فرآیند بهینه سازی تخمیر مخمر آبجو و عصاره مخمر
مخمر آبجو 84 کلاهک و تکنولوژی عصاره آن
در میان کاربردهای صنعتی Saccharomyces cerevisiae، دو مکان شناخته شده این است که به دم کردن آبجو کمک می کند، قند را به الکل تبدیل می کند و در عین حال طعم را نیز اضافه می کند. مورد دیگر این است که از مخمر فعال در پخت نان استفاده می شود و به پف دار شدن محصولات پخته شده کمک می کند و همچنین می تواند طعم دهنده باشد. اگرچه، به طور دقیق، هر دو ساکارومایسس سرویزیه هستند، اما هنوز تفاوت های زیادی در طراحی فرآیند تخمیر صنعتی وجود دارد.
این مقاله عمدتاً در مورد فرآیند مهندسی تخمیر مخمر در فرآیند دم کردن آبجو و همچنین آخرین جهت فن آوری تصفیه مخمر ضایعات آبجو بحث می کند تا اطلاعاتی را برای شرکت ها ارائه دهد.
1. فرآیندهای معمول دم کردن آبجو
شکل زیر نمودار جریان فرآیند معمولی برای دم کردن آبجو است:
فرآیند دم کردن آبجو شامل تولید مالت، آسیاب کردن، له کردن، جداسازی عصاره، افزودن و جوشاندن رازک، حذف رازک و رسوب، خنک‌سازی و هوادهی، تخمیر، جداسازی مخمر از آبجو، پیری، بلوغ و بسته‌بندی و غیره است. هدف از کل فرآیند تبدیل نشاسته دانه به شکر، تخمیر آن با مخمر برای تولید الکل و در نهایت به دست آوردن محصول نهایی است.
انواع و طعم های زیادی از آبجو وجود دارد که از حوصله این بحث خارج است. در اینجا، ما فقط به طور خلاصه آن را توصیف و درک می کنیم.
2. مهندسی فرآیند تخمیر مخمر آبجو
تخمیر مخمر آبجو در واقع یک تخمیر دسته ای است. مخازن مورد استفاده عمدتاً برای تبدیل شکر به الکل است که با هدف نهایی تخمیر مخمر نانوایی که بدست آوردن خود مخمر است متفاوت است. مخازن تخمیر معمولی آبجو همه مخازن تخمیر استوانه ای و مخروطی شکل هستند که در زیر نشان داده شده است:
طراحی مخزن تخمیر آبجو البته به این دلیل است که یک تخمیر بی هوازی است که کاملاً با مخازن تخمیر هوازی معمولی ما متفاوت است. با این حال، طراحی عمدتاً بر اساس ملاحظات زیر است:
الف: ته مخروط به ته نشین شدن باقیمانده و مخمر در پایان تخمیر کمک می کند.
ب: کف مخروطی خروج مایع شفاف و طبقه بندی باقیمانده را تسهیل می کند.
ج: ته مخروط همچنین به تمیز کردن CIP و غیره کمک می کند.
برخی از انواع روش‌های تخمیر پیوسته نیز برای تخمیر مخمر آبجو آزمایش شده‌اند، مانند سیستم تخمیر مداوم هم‌زن چند مخزن که در زیر نشان داده شده است:
به عنوان مثال، سیستم مخزن تخمیر برج پیوسته زیر، و البته دیگر مخازن تخمیر بی‌هوازی کلاسیک‌تر، در زمینه جدیدتر تخمیر بی‌هوازی گاز سنتز استفاده می‌شود که در اینجا فهرست نشده‌اند:
این سیستم های تخمیر مداوم هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری دارند. به عنوان مثال، سیستم تخمیر بی هوازی مداوم فعلی، نحوه گردش، نحوه بازیافت، نحوه بهبود عملکرد و غیره را می توان در سطح عمیق تری آموخت و مطالعه کرد. با این حال، تا آنجا که این سیستم تخمیر مداوم برای تخمیر مخمر آبجو استفاده می شود، آنها شکست می خورند. دلیل آن احتمالا این است که عملکرد، طعم و غیره به خوبی کنترل نشده است. بسیاری از مردم چین نیز از این نوع تخمیر مداوم برای محصولات دیگر استفاده کرده‌اند، اما اصل آن را به دست نیاورده‌اند و اساساً به شکست ختم شده‌اند. بنابراین، در اینجا یادآوری برای استادان تخمیر در حال گذراندن است.
