Oluthiivan käymisen ja hiivauutteen optimointiprosessi
84 korkin oluthiiva ja sen uuteteknologia
Saccharomyces cerevisiaen teollisista sovelluksista kaksi tunnetuinta paikkaa ovat se, että se auttaa oluen valmistuksessa, muuntaa sokerin alkoholiksi ja lisää samalla makua; toinen on se, että aktiivihiivaa käytetään leivän leivonnassa, mikä auttaa leivonnaisista olemaan kuohkeaa ja voi myös lisätä makua. Vaikka tarkasti ottaen molemmat ovat Saccharomyces cerevisiae, teollisen käymisprosessin suunnittelussa on silti monia eroja.
Tässä artikkelissa käsitellään pääasiassa hiivan käymisen suunnitteluprosessia oluen panimoprosessissa sekä olutjätteen hiivan käsittelyn uusinta teknologista suuntaa tarjotakseen tietoa yrityksille.
1. Tyypilliset oluenpanon prosessit
Seuraava kuva on tyypillinen oluen valmistusprosessin vuokaavio:
Oluen valmistusprosessi sisältää mm. maltaiden valmistuksen, jauhamisen, mässytyksen, uutteen erotuksen, humalan lisäyksen ja keittämisen, humalan ja sedimentin poiston, jäähdytyksen ja ilmastuksen, käymisen, hiivan erottamisen oluesta, vanhentamisen, kypsytyksen ja pakkaamisen. Koko prosessin tarkoituksena on muuttaa viljatärkkelys sokeriksi, sitten fermentoida sitä hiivan kanssa alkoholin valmistamiseksi ja lopuksi saada lopputuote.
On monia oluttyyppejä ja makuja, jotka eivät kuulu tämän keskustelun piiriin. Tässä kuvailemme ja ymmärrämme sen vain lyhyesti.
2. Oluthiivan käymisprosessin suunnittelu
Oluthiivan käyminen on itse asiassa eräkäyminen. Käytetyt säiliöt on tarkoitettu pääasiassa sokerin muuntamiseen alkoholiksi, mikä eroaa leivinhiivan käymisen perimmäisestä tarkoituksesta, eli itse hiivan saamisesta. Tavalliset oluen käymissäiliöt ovat kaikki lieriömäisiä ja kartiomaisia käymissäiliöitä, kuten alla on esitetty:
Oluen käymissäiliön suunnittelu johtuu tietysti siitä, että se on anaerobinen käyminen, joka on aivan erilainen kuin perinteiset aerobiset käymissäiliömme. Suunnittelu perustuu kuitenkin pääasiassa seuraaviin seikkoihin:
a: Kartion pohja auttaa jäännöksiä ja hiivaa laskeutumaan käymisen lopussa;
b: Kartion pohja helpottaa kirkkaan nesteen ulosvirtausta ja jäännösten kerrostumista;
c: Kartiopohja auttaa myös CIP-puhdistuksessa jne.
Joitakin jatkuvatoimisia käymismenetelmiä on myös kokeiltu oluthiivan käymiseen, kuten alla esitetty monisäiliösekoitus jatkuva käymisjärjestelmä:
Esimerkiksi seuraavaa jatkuvaa tornikäymissäiliöjärjestelmää ja tietysti muita klassisempia suuren mittakaavan anaerobisia käymissäiliöitä käytetään synteesikaasun anaerobisen käymisen uudemmalla alalla, joita ei ole lueteltu tässä:
Näillä jatkuvilla fermentaatiojärjestelmillä on vielä paljon opittavaa. Esimerkiksi nykyinen jatkuva anaerobinen käymisjärjestelmä, kierrätys, kierrätys, sadon parantaminen jne. voidaan oppia ja tutkia syvemmällä tasolla. Kuitenkin siltä osin kuin tätä jatkuvaa käymisjärjestelmää käytetään oluthiivan käymiseen, ne epäonnistuvat. Syynä on luultavasti se, että saantoa, makua jne. ei valvota hyvin. Monet kiinalaiset ovat käyttäneet tällaista jatkuvaa fermentointia myös muihin tuotteisiin, mutta he eivät ole saaneet ydintä ja päätyneet periaatteessa epäonnistumiseen. Siksi tässä myös muistutus ohittaville käymismestareille.
Oluen käymisprosessin tekniikkaa ja erityisiä toimintoja ei käsitellä tässä. Tarvittaessa keskustellaan erikseen.
Jäteoluthiivan käsittely
3.1. Jäteoluthiivan perinteiset käsittelymenetelmät
Käytetty panimohiiva on panimoiden toiseksi runsain sivutuote. Pääsyynä on se, että oluen käymisen aikana syntyvän hiivan määrä on noin 4-5 kertaa käymisen alussa lisätyn hiivan määrä. Tämä tarkoittaa, että jokaista käymisen aloittamiseen käytettyä hiivakiloa kohden syntyy 4–5 kiloa lisää hiivaa. Vaikka nämä hiivat voidaan kierrättää, niiden lukumäärä on rajoitettu, joten niitä kutsutaan jätehiivoiksi.
