrangers, així com a la tecnologia de fermentació i producció d'extracte de llevat i, per descomptat, als resultats de la investigació internacional recent sobre el procés d'extracte de llevat de cervesa residual. Referir-se a aquests no és més que buscar els motius i les tècniques innovadores. Mitjançant una organització senzilla, els següents són els nostres suggeriments generals per millorar la qualitat de l'extracte de llevat, només com a referència.
És més beneficiós utilitzar llevat gastat fresc que llevat gastat sec; ·
Encara que els resultats es reflecteixen en els productes de llevats, relativament parlant, el procés de pretractament dels residus de llevats és més important;
La idea de convertir tots els productes en extractes de gamma alta pot ser que no sigui realista, i hem de considerar la desviació de la font del llevat de cervesa;
El procés posterior de ruptura de la paret cel·lular pot tenir molts factors canviants, que condueixen a resultats diferents, però també és la direcció de la majoria de la investigació. Comprendre més informació estrangera ajudarà a triar el mètode de producció industrial més adequat;
Consulteu les precaucions anteriors per al procés de producció i el funcionament del llevat de forner per ajudar a estabilitzar la qualitat de l'extracte de llevat de cervesa.
Tot i que, des de la nostra perspectiva, creiem que això pot millorar el disseny i la qualitat del producte dels productes d'extracte de llevat de residus de cervesa, abans de la implementació, també recomanem que algunes empreses i institucions de recerca puguin fer el mateix que la producció industrial. El millor és explorar proves petites i pilot abans de procedir a la producció industrial.