فن آوری و عملیات خاص فرآیند تخمیر آبجو در اینجا مورد بحث قرار نخواهد گرفت. در صورت لزوم به طور جداگانه در مورد آن بحث خواهیم کرد.
درمان ضایعات مخمر آبجو
3.1. روش های متعارف تصفیه مخمر آبجو پسماند
مخمر آبجو مصرف شده دومین محصول جانبی فراوان کارخانه های آبجوسازی است. دلیل اصلی این است که مقدار مخمر تولید شده در طی تخمیر آبجو تقریباً 4 تا 5 برابر مقدار مخمر اضافه شده در ابتدای تخمیر است. یعنی به ازای هر کیلوگرم مخمری که برای شروع تخمیر استفاده می شود، 4 تا 5 کیلوگرم مخمر اضافی تولید می شود. اگرچه این مخمرها قابل بازیافت هستند، اما تعداد دفعات آن محدود است، بنابراین به آنها مخمرهای زائد می گویند.
به طور نسبی، روش نسبتاً ساده برای پردازش مخمر آبجو این است که ابتدا عملیات پیش تصفیه مانند شستشو و تلخ شدن انجام شود، سپس سنگ شکنی دیوار انجام شود و سپس پردازش بیشتر برای به دست آوردن پودر مخمر یا عصاره مخمر مورد نیاز است. برای فناوری خاص پردازش عصاره مخمر، لطفاً به مقاله دیگر ما در مورد فناوری عصاره مخمر مراجعه کنید. در اینجا شرح مختصری از فرآیند از مخمر آبجو به عصاره مخمر ارائه شده است. فرآیند شامل:
تخمیر مخمر - تجزیه مخمر - سانتریفیوژ - تبخیر و غلظت - خشک کردن
محصول نهایی به‌دست‌آمده از این فرآیند ساده درمان مخمر آبجو عمدتاً در زمینه خوراک دام استفاده می‌شود، اما در زمینه‌های غذایی و آرایشی قابل استفاده نیست. حتی می توان از آن به عنوان یک ماده افزودنی در زمینه تخمیر بیولوژیکی استفاده کرد که رضایت بخش نیست. این بسیار متفاوت از عصاره مخمر تولید شده صرفاً از مخمر نانوایی با استفاده از منابع قندی است. البته در ظاهر اختلاف قیمت است، اما در واقع باید فکر خود را گسترش دهیم، دلایلی برای تفاوت ها پیدا کنیم و ارزش بازار مخمر آبجو را افزایش دهیم.
3.2. دلایل کیفیت پایین عصاره مخمر آبجو
عصاره مخمر ضایعات آبجو طعم تلخی قوی دارد. با توجه به سطح تلخی آبجو بین 5 تا 120، مقدار تلخی EBU بسیاری از پودرهای عصاره خشک آزمایش شده بیشتر از 8 است، بسیاری از آنها حتی بیشتر از 30 هستند و حتی با مقداری کک نامطلوب همراه هستند. طعم خمیری. کیفیت عصاره مخمر آبجو کمی پایین تر است و دلایل آن احتمالاً به شرح زیر است.
الف: مخمر ضایعات آبجو، اینها عمدتاً مواد تلخی هستند که در رازک تولید می شوند، یعنی اسیدهای ایزو آلفا (مانند هومولون و ایزوهومولون)، تانن ها و غیره، که در طول فرآیند تخمیر به دیواره سلولی مخمر جذب می شوند. ·
ب: مخمر تازه ای که از آبجوسازی خارج می شود، بسته به محل و میزان گردش آن، میزان بقای متفاوتی دارد که از 30٪ تا 90٪ متغیر است و کیفیت آن متفاوت است.
