Alus rauga fermentācijas un rauga ekstrakta optimizācijas process
84 vāciņu alus raugs un tā ekstrakcijas tehnoloģija
Saccharomyces cerevisiae rūpniecisko pielietojumu vidū divas vispazīstamākās vietas ir tādas, ka tas palīdz brūvēt alu, pārvērš cukuru spirtā, vienlaikus pievienojot aromātu; otrs ir tas, ka aktīvo raugu izmanto maizes cepšanā, palīdzot ceptiem izstrādājumiem būt pūkainiem, kā arī var pievienot garšu. Lai gan, stingri ņemot, abas ir Saccharomyces cerevisiae, rūpnieciskās fermentācijas procesa dizainā joprojām ir daudz atšķirību.
Šajā rakstā galvenokārt apskatīts rauga fermentācijas inženierijas process alus brūvēšanas procesā, kā arī jaunākie tehnoloģiskie virzieni alus atkritumu rauga apstrādei, lai sniegtu informāciju uzņēmumiem.
1. Tipiski alus brūvēšanas procesi
Šis attēls ir tipiska alus darīšanas procesa plūsmas diagramma:
Alus brūvēšanas procesā cita starpā ietilpst iesala ražošana, malšana, misēšana, ekstrakta atdalīšana, apiņu pievienošana un vārīšana, apiņu un nogulumu noņemšana, dzesēšana un aerācija, fermentācija, rauga atdalīšana no alus, novecošana, nogatavināšana un iepakošana. Visa procesa mērķis ir pārvērst graudu cieti cukurā, pēc tam raudzēt to ar raugu, lai iegūtu spirtu, un visbeidzot iegūt gatavo produktu.
Ir daudz alus veidu un garšu, kas neietilpst šīs diskusijas ietvaros. Šeit mēs to tikai īsi aprakstām un saprotam.
2. Alus rauga fermentācijas procesa inženierija
Alus rauga fermentācija faktiski ir partijas fermentācija. Izmantotās tvertnes galvenokārt ir paredzētas cukura pārvēršanai spirtā, kas atšķiras no maizes rauga fermentācijas galvenā mērķa, proti, iegūt pašu raugu. Parastās alus fermentācijas tvertnes ir visas cilindriskas un koniskas fermentācijas tvertnes, kā parādīts zemāk:
Alus fermentācijas tvertnes dizains, protams, ir tāpēc, ka tā ir anaerobā fermentācija, kas ievērojami atšķiras no mūsu parastajām aerobās fermentācijas tvertnēm. Tomēr dizains galvenokārt balstās uz šādiem apsvērumiem:
a: Konusa apakšdaļa palīdz nogulsnēm un raugam nosēsties fermentācijas beigās;
b: Konusa apakšdaļa atvieglo dzidra šķidruma aizplūšanu un atlieku noslāņošanos;
c: Konusa apakšdaļa palīdz arī CIP tīrīšanā utt.
Daži nepārtrauktas fermentācijas metožu veidi ir izmēģināti arī alus rauga fermentācijai, piemēram, vairāku tvertņu nepārtrauktas fermentācijas sistēma ar maisīšanu, kas parādīta tālāk:
Piemēram, jaunākajā sintēzes gāzes anaerobās fermentācijas jomā tiek izmantota šāda nepārtrauktas torņa fermentācijas tvertnes sistēma un, protams, citas klasiskākas liela mēroga anaerobās fermentācijas tvertnes, kuras šeit nav uzskaitītas:
No šīm nepārtrauktās fermentācijas sistēmām vēl ir daudz ko mācīties. Piemēram, pašreizējo nepārtrauktās anaerobās fermentācijas sistēmu, kā cirkulēt, kā pārstrādāt, kā uzlabot ražu utt., var apgūt un izpētīt dziļākā līmenī. Tomēr, ciktāl šī nepārtrauktās fermentācijas sistēma tiek izmantota alus rauga raudzēšanai, tie neizdodas. Iemesls, iespējams, ir nepietiekami kontrolēta raža, garša utt. Daudzi cilvēki Ķīnā ir izmantojuši šādu nepārtrauktu raudzēšanu arī citiem produktiem, taču viņi nav dabūjuši būtību un būtībā beidzās ar neveiksmi. Tāpēc šeit arī atgādinājums garām ejošajiem fermentācijas meistariem.
Alus fermentācijas procesa tehnoloģija un specifiskās darbības šeit netiks apspriestas. Ja nepieciešams, par to runāsim atsevišķi.
Atkritumu alus rauga apstrāde
3.1. Tradicionālās alus rauga apstrādes metodes
Izlietotais alus raugs ir otrs izplatītākais alus darītavu blakusprodukts. Galvenais iemesls ir tas, ka alus raudzēšanas laikā saražotā rauga daudzums ir aptuveni 4 līdz 5 reizes lielāks nekā fermentācijas sākumā pievienotā rauga daudzums. Tas nozīmē, ka uz katru fermentācijas uzsākšanai izmantoto rauga kilogramu papildus tiek ražoti 4 līdz 5 kilogrami rauga. Lai gan šos raugus var pārstrādāt, reižu skaits ir ierobežots, tāpēc tos sauc par atkritumu raugiem.