Suhteellisesti sanottuna suhteellisen yksinkertainen menetelmä oluthiivan prosessoimiseksi on suorittaa ensin esikäsittely, kuten pesu ja karvanpoisto, sitten seinämurskaus ja sitten jatkokäsittely tarvittavan hiivajauheen tai hiivauutteen saamiseksi. Tietyn hiivauutteen käsittelytekniikan osalta katso toista hiivauutetekniikkaa käsittelevää artikkeliamme. Tässä on lyhyt kuvaus prosessista oluthiivasta hiivauutteeseen. Prosessi sisältää:
Hiivan käyminen - hiivan hajottaminen - sentrifugointi - haihdutus ja väkevöinti - kuivaus
Tällä yksinkertaisella oluthiivan käsittelyprosessilla saatua lopputuotetta käytetään pääasiassa rehualalla, mutta sitä ei voida käyttää elintarvike- ja kosmetiikkateollisuudessa. Sitä voidaan käyttää jopa elatusaineen lisäyksenä biologisen käymisen alalla, mikä ei ole tyydyttävää. Tämä eroaa hyvin paljon hiivauutteesta, joka on tuotettu puhtaasti leipomohiivasta käyttämällä sokerilähteitä. Päällisin puolin se on tietysti hintaero, mutta itse asiassa meidän pitäisi laajentaa ajatteluamme, selvittää erojen syyt ja nostaa oluthiivan markkina-arvoa.
3.2. Syitä oluthiivauutteen huonompaan laatuun
Oluen jätehiivauutteella on voimakas karvas maku. Oluen katkeruusasteen 5-120 mukaan monien testattujen kuivauutejauheiden katkeruusarvo EBU on suurempi kuin 8, monien jopa yli 30, ja siihen liittyy jopa ei-toivottua koksia. Tahnamainen maku. Oluthiivauutteen laatu on hieman huonompi, ja syyt ovat todennäköisesti seuraavat.
a: Oluen jätehiiva, nämä ovat pääasiassa humalassa tuotettuja katkeria aineita, nimittäin iso-alfahappoja (kuten humuloni ja isohumuloni), tanniinit jne., jotka adsorboituvat hiivan soluseinään käymisprosessin aikana; ·
b: Panimosta tulevalla tuoreella hiivalla on erilainen eloonjäämisaste riippuen sen sijainnista ja kiertonopeudesta, 30–90 %, ja laatu vaihtelee;
c: Panimoiden jätehiivan keräysprosessissa eri prosessilaitteet vahingoittavat itse hiivaa eriasteisesti ja aiheuttavat vaihtelevaa saastumista; ·
d: Hiivan soluseinän hajottamiseksi on monia menetelmiä alla olevan kuvan mukaisesti, mukaan lukien entsymaattiset menetelmät, ultraääni, kemialliset menetelmät jne., joista jokaisella on erilainen vaikutus lopputulokseen.
3.3. Ehdotuksia oluthiivauutteen laadun parantamiseksi
Käytetyn oluen hiivan tuotanto on suuri, ja siinä on paljon parantamisen varaa. Jätehiivatuotteiden laadun parantamiseksi monet yritykset ovat panostaneet näillä alueilla, erityisesti jotkut tunnetut kansainväliset oluenpanimot. Esimerkiksi Anheuser-Busch InBev on käynnistänyt elämän hiivaprojektin tämän ongelman ratkaisemiseksi. kuten Ranskalainen hiivainen start-up-yritys on ottanut käyttöön ainutlaatuisen teknisen innovaation kitkeryyden poistamiseksi; Esimerkiksi japanilaisella Kirin Beerillä on jo patentoituja teknologioita katkeruuden poistamiseksi oluthiivasta.
Kaikki tämä todistaa, että hukkaoluthiivan käyttö korkealaatuisten hiivauutetuotteiden valmistukseen on toteutunut kansainvälisesti. Viitattiin klassisiin ulkomaisiin oluenpanimokirjoihin sekä hiivauutteen käymis- ja tuotantoteknologiaan sekä tietysti viimeaikaisiin kansainvälisiin tutkimustuloksiin jäteoluthiivauutteen prosessista. Näihin viittaaminen ei ole muuta kuin syiden ja läpimurtotekniikoiden etsimistä. Yksinkertaisen järjestelyn ansiosta seuraavat yleiset ehdotuksemme hiivauutteen laadun parantamiseksi ovat vain viitteellisiä.
On hyödyllisempää käyttää tuoretta käytettyä hiivaa kuin kuivattua käytettyä hiivaa; ·
Vaikka tulokset näkyvät hiivatuotteissa, suhteellisesti sanoen jätehiivan esikäsittelyprosessi on tärkeämpi;
Ajatus tehdä kaikista tuotteista huippuluokan uutteita ei ehkä ole realistinen, ja meidän on harkittava oluthiivan lähteestä poikkeamista;
Myöhemmässä soluseinän hajoamisprosessissa voi olla monia muuttuvia tekijöitä, jotka johtavat erilaisiin tuloksiin, mutta se on myös useimpien tutkimusten suunta. Ulkomaisen tiedon lisääminen auttaa valitsemaan sopivimman teollisen tuotantotavan;
Katso yllä olevat leivinhiivan tuotantoprosessia ja toimintaa koskevat varotoimet oluthiivauutteen laadun vakauttamiseksi.
Vaikka uskommekin, että tämä saattaa meidän näkökulmastamme parantaa olutjätehiivauutetuotteiden muotoilua ja tuotteiden laatua, suosittelemme ennen käyttöönottoa, että jotkut yritykset ja tutkimuslaitokset voivat tehdä samoin kuin teollinen tuotanto. On parasta tutkia pieniä ja pilottitestejä ennen teolliseen tuotantoon siirtymistä.
