Optimeringsproces af ølgærgæring og gærekstrakt
84 cap ølgær og dens ekstraktteknologi
Blandt de industrielle anvendelser af Saccharomyces cerevisiae er de to mest kendte steder, at det hjælper med at brygge øl, omdanne sukker til alkohol og samtidig tilføje smag; den anden er, at aktiv gær bruges til at bage brød, hvilket hjælper bagværk med at blive luftigt og kan også tilføje smag. Selvom begge strengt taget er Saccharomyces cerevisiae, er der stadig mange forskelle i udformningen af den industrielle fermenteringsproces.
Denne artikel diskuterer hovedsageligt ingeniørprocessen for gærgæring i ølbrygningsprocessen såvel som den nyeste teknologiske retning for behandling af ølaffaldsgær for at give nogle oplysninger til virksomheder.
1. Typiske processer ved ølbrygning
Følgende figur er et typisk procesflowdiagram for ølbrygning:
Ølbrygningsprocessen omfatter maltproduktion, formaling, mæskning, ekstraktseparation, humletilsætning og -kogning, humle- og sedimentfjernelse, afkøling og beluftning, gæring, gæradskillelse fra øllet, lagring, modning og emballering, blandt andet. Formålet med hele processen er at omdanne kornstivelse til sukker, derefter gære det med gær for at producere alkohol og til sidst opnå det færdige produkt.
Der er mange typer og smagsvarianter af øl, der ligger uden for denne diskussions rammer. Her beskriver og forstår vi det kun kort.
2. Fermenteringsprocesteknik af ølgær
Gæringen af ølgær er faktisk en batchgæring. Tankene, der bruges, er hovedsageligt til at omdanne sukker til alkohol, hvilket er anderledes end baggærgæringens ultimative formål, som er at få selve gæren. Almindelige ølgæringstanke er alle cylindriske og koniske gæringstanke, som vist nedenfor:
Udformningen af ølgæringstanken skyldes naturligvis, at det er en anaerob gæring, som er ret anderledes end vores konventionelle aerobe gæringstanke. Designet er dog hovedsageligt baseret på følgende overvejelser:
a: Keglebunden hjælper rester og gær med at sætte sig ved slutningen af gæringen;
b: Keglebunden letter udstrømningen af klar væske og lagdelingen af rester;
c: Keglebunden hjælper også med CIP-rengøring osv.
Nogle typer af kontinuerlig gæringsmetoder er også blevet prøvet til ølgærgæring, såsom multi-tank omrøring kontinuerlig fermenteringssystem vist nedenfor:
For eksempel bruges følgende kontinuerte tårnfermenteringstanksystem, og selvfølgelig andre mere klassiske anaerobe gæringstanke i stor skala, i det nyere område af syngas anaerob gæring, som ikke er opført her:
Disse kontinuerlige fermenteringssystemer har stadig meget at lære af. For eksempel kan det nuværende kontinuerlige anaerobe fermenteringssystem, hvordan man cirkulerer, hvordan man genbruger, hvordan man forbedrer udbyttet osv., læres og studeres på et dybere niveau. Men så vidt som dette kontinuerlige gæringssystem bruges til ølgærgæring, fejler de. Årsagen er formentlig, at udbyttet, smagen osv. ikke er godt kontrolleret. Mange mennesker i Kina har også brugt denne form for kontinuerlig gæring til andre produkter, men de har ikke fået essensen og dybest set endt i fiasko. Derfor er her også en påmindelse til beståede fermenteringsmestre.
Teknologien og de specifikke operationer af ølgæringsprocessen vil ikke blive diskuteret her. Hvis det er nødvendigt, vil vi diskutere det separat.
Behandling af spild ølgær
3.1. Konventionelle behandlingsmetoder for affald af ølgær
Brugt ølgær er det næststørste biprodukt fra bryggerier. Hovedårsagen er, at mængden af gær, der produceres under ølgæringen, er cirka 4 til 5 gange den mængde gær, der tilsættes i begyndelsen af gæringen. Det betyder, at for hvert kilo gær, der bruges til at starte gæringen, produceres der yderligere 4 til 5 kg gær. Selvom disse gærtyper kan genbruges, er antallet af gange begrænset, så de kaldes restgær.
