Ottimizzazione del processo di fermentazione del lievito di birra e dell'estratto di lievito
Lievito di birra 84cap e la sua tecnologia di estrazione
Tra le applicazioni industriali di Saccharomyces cerevisiae, le due più note sono che aiuta a preparare la birra, convertendo lo zucchero in alcol e aggiungendo anche sapore; l'altra è che il lievito attivo è usato nella panificazione del pane, aiutando i prodotti da forno a essere soffici e può anche aggiungere sapore. Sebbene, in senso stretto, entrambi siano Saccharomyces cerevisiae, ci sono ancora molte differenze nella progettazione del processo di fermentazione industriale.
In questo articolo si discute principalmente del processo di ingegnerizzazione della fermentazione del lievito nel processo di produzione della birra, nonché delle ultime tendenze tecnologiche nel trattamento del lievito di scarto della birra, per fornire alcune informazioni alle aziende.
1. Processi tipici della produzione della birra
La figura seguente è un tipico diagramma di flusso del processo di produzione della birra:
Il processo di produzione della birra include la produzione del malto, la macinatura, la macerazione, la separazione dell'estratto, l'aggiunta e la bollitura del luppolo, la rimozione del luppolo e dei sedimenti, il raffreddamento e l'aerazione, la fermentazione, la separazione del lievito dalla birra, l'invecchiamento, la maturazione e il confezionamento, tra gli altri. Lo scopo dell'intero processo è convertire l'amido dei cereali in zucchero, quindi fermentarlo con il lievito per produrre alcol e infine ottenere il prodotto finito.
Ci sono molti tipi e sapori di birra che vanno oltre lo scopo di questa discussione. Qui, li descriviamo e li comprendiamo solo brevemente.
2. Ingegneria del processo di fermentazione del lievito di birra
La fermentazione del lievito di birra è in realtà una fermentazione in batch. I serbatoi utilizzati servono principalmente per convertire lo zucchero in alcol, il che è diverso dallo scopo finale della fermentazione del lievito di birra, che è quello di ottenere il lievito stesso. I serbatoi di fermentazione della birra comuni sono tutti serbatoi di fermentazione cilindrici e conici, come mostrato di seguito:
Il design del serbatoio di fermentazione della birra è ovviamente dovuto al fatto che si tratta di una fermentazione anaerobica, che è piuttosto diversa dai nostri serbatoi di fermentazione aerobica convenzionali. Tuttavia, il design si basa principalmente sulle seguenti considerazioni:
a:Il fondo conico aiuta i residui e il lievito a depositarsi alla fine della fermentazione;
b:Il fondo conico facilita la fuoriuscita del liquido limpido e la stratificazione dei residui;
c:Il fondo conico facilita anche la pulizia CIP, ecc.
Sono stati sperimentati anche alcuni tipi di metodi di fermentazione continua per la fermentazione del lievito di birra, come il sistema di fermentazione continua con agitazione multi-serbatoio mostrato di seguito:
Ad esempio, il seguente sistema di serbatoi di fermentazione a torre continua e, naturalmente, altri serbatoi di fermentazione anaerobica su larga scala più classici, vengono utilizzati nel campo più recente della fermentazione anaerobica del gas di sintesi, che non sono elencati qui:
Questi sistemi di fermentazione continua hanno ancora molto da imparare. Ad esempio, l'attuale sistema di fermentazione anaerobica continua, come far circolare, come riciclare, come migliorare la resa, ecc., può essere appreso e studiato a un livello più profondo. Tuttavia, per quanto questo sistema di fermentazione continua venga utilizzato per la fermentazione del lievito di birra, fallisce. Il motivo è probabilmente che la resa, il sapore, ecc. non sono ben controllati. Molte persone in Cina hanno utilizzato questo tipo di fermentazione continua anche per altri prodotti, ma non ne hanno colto l'essenza e sono sostanzialmente fallite. Pertanto, ecco anche un promemoria per i maestri di fermentazione di passaggio.
La tecnologia e le operazioni specifiche del processo di fermentazione della birra non saranno discusse qui. Se necessario, ne discuteremo separatamente.
Trattamento del lievito di birra di scarto
3.1. Metodi di trattamento convenzionali del lievito di birra di scarto
Il lievito di birra esausto è il secondo sottoprodotto più abbondante dei birrifici. Il motivo principale è che la quantità di lievito prodotta durante la fermentazione della birra è circa 4-5 volte la quantità di lievito aggiunta all'inizio della fermentazione. Ciò significa che per ogni chilogrammo di lievito utilizzato per avviare la fermentazione, vengono prodotti altri 4-5 chilogrammi di lievito. Sebbene questi lieviti possano essere riciclati, il numero di volte è limitato, quindi sono chiamati lieviti di scarto.
