Alaus mielių fermentacijos ir mielių ekstrakto optimizavimo procesas
84 dangtelių alaus mielės ir jų ekstrakto technologija
Tarp Saccharomyces cerevisiae pramoninių pritaikymų dvi labiausiai žinomos vietos yra tai, kad jis padeda virti alų, paverčia cukrų į alkoholį ir suteikia skonio; kita – aktyvios mielės naudojamos duonai kepant, padedančios kepiniams būti puriems, taip pat gali suteikti skonio. Nors, griežtai tariant, abu yra Saccharomyces cerevisiae, pramoninės fermentacijos proceso konstrukcijoje vis dar yra daug skirtumų.
Šiame straipsnyje daugiausia aptariamas inžinerinis mielių fermentacijos procesas alaus virimo procese, taip pat naujausia alaus atliekų mielių apdorojimo technologinė kryptis, siekiant suteikti šiek tiek informacijos įmonėms.
1. Tipiniai alaus gaminimo procesai
Toliau pateiktame paveikslėlyje parodyta tipinė alaus gaminimo proceso schema:
Alaus virimo procesas apima salyklo gamybą, malimą, trynimą, ekstrakto atskyrimą, apynių pridėjimą ir virinimą, apynių ir nuosėdų pašalinimą, aušinimą ir aeravimą, fermentaciją, mielių atskyrimą nuo alaus, brandinimą, brandinimą ir pakavimą ir kt. Viso proceso tikslas – grūdų krakmolą paversti cukrumi, vėliau jį fermentuoti su mielėmis, kad būtų gautas alkoholis ir galiausiai gaunamas gatavas produktas.
Yra daug alaus rūšių ir skonių, kurie nepatenka į šios diskusijos sritį. Čia mes tik trumpai aprašome ir suprantame.
2. Alaus mielių fermentacijos proceso inžinerija
Alaus mielių fermentacija iš tikrųjų yra partijos fermentacija. Naudojamos talpyklos daugiausia skirtos cukrui paversti alkoholiu, o tai skiriasi nuo galutinio kepinių mielių fermentacijos tikslo, ty gauti pačias mieles. Įprastos alaus fermentacijos talpyklos yra visos cilindrinės ir kūginės fermentacijos talpyklos, kaip parodyta toliau:
Žinoma, alaus fermentacijos bako konstrukcija yra anaerobinė fermentacija, kuri visiškai skiriasi nuo mūsų įprastų aerobinių fermentacijos bakų. Tačiau dizainas daugiausia grindžiamas šiais aspektais:
a: Kūgio dugnas padeda likučiams ir mielėms nusistovėti fermentacijos pabaigoje;
b: kūgio dugnas palengvina skaidraus skysčio nutekėjimą ir likučių stratifikaciją;
c: kūgio dugnas taip pat padeda valyti CIP ir kt.
Kai kurie nepertraukiamos fermentacijos metodai taip pat buvo išbandyti alaus mielių fermentacijai, pavyzdžiui, toliau parodyta kelių bakų maišymo nuolatinės fermentacijos sistema:
Pavyzdžiui, naujesnėje sintezės dujų anaerobinės fermentacijos srityje naudojamos šios nuolatinės bokšto fermentacijos rezervuarų sistemos ir, žinoma, kitos klasikinės didelio masto anaerobinės fermentacijos rezervuarai, kurie čia nėra išvardyti:
Šios nuolatinės fermentacijos sistemos dar turi daug ko pasimokyti. Pavyzdžiui, apie dabartinę nepertraukiamos anaerobinės fermentacijos sistemą, kaip cirkuliuoti, kaip perdirbti, kaip pagerinti derlių ir pan., galima išmokti ir studijuoti giliau. Tačiau tiek, kiek ši nuolatinės fermentacijos sistema naudojama alaus mielių fermentacijai, jos nepavyksta. Priežastis tikriausiai ta, kad derlius, skonis ir kt. nėra gerai kontroliuojami. Daugelis žmonių Kinijoje taip pat naudojo tokią nepertraukiamą fermentaciją kitiems produktams, tačiau jie nesuvokė esmės ir iš esmės baigėsi nesėkme. Todėl čia ir priminimas praeinantiems fermentacijos meistrams.
Alaus fermentacijos proceso technologija ir konkrečios operacijos čia nebus aptariamos. Jei reikės, aptarsime atskirai.
Alaus mielių atliekų apdorojimas
3.1. Tradiciniai alaus mielių atliekų apdorojimo metodai
Panaudotos alaus mielės yra antras pagal gausumą šalutinis alaus daryklų produktas. Pagrindinė priežastis – alaus fermentacijos metu susidarančių mielių kiekis yra maždaug 4–5 kartus didesnis už rūgimo pradžioje dedamų mielių kiekį. Tai reiškia, kad kiekvienam fermentacijai pradėti naudojamų mielių kilogramui papildomai pagaminama 4–5 kilogramai mielių. Nors šias mieles galima perdirbti, jų skaičius yra ribotas, todėl jos vadinamos atliekų mielėmis.