Salīdzinoši runājot, salīdzinoši vienkāršā metode alus rauga apstrādei ir vispirms veikt priekšapstrādi, piemēram, mazgāšanu un rūgtuma atdalīšanu, pēc tam veikt sienu drupināšanu un pēc tam tālāku procesu, lai iegūtu nepieciešamo rauga pulveri vai rauga ekstraktu. Konkrētu rauga ekstrakta apstrādes tehnoloģiju skatiet mūsu citā rakstā par rauga ekstrakta tehnoloģiju. Šeit ir īss apraksts par procesu no alus rauga līdz rauga ekstraktam. Process ietver:
Rauga fermentācija - rauga sadalīšana - centrifugēšana - iztvaicēšana un koncentrēšana - žāvēšana
Galaprodukts, kas iegūts ar šo vienkāršo alus rauga apstrādes procesu, galvenokārt tiek izmantots dzīvnieku barības jomā, taču to nevar izmantot pārtikas un kosmētikas jomā. To var izmantot pat kā barotni bioloģiskās fermentācijas jomā, kas ir neapmierinoša. Tas ļoti atšķiras no rauga ekstrakta, kas iegūts tikai no maizes rauga, izmantojot cukura avotus. Protams, virspusēji tā ir cenu atšķirība, bet patiesībā mums vajadzētu paplašināt savu domāšanu, noskaidrot dažus atšķirību iemeslus un palielināt alus rauga tirgus vērtību.
3.2. Alus rauga ekstrakta zemākās kvalitātes iemesli
Alus atkritumu rauga ekstraktam ir spēcīga rūgta garša. Saskaņā ar alus rūgtuma līmeni no 5 līdz 120 daudzu pārbaudīto sauso ekstraktu pulveru rūgtuma vērtība EBU ir lielāka par 8, daudziem ir pat lielāka par 30 un pat kopā ar kādu nevēlamu koksu. Pasta garša. Alus rauga ekstrakta kvalitāte ir nedaudz zemāka, un iemesli, iespējams, ir šādi.
a: Alus rauga atkritumi, tās galvenokārt ir apiņos ražotas rūgtvielas, proti, izoalfa skābes (piemēram, humulons un izohumulons), tanīni utt., kas fermentācijas procesa laikā tiks adsorbēti uz rauga šūnu sieniņām; ·
b: no alus darītavas iznākušajam svaigam raugam ir dažādi izdzīvošanas rādītāji atkarībā no tā atrašanās vietas un aprites ātruma, sākot no 30% līdz 90%, un kvalitāte ir atšķirīga;
c: Atkritumu rauga savākšanas procesā alus darītavās dažādas procesa iekārtas dažādā mērā bojā pašu raugu un radīs dažādas piesārņojuma pakāpes; ·
d: Ir daudzas metodes, kā izjaukt rauga šūnu sieniņu, kā parādīts attēlā zemāk, tostarp fermentatīvās metodes, ultraskaņa, ķīmiskās metodes utt., katrai no tām būs atšķirīga ietekme uz gala rezultātu.
3.3. Ieteikumi alus rauga ekstrakta kvalitātes uzlabošanai
Izlietotā alus rauga izlaide ir liela, un vērtības uzlabošanai ir daudz iespēju. Lai uzlabotu atkritumu rauga produktu kvalitāti, šajās jomās daudz pūļu ir pielikuši daudzi uzņēmumi, īpaši daži labi pazīstami starptautiski alus darītāji. Piemēram, Anheuser-Busch InBev ir uzsācis dzīvības rauga projektu, lai īpaši pārvarētu šo problēmu; piemēram, Francijas rauga iesācēju uzņēmums ir ieviesis unikālu tehnisku jauninājumu, lai novērstu rūgtumu; Piemēram, Japānas alum Kirin Beer jau ir bijušas dažas patentētas tehnoloģijas alus rauga rūgtuma noņemšanai.
Tas viss pierāda, ka atkritušā alus rauga izmantošana augstākās klases rauga ekstrakta produktu ražošanā ir realizēta starptautiski. Mēs atsaucāmies uz dažām klasiskām ārzemju alus brūvēšanas grāmatām, kā arī rauga ekstrakta fermentācijas un ražošanas tehnoloģiju, un, protams, jaunākajiem starptautiskajiem pētījumu rezultātiem par alus rauga ekstrakta ražošanas procesu. Atsaucoties uz tiem, nav nekas vairāk kā iemeslu un izrāvienu metožu meklēšana. Izmantojot vienkāršu organizāciju, tālāk ir sniegti mūsu vispārīgie ieteikumi rauga ekstrakta kvalitātes uzlabošanai, tikai atsaucei.
Izdevīgāk ir izmantot svaigu izlietoto raugu nekā žāvētu izlietoto raugu; ·
Lai gan rezultāti atspoguļojas rauga produktos, nosacīti runājot, svarīgāks ir izlietotā rauga pirmapstrādes process;
Ideja padarīt visus produktus augstākās klases ekstraktos var nebūt reāla, un mums ir jāapsver iespēja novirzīties no alus rauga avota;
Turpmākajam šūnu sienas pārrāvuma procesam var būt daudz mainīgu faktoru, kas noved pie dažādiem rezultātiem, taču tas ir arī lielākās daļas pētījumu virziens. Vairāk ārzemju informācijas izpratne palīdzēs izvēlēties atbilstošāko rūpnieciskās ražošanas metodi;
Lūdzu, skatiet iepriekš minētos piesardzības pasākumus maizes rauga ražošanas procesam un darbībai, lai palīdzētu stabilizēt alus rauga ekstrakta kvalitāti.
Lai gan no mūsu viedokļa mēs uzskatām, ka tas var uzlabot alus atkritumu rauga ekstrakta produktu dizainu un produktu kvalitāti, pirms ieviešanas mēs iesakām arī dažiem uzņēmumiem un pētniecības iestādēm darīt to pašu, ko rūpnieciskā ražošana. Pirms turpināt rūpniecisko ražošanu, vislabāk ir izpētīt mazus un izmēģinājuma testus.
