Otimização do processo de fermentação de levedura de cerveja e extrato de levedura
Levedura de cerveja 84cap e sua tecnologia de extrato
Entre as aplicações industriais de Saccharomyces cerevisiae, os dois lugares mais conhecidos são que ele auxilia na fabricação de cerveja, convertendo açúcar em álcool e também adicionando sabor; o outro é que o fermento ativo é usado na panificação, ajudando os produtos assados a ficarem fofos e também pode adicionar sabor. Embora, estritamente falando, ambos sejam Saccharomyces cerevisiae, ainda há muitas diferenças no design do processo de fermentação industrial.
Este artigo discute principalmente o processo de engenharia da fermentação de levedura no processo de fabricação de cerveja, bem como a mais recente direção tecnológica do tratamento de levedura residual de cerveja, para fornecer algumas informações para empresas.
1. Processos típicos de fabricação de cerveja
A figura a seguir é um fluxograma de processo típico para a fabricação de cerveja:
O processo de fabricação de cerveja inclui produção de malte, moagem, mosturação, separação de extrato, adição e fervura de lúpulo, remoção de lúpulo e sedimento, resfriamento e aeração, fermentação, separação de levedura da cerveja, envelhecimento, maturação e embalagem, entre outros. O objetivo de todo o processo é converter amido de grãos em açúcar, então fermentá-lo com levedura para produzir álcool e, finalmente, obter o produto final.
Há muitos tipos e sabores de cerveja que estão além do escopo desta discussão. Aqui, nós apenas os descrevemos e os entendemos brevemente.
2. Engenharia do processo de fermentação da levedura de cerveja
A fermentação da levedura de cerveja é, na verdade, uma fermentação em lote. Os tanques usados são principalmente para converter açúcar em álcool, o que é diferente do propósito final da fermentação da levedura de padeiro, que é obter a própria levedura. Os tanques comuns de fermentação de cerveja são todos tanques de fermentação cilíndricos e cônicos, conforme mostrado abaixo:
O design do tanque de fermentação de cerveja é, naturalmente, porque é uma fermentação anaeróbica, o que é bem diferente dos nossos tanques de fermentação aeróbica convencionais. No entanto, o design é baseado principalmente nas seguintes considerações:
a:O fundo cônico auxilia na sedimentação dos resíduos e do fermento no final da fermentação;
b:O fundo cônico facilita o escoamento do líquido claro e a estratificação dos resíduos;
c:O fundo cônico também auxilia na limpeza CIP, etc.
Alguns tipos de métodos de fermentação contínua também foram testados para fermentação de levedura de cerveja, como o sistema de fermentação contínua com agitação em vários tanques mostrado abaixo:
Por exemplo, o seguinte sistema de tanque de fermentação de torre contínua e, claro, outros tanques de fermentação anaeróbica de larga escala mais clássicos são usados no campo mais novo de fermentação anaeróbica de gás de síntese, que não estão listados aqui:
Esses sistemas de fermentação contínua ainda têm muito a aprender. Por exemplo, o atual sistema de fermentação anaeróbica contínua, como circular, como reciclar, como melhorar o rendimento, etc., pode ser aprendido e estudado em um nível mais profundo. No entanto, na medida em que esse sistema de fermentação contínua é usado para fermentação de levedura de cerveja, eles falham. A razão é provavelmente que o rendimento, o sabor, etc. não são bem controlados. Muitas pessoas na China também usaram esse tipo de fermentação contínua para outros produtos, mas não obtiveram a essência e basicamente terminaram em fracasso. Portanto, aqui está também um lembrete para os mestres de fermentação que estão passando.
A tecnologia e as operações específicas do processo de fermentação da cerveja não serão discutidas aqui. Se necessário, discutiremos separadamente.
Tratamento de resíduos de levedura de cerveja
3.1. Métodos convencionais de tratamento de resíduos de levedura de cerveja
O fermento de cerveja usado é o segundo subproduto mais abundante das cervejarias. O principal motivo é que a quantidade de fermento produzida durante a fermentação da cerveja é aproximadamente 4 a 5 vezes a quantidade de fermento adicionada no início da fermentação. Isso significa que para cada quilo de fermento usado para iniciar a fermentação, são produzidos mais 4 a 5 quilos de fermento. Embora essas leveduras possam ser recicladas, o número de vezes é limitado, por isso são chamadas de leveduras residuais.