ج: در فرآیند جمع آوری مخمر ضایعات در کارخانه های آبجو، امکانات فرآیندی مختلف به خود مخمر به درجات مختلف آسیب می رساند و باعث درجات مختلفی از آلودگی می شود. ·
د: روش های زیادی برای برهم زدن دیواره سلولی مخمر مانند شکل زیر وجود دارد که از آن جمله می توان به روش های آنزیمی، اولتراسوند، روش های شیمیایی و ... اشاره کرد که هر کدام تاثیر متفاوتی در نتیجه نهایی خواهند داشت.
3.3. پیشنهاداتی برای بهبود کیفیت عصاره مخمر آبجو
خروجی مخمر آبجو مصرف شده زیاد است و فضای زیادی برای بهبود ارزش وجود دارد. به منظور بهبود کیفیت محصولات مخمر ضایعات، شرکت های بسیاری تلاش های زیادی در این زمینه ها انجام داده اند، به ویژه برخی از آبجوسازان معروف بین المللی. به عنوان مثال، Anheuser-Busch InBev پروژه مخمر زندگی را برای غلبه بر این مشکل راه اندازی کرده است. مانند شرکت نوپا فرانسوی مخمر یک نوآوری فنی منحصر به فرد را برای از بین بردن تلخی ها اجرا کرده است. به عنوان مثال، ماءالشعیر ژاپنی Kirin، قبلاً دارای برخی فناوری های ثبت شده برای از بین بردن تلخی مخمر آبجو بوده است.
همه موارد فوق ثابت می کند که استفاده از مخمر آبجو ضایعاتی برای تولید محصولات عصاره مخمر مرغوب در سطح بین المللی محقق شده است. به چند کتاب کلاسیک دم کردن آبجو خارجی و همچنین تکنولوژی تخمیر و تولید عصاره مخمر و البته نتایج تحقیقات بین المللی اخیر در مورد فرآیند ضایعات عصاره مخمر آبجو اشاره کردیم. رجوع به اینها چیزی جز جستجوی دلایل و تکنیک های پیشرفت نیست. از طریق سازماندهی ساده، پیشنهادات کلی ما برای بهبود کیفیت عصاره مخمر، فقط برای مرجع، زیر است.
استفاده از مخمر تازه مصرف شده مفیدتر از مخمر مصرف شده خشک است. ·
اگرچه نتایج در محصولات مخمر منعکس شده است، به طور نسبی، فرآیند پیش تصفیه مخمر زباله مهمتر است.
ایده تبدیل همه محصولات به عصاره های با کیفیت ممکن است واقع بینانه نباشد و ما باید انحراف از منبع مخمر آبجو را در نظر بگیریم.
فرآیند تخریب دیواره سلولی متعاقب آن ممکن است عوامل تغییر دهنده زیادی داشته باشد که منجر به نتایج متفاوتی می شود، اما این جهت بیشتر تحقیقات نیز می باشد. درک بیشتر اطلاعات خارجی به انتخاب مناسب ترین روش تولید صنعتی کمک می کند.
لطفاً برای کمک به تثبیت کیفیت عصاره مخمر آبجو، به اقدامات احتیاطی بالا برای فرآیند تولید و عملکرد مخمر نانوایی مراجعه کنید.
اگرچه، از دیدگاه ما، ما معتقدیم که این ممکن است طراحی و کیفیت محصول محصولات عصاره مخمر ضایعات آبجو را بهبود بخشد، قبل از اجرا، ما همچنین توصیه می کنیم که برخی از شرکت ها و موسسات تحقیقاتی بتوانند مانند تولید صنعتی انجام دهند. بهتر است قبل از اقدام به تولید صنعتی، آزمایش های کوچک و آزمایشی را بررسی کنید.