Relativt set er den relativt enkle metode til at behandle ølgær først at udføre forbehandling såsom vask og afbitring, derefter udføre vægknusning og derefter viderebehandle for at opnå det nødvendige gærpulver eller gærekstrakt. For specifik gærekstraktbehandlingsteknologi henvises til vores anden artikel om gærekstraktteknologi. Her er en kort beskrivelse af processen fra ølgær til gærekstrakt. Processen omfatter:
Gærgæring - gærnedbrydning - centrifugering - inddampning og koncentrering - tørring
Det endelige produkt opnået ved denne simple ølgærbehandlingsproces bruges hovedsageligt inden for dyrefoder, men kan ikke bruges inden for fødevarer og kosmetik. Det kan endda bruges som medium tilsætning inden for biologisk gæring, hvilket er utilfredsstillende. Dette er meget forskelligt fra gærekstrakt fremstillet udelukkende af bagegær ved hjælp af sukkerkilder. Selvfølgelig er det på overfladen en prisforskel, men faktisk bør vi udvide vores tænkning, finde ud af nogle årsager til forskellene og øge markedsværdien af ølgær.
3.2. Årsager til den ringere kvalitet af ølgærekstrakt
Ekstraktet af ølaffaldsgær har en kraftig bitter smag. Ifølge bitterhedsniveauet for øl mellem 5 og 120 er bitterhedsværdien EBU for mange testede tørekstraktpulvere større end 8, mange er endda større end 30 og endda ledsaget af noget uønsket koks. Dejagtig smag. Kvaliteten af ølgærekstrakt er lidt ringere, og årsagerne er sandsynligvis følgende.
a:Ølaffaldsgær, disse er hovedsageligt bitre stoffer produceret i humle, nemlig iso-alfa-syrer (såsom humulon og isohumulon), tanniner osv., som vil blive adsorberet til gærcellevæggen under gæringsprocessen; ·
b: Den friske gær, der kommer ud af bryggeriet, har forskellige overlevelsesrater afhængigt af dens placering og cirkulationshastighed, der spænder fra 30 % til 90 %, og kvaliteten varierer;
c:I indsamlingsprocessen af restgær i bryggerier vil forskellige procesfaciliteter beskadige selve gæren i varierende grad og forårsage varierende grader af forurening; ·
d:Der er mange metoder til at forstyrre gærcellevæggen som vist i figuren nedenfor, herunder enzymatiske metoder, ultralyd, kemiske metoder osv., som hver især vil have forskellig indflydelse på det endelige resultat.
3.3. Forslag til forbedring af kvaliteten af ølgærekstrakt
Produktionen af brugt ølgær er stor, og der er meget plads til værdiforbedring. For at forbedre kvaliteten af restgærprodukter har mange virksomheder gjort en stor indsats på disse områder, især nogle kendte internationale ølbryggere. For eksempel har Anheuser-Busch InBev lanceret et livsgærprojekt for specifikt at overvinde dette problem; såsom den franske gæragtige start-up virksomhed har implementeret en unik teknisk innovation for at eliminere bitterhed; Japanske Kirin Beer har for eksempel allerede haft nogle patenterede teknologier til at fjerne bitterhed fra ølgær.
Ovenstående beviser alt, at brugen af spildølgær til fremstilling af high-end gærekstraktprodukter er blevet realiseret internationalt. Vi henviste til nogle klassiske udenlandske ølbrygningsbøger, samt gærings- og produktionsteknologien af gærekstrakt, og selvfølgelig de seneste internationale forskningsresultater om processen med affaldsølgærekstrakt. At henvise til disse er intet andet end at søge årsagerne og banebrydende teknikker. Gennem simpel organisering er det følgende vores generelle forslag til forbedring af kvaliteten af gærekstrakt, kun til reference.
Det er mere fordelagtigt at bruge frisk brugt gær end tørret brugt gær; ·
Selvom resultaterne afspejles i gærprodukterne, er forbehandlingsprocessen af restgær relativt set vigtigere;
Ideen om at gøre alle produkter til avancerede ekstrakter er måske ikke realistisk, og vi er nødt til at overveje afledning fra kilden til ølgær;
Den efterfølgende cellevægsafbrydelsesproces kan have mange skiftende faktorer, der fører til forskellige resultater, men det er også retningen for de fleste forskning. At forstå mere udenlandsk information vil hjælpe med at vælge den mest passende industrielle produktionsmetode;
Se venligst ovenstående forholdsregler for fremstillingsprocessen og driften af bagegær for at hjælpe med at stabilisere kvaliteten af ølgærekstrakt.
Selvom vi fra vores perspektiv mener, at dette kan forbedre designet og produktkvaliteten af ølaffaldsgærekstraktprodukter, anbefaler vi inden implementering også, at nogle virksomheder og forskningsinstitutioner kan gøre det samme som industriel produktion. Det er bedst at udforske små og pilotforsøg, før du går videre til industriel produktion.