Relativamente falando, o método relativamente simples para processar levedura de cerveja é primeiro realizar o pré-tratamento, como lavagem e desamargo, depois realizar a trituração da parede e, em seguida, processar mais para obter o pó de levedura ou extrato de levedura necessário. Para tecnologia específica de processamento de extrato de levedura, consulte nosso outro artigo sobre tecnologia de extrato de levedura. Aqui está uma breve descrição do processo de levedura de cerveja para extrato de levedura. O processo inclui:
Fermentação de levedura - decomposição de levedura - centrifugação - evaporação e concentração - secagem
O produto final obtido por este processo simples de tratamento de levedura de cerveja é usado principalmente no campo de ração animal, mas não pode ser usado nos campos de alimentos e cosméticos. Ele pode até ser usado como uma adição média no campo da fermentação biológica, o que é insatisfatório. Isso é muito diferente do extrato de levedura produzido puramente a partir de levedura de padeiro usando fontes de açúcar. Claro, na superfície, é uma diferença de preço, mas, na verdade, devemos expandir nosso pensamento, descobrir algumas razões para as diferenças e aumentar o valor de mercado da levedura de cerveja.
3.2. Razões para a qualidade inferior do extrato de levedura de cerveja
O extrato de levedura residual de cerveja tem um forte gosto amargo. De acordo com o nível de amargor da cerveja entre 5 e 120, o valor de amargor EBU de muitos pós de extrato seco testados é maior que 8, muitos são até maiores que 30, e até mesmo acompanhados por alguma coca indesejável. Gosto pastoso. A qualidade do extrato de levedura de cerveja é ligeiramente inferior, e as razões são provavelmente as seguintes.
a: Levedura residual de cerveja, são principalmente substâncias amargas produzidas no lúpulo, nomeadamente ácidos iso-alfa (como humulona e isohumulona), taninos, etc., que serão adsorvidos à parede celular da levedura durante o processo de fermentação;
b:A levedura fresca que sai da cervejaria tem diferentes taxas de sobrevivência dependendo de sua localização e taxa de circulação, variando de 30% a 90%, e a qualidade varia;
c:No processo de coleta de resíduos de levedura em cervejarias, diferentes instalações de processo danificarão a própria levedura em graus variados e causarão graus variados de poluição; ·
d:Existem muitos métodos para romper a parede celular da levedura, como mostrado na figura abaixo, incluindo métodos enzimáticos, ultrassom, métodos químicos, etc., cada um dos quais terá um impacto diferente no resultado final.
3.3. Sugestões para melhorar a qualidade do extrato de levedura de cerveja
A produção de levedura de cerveja usada é grande, e há muito espaço para melhoria de valor. Para melhorar a qualidade dos produtos de levedura residual, muitas empresas fizeram muitos esforços nessas áreas, especialmente algumas cervejarias internacionais bem conhecidas. Por exemplo, a Anheuser-Busch InBev lançou um projeto de levedura vitalícia para superar especificamente esse problema; como a empresa start-up francesa de levedura implementou uma inovação técnica única para eliminar o amargor; a Kirin Beer do Japão, por exemplo, já tinha algumas tecnologias patenteadas para remover o amargor da levedura de cerveja.
Tudo isso prova que o uso de levedura de cerveja residual para fazer produtos de extrato de levedura de alta qualidade foi realizado internacionalmente. Nós nos referimos a alguns livros clássicos estrangeiros sobre fabricação de cerveja, bem como à tecnologia de fermentação e produção de extrato de levedura e, claro, aos recentes resultados de pesquisas internacionais sobre o processo de extrato de levedura de cerveja residual. Referir-se a eles nada mais é do que buscar as razões e técnicas inovadoras. Por meio de uma organização simples, a seguir estão nossas sugestões gerais para melhorar a qualidade do extrato de levedura, apenas para referência.
É mais benéfico usar fermento fresco do que fermento seco; ·
Embora os resultados sejam refletidos nos produtos de levedura, relativamente falando, o processo de pré-tratamento da levedura residual é mais importante;
A ideia de transformar todos os produtos em extratos de alta qualidade pode não ser realista, e precisamos considerar o desvio da fonte da levedura de cerveja;
O processo subsequente de ruptura da parede celular pode ter muitos fatores de mudança, levando a resultados diferentes, mas também é a direção da maioria das pesquisas. Entender mais informações estrangeiras ajudará a escolher o método de produção industrial mais apropriado;
Consulte as precauções acima para o processo de produção e operação do fermento de padeiro para ajudar a estabilizar a qualidade do extrato de fermento de cerveja.
Embora, da nossa perspectiva, acreditemos que isso possa melhorar o design e a qualidade do produto de extratos de levedura de resíduos de cerveja, antes da implementação, também recomendamos que algumas empresas e instituições de pesquisa possam fazer o mesmo que a produção industrial. É melhor explorar testes pequenos e piloto antes de prosseguir para a produção industrial.