Relativamente parlando, il metodo relativamente semplice per la lavorazione del lievito di birra consiste nell'eseguire prima un pretrattamento come il lavaggio e la deamarizzazione, quindi eseguire la frantumazione delle pareti e quindi un'ulteriore lavorazione per ottenere la polvere di lievito o l'estratto di lievito richiesti. Per una tecnologia specifica di lavorazione dell'estratto di lievito, fare riferimento al nostro altro articolo sulla tecnologia dell'estratto di lievito. Ecco una breve descrizione del processo dal lievito di birra all'estratto di lievito. Il processo include:
Fermentazione del lievito - decomposizione del lievito - centrifugazione - evaporazione e concentrazione - essiccazione
Il prodotto finale ottenuto da questo semplice processo di trattamento del lievito di birra è utilizzato principalmente nel campo dell'alimentazione animale, ma non può essere utilizzato nei campi dell'alimentazione e della cosmetica. Può anche essere utilizzato come aggiunta media nel campo della fermentazione biologica, il che è insoddisfacente. Questo è molto diverso dall'estratto di lievito prodotto esclusivamente dal lievito di birra utilizzando fonti di zucchero. Naturalmente, in superficie, è una differenza di prezzo, ma in realtà, dovremmo ampliare il nostro pensiero, scoprire alcune ragioni per le differenze e aumentare il valore di mercato del lievito di birra.
3.2. Motivi della qualità inferiore dell'estratto di lievito di birra
L'estratto di lievito di scarto della birra ha un forte sapore amaro. In base al livello di amarezza della birra tra 5 e 120, il valore di amarezza EBU di molte polveri di estratto secco testate è maggiore di 8, molte sono persino maggiori di 30 e persino accompagnate da un po' di coca cola indesiderabile. Sapore pastoso. La qualità dell'estratto di lievito di birra è leggermente inferiore e le ragioni sono probabilmente le seguenti.
a: Lievito di scarto della birra, si tratta principalmente di sostanze amare prodotte nel luppolo, vale a dire acidi iso-alfa (come humulone e isohumulone), tannini, ecc., che verranno adsorbiti sulla parete cellulare del lievito durante il processo di fermentazione; ·
b: Il lievito fresco che esce dal birrificio ha tassi di sopravvivenza diversi a seconda della sua ubicazione e del tasso di circolazione, che vanno dal 30% al 90%, e la qualità varia;
c:Nel processo di raccolta del lievito di scarto nei birrifici, diverse strutture di processo danneggeranno il lievito stesso in misura diversa e causeranno diversi gradi di inquinamento;
d: Esistono molti metodi per distruggere la parete cellulare del lievito, come mostrato nella figura sottostante, tra cui metodi enzimatici, ultrasuoni, metodi chimici, ecc., ognuno dei quali avrà un impatto diverso sul risultato finale.
3.3. Suggerimenti per migliorare la qualità dell'estratto di lievito di birra
La produzione di lievito di birra esausto è elevata e c'è molto spazio per un miglioramento del valore. Per migliorare la qualità dei prodotti di lievito di scarto, molte aziende hanno compiuto molti sforzi in queste aree, in particolare alcuni noti birrifici internazionali. Ad esempio, Anheuser-Busch InBev ha lanciato un progetto di lievito vivo per superare specificamente questo problema; come La start-up francese di lievito ha implementato un'innovazione tecnica unica per eliminare l'amarezza; la giapponese Kirin Beer, ad esempio, ha già avuto alcune tecnologie brevettate per rimuovere l'amarezza dal lievito di birra.
Quanto sopra dimostra che l'uso di lievito di birra di scarto per realizzare prodotti di estratto di lievito di alta qualità è stato realizzato a livello internazionale. Abbiamo fatto riferimento ad alcuni classici libri stranieri sulla produzione di birra, nonché alla tecnologia di fermentazione e produzione dell'estratto di lievito e, naturalmente, ai recenti risultati di ricerche internazionali sul processo di estratto di lievito di birra di scarto. Fare riferimento a questi non è altro che cercare le ragioni e le tecniche innovative. Attraverso una semplice organizzazione, ecco i nostri suggerimenti generali per migliorare la qualità dell'estratto di lievito, solo a scopo di riferimento.
È più vantaggioso utilizzare lievito fresco esausto piuttosto che lievito secco esausto;
Sebbene i risultati si riflettano nei prodotti di lievito, relativamente parlando, il processo di pretrattamento del lievito di scarto è più importante;
L'idea di trasformare tutti i prodotti in estratti di alta qualità potrebbe non essere realistica e dovremmo prendere in considerazione la deviazione dalla fonte del lievito di birra;
Il successivo processo di rottura della parete cellulare può avere molti fattori mutevoli, che portano a risultati diversi, ma è anche la direzione della maggior parte delle ricerche. Comprendere più informazioni straniere aiuterà a scegliere il metodo di produzione industriale più appropriato;
Per stabilizzare la qualità dell'estratto di lievito di birra, fare riferimento alle precauzioni sopra indicate per il processo di produzione e il funzionamento del lievito di birra.
Sebbene, dal nostro punto di vista, crediamo che questo possa migliorare la progettazione e la qualità dei prodotti di estratto di lievito di scarto della birra, prima dell'implementazione, raccomandiamo anche che alcune aziende e istituti di ricerca possano fare lo stesso come produzione industriale. È meglio esplorare test su piccola scala e pilota prima di procedere alla produzione industriale.