Santykinai kalbant, gana paprastas alaus mielių apdorojimo būdas yra iš pradžių atlikti išankstinį apdorojimą, pvz., plovimą ir riebumo pašalinimą, tada sutraiškyti sieneles, o tada toliau apdoroti, kad būtų gauti reikiami mielių milteliai arba mielių ekstraktas. Norėdami sužinoti apie konkrečią mielių ekstrakto apdorojimo technologiją, skaitykite kitą mūsų straipsnį apie mielių ekstrakto technologiją. Čia yra trumpas proceso nuo alaus mielių iki mielių ekstrakto aprašymas. Procesas apima:
Mielių fermentacija - mielių skaidymas - centrifugavimas - garinimas ir koncentravimas - džiovinimas
Galutinis produktas, gautas naudojant šį paprastą alaus mielių apdorojimo procesą, daugiausia naudojamas gyvūnų pašarams, tačiau negali būti naudojamas maisto ir kosmetikos srityse. Jis netgi gali būti naudojamas kaip terpės priedas biologinės fermentacijos srityje, o tai nepatenkinama. Tai labai skiriasi nuo mielių ekstrakto, pagaminto tik iš kepinių mielių naudojant cukraus šaltinius. Žinoma, paviršutiniškai tai yra kainų skirtumas, bet iš tikrųjų turėtume plėsti mąstymą, išsiaiškinti kai kurias skirtumų priežastis, padidinti alaus mielių rinkos vertę.
3.2. Alaus mielių ekstrakto prastesnės kokybės priežastys
Alaus atliekų mielių ekstraktas turi stiprų kartaus skonį. Pagal alaus kartumo lygį nuo 5 iki 120, daugelio tirtų sausojo ekstrakto miltelių kartumo vertė EBU yra didesnė nei 8, daugelio net didesnė nei 30 ir netgi kartu su tam tikru nepageidaujamu koksu. Tešlos skonis. Alaus mielių ekstrakto kokybė yra šiek tiek prastesnė, o priežastys tikriausiai yra tokios.
a: Alaus atliekos mielės, tai daugiausia karčios medžiagos, gaminamos apyniuose, būtent izo-alfa rūgštys (pvz., humulonas ir izohumulonas), taninai ir kt., kurios fermentacijos proceso metu bus adsorbuotos prie mielių ląstelės sienelės; ·
b: iš alaus daryklos išeinančių šviežių mielių išgyvenamumas skiriasi priklausomai nuo jų vietos ir cirkuliacijos greičio – nuo 30 % iki 90 %, o kokybė skiriasi;
c: Alaus daryklų mielių atliekų surinkimo procese skirtingi proceso įrenginiai nevienodu laipsniu sugadins pačias mieles ir sukels įvairaus laipsnio taršą; ·
d: Yra daug būdų, kaip suardyti mielių ląstelių sienelę, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau, įskaitant fermentinius metodus, ultragarsą, cheminius metodus ir kt., kurių kiekvienas turės skirtingą poveikį galutiniam rezultatui.
3.3. Pasiūlymai, kaip pagerinti alaus mielių ekstrakto kokybę
Panaudotų alaus mielių išeiga yra didelė, o vertę gerinti galima daug. Siekdamos pagerinti atliekų mielių gaminių kokybę, šiose srityse daug pastangų dėjo daugelis įmonių, ypač kai kurios žinomos tarptautinės alaus daryklos. Pavyzdžiui, Anheuser-Busch InBev pradėjo gyvybės mielių projektą, skirtą konkrečiai šiai problemai įveikti; pavyzdžiui, Prancūzijos mielinė startuolio įmonė įdiegė unikalią techninę naujovę kartumui pašalinti; Pavyzdžiui, japoniškas „Kirin Beer“ jau turėjo keletą patentuotų alaus mielių kartumo pašalinimo technologijų.
Visa tai įrodo, kad alaus mielių atliekų naudojimas gaminant aukščiausios klasės mielių ekstrakto produktus buvo realizuotas tarptautiniu mastu. Remėmės kai kuriomis klasikinėmis užsienio alaus darymo knygomis, mielių ekstrakto fermentacijos ir gamybos technologijomis bei, žinoma, naujausiais tarptautiniais tyrimų, susijusių su alaus mielių ekstrakto atliekų procesu, rezultatais. Remtis tuo yra ne kas kita, kaip priežasčių ir proveržio metodų ieškojimas. Taikant paprastą organizavimą, toliau pateikiami bendri pasiūlymai, kaip pagerinti mielių ekstrakto kokybę, tik nuoroda.
Naudingiau naudoti šviežias panaudotas mieles nei džiovintas; ·
Nors rezultatai atsispindi mielių gaminiuose, santykinai kalbant, svarbiau yra pirminio mielių atliekų apdorojimo procesas;
Idėja gaminti visus produktus į aukščiausios klasės ekstraktus gali būti nereali, todėl turime apsvarstyti galimybę atsisakyti alaus mielių šaltinio;
Vėlesnis ląstelės sienelės ardymo procesas gali turėti daug besikeičiančių veiksnių, dėl kurių gaunami skirtingi rezultatai, tačiau tai taip pat yra daugumos tyrimų kryptis. Daugiau užsienio informacijos supratimas padės pasirinkti tinkamiausią pramoninės gamybos būdą;
Norėdami stabilizuoti alaus mielių ekstrakto kokybę, atkreipkite dėmesį į pirmiau pateiktas kepinių mielių gamybos ir veikimo atsargumo priemones.
Nors, mūsų požiūriu, manome, kad tai gali pagerinti alaus atliekų mielių ekstrakto produktų dizainą ir gaminių kokybę, prieš įgyvendinant kai kurioms įmonėms ir mokslinių tyrimų institucijoms rekomenduojame daryti tą patį, ką ir pramoninės gamybos atveju. Prieš pradedant pramoninę gamybą, geriausia ištirti mažus ir bandomuosius bandymus.
