Proceso de optimización de la fermentación de la levadura de cerveza y del extracto de levadura
Levadura de cerveza 84cap y su tecnología de extracción
Entre las aplicaciones industriales de Saccharomyces cerevisiae, las dos más conocidas son que ayuda a elaborar cerveza, convirtiendo el azúcar en alcohol y añadiendo sabor; la otra es que la levadura activa se utiliza para hornear pan, ayudando a que los productos horneados queden esponjosos y también puede añadir sabor. Aunque, estrictamente hablando, ambas son Saccharomyces cerevisiae, todavía hay muchas diferencias en el diseño del proceso de fermentación industrial.
Este artículo analiza principalmente el proceso de ingeniería de la fermentación de la levadura en el proceso de elaboración de cerveza, así como la última dirección tecnológica del tratamiento de la levadura residual de la cerveza, para proporcionar cierta información a las empresas.
1. Procesos típicos de elaboración de cerveza
La siguiente figura es un diagrama de flujo de proceso típico para la elaboración de cerveza:
El proceso de elaboración de la cerveza incluye la producción de malta, la molienda, la maceración, la separación del extracto, la adición y ebullición del lúpulo, la eliminación del lúpulo y los sedimentos, el enfriamiento y la aireación, la fermentación, la separación de la levadura de la cerveza, el envejecimiento, la maduración y el envasado, entre otros. El objetivo de todo el proceso es convertir el almidón del grano en azúcar, para luego fermentarlo con levadura para producir alcohol y, finalmente, obtener el producto terminado.
Existen muchos tipos y sabores de cerveza que van más allá del alcance de esta discusión. Aquí, solo los describiremos y comprenderemos brevemente.
2. Ingeniería del proceso de fermentación de la levadura de cerveza
La fermentación de la levadura de cerveza es en realidad una fermentación por lotes. Los tanques que se utilizan son principalmente para convertir el azúcar en alcohol, lo cual es diferente del propósito final de la fermentación de la levadura de panadería, que es obtener la propia levadura. Los tanques de fermentación de cerveza más comunes son todos tanques de fermentación cilíndricos y cónicos, como se muestra a continuación:
El diseño del tanque de fermentación de cerveza se basa, por supuesto, en que se trata de una fermentación anaeróbica, que es bastante diferente de nuestros tanques de fermentación aeróbica convencionales. Sin embargo, el diseño se basa principalmente en las siguientes consideraciones:
a:El fondo cónico ayuda a que los residuos y la levadura se asienten al final de la fermentación;
b:El fondo cónico facilita la salida de líquido claro y la estratificación de residuos;
c:El fondo cónico también ayuda en la limpieza CIP, etc.
También se han probado algunos tipos de métodos de fermentación continua para la fermentación de levadura de cerveza, como el sistema de fermentación continua con agitación de múltiples tanques que se muestra a continuación:
Por ejemplo, el siguiente sistema de tanque de fermentación de torre continua, y por supuesto otros tanques de fermentación anaeróbica a gran escala más clásicos, se utilizan en el campo más nuevo de la fermentación anaeróbica de gas de síntesis, que no se enumeran aquí:
Estos sistemas de fermentación continua aún tienen mucho que aprender. Por ejemplo, el sistema actual de fermentación anaeróbica continua, cómo circular, cómo reciclar, cómo mejorar el rendimiento, etc., se puede aprender y estudiar en un nivel más profundo. Sin embargo, en la medida en que este sistema de fermentación continua se utiliza para la fermentación de levadura de cerveza, falla. La razón es probablemente que el rendimiento, el sabor, etc. no están bien controlados. Muchas personas en China también han utilizado este tipo de fermentación continua para otros productos, pero no han captado la esencia y básicamente terminaron en fracaso. Por lo tanto, aquí también hay un recordatorio para los maestros de fermentación que aprueban.
No se tratarán aquí las técnicas y operaciones específicas del proceso de fermentación de la cerveza. Si es necesario, las analizaremos por separado.
Tratamiento de levadura de cerveza residual
3.1. Métodos convencionales de tratamiento de residuos de levadura de cerveza
La levadura de cerveza usada es el segundo subproducto más abundante en las cervecerías. La razón principal es que la cantidad de levadura producida durante la fermentación de la cerveza es aproximadamente de 4 a 5 veces la cantidad de levadura agregada al comienzo de la fermentación. Esto significa que por cada kilogramo de levadura utilizada para iniciar la fermentación, se producen de 4 a 5 kilogramos adicionales de levadura. Aunque estas levaduras se pueden reciclar, el número de veces es limitado, por lo que se las llama levaduras de desecho.
En términos relativos, el método relativamente simple para procesar la levadura de cerveza es realizar primero un pretratamiento como lavado y desamargamiento, luego realizar la trituración de las paredes y luego continuar con el proceso para obtener el polvo de levadura o el extracto de levadura requerido. Para conocer la tecnología de procesamiento de extracto de levadura específica, consulte nuestro otro artículo sobre tecnología de extracto de levadura. A continuación, se incluye una breve descripción del proceso desde la levadura de cerveza hasta el extracto de levadura. El proceso incluye:
Fermentación de levadura - descomposición de levadura - centrifugación - evaporación y concentración - secado
El producto final obtenido mediante este sencillo proceso de tratamiento con levadura de cerveza se utiliza principalmente en el campo de la alimentación animal, pero no se puede utilizar en los campos de la alimentación y la cosmética. Incluso se puede utilizar como complemento de medio en el campo de la fermentación biológica, lo que no es satisfactorio. Esto es muy diferente del extracto de levadura producido puramente a partir de levadura de panadería utilizando fuentes de azúcar. Por supuesto, en la superficie, es una diferencia de precio, pero de hecho, deberíamos ampliar nuestro pensamiento, averiguar algunas razones de las diferencias y aumentar el valor de mercado de la levadura de cerveza.
3.2. Razones de la mala calidad del extracto de levadura de cerveza
El extracto de levadura de desecho de cerveza tiene un fuerte sabor amargo. Según el nivel de amargor de la cerveza entre 5 y 120, el valor de amargor EBU de muchos polvos de extracto seco probados es mayor que 8, muchos son incluso mayores que 30 e incluso van acompañados de un poco de cocaína indeseable. Sabor pastoso. La calidad del extracto de levadura de cerveza es ligeramente inferior y las razones probablemente sean las siguientes.
a: Levadura de desecho de cerveza, se trata principalmente de sustancias amargas producidas en el lúpulo, a saber, ácidos iso-alfa (como humulona e isohumulona), taninos, etc., que se adsorberán a la pared celular de la levadura durante el proceso de fermentación;
b:La levadura fresca que sale de la cervecería tiene diferentes tasas de supervivencia dependiendo de su ubicación y tasa de circulación, que van del 30% al 90%, y la calidad varía;
c:En el proceso de recolección de levadura residual en las cervecerías, las diferentes instalaciones de procesamiento dañarán la levadura en sí en distintos grados y causarán distintos grados de contaminación;
d:Existen muchos métodos para alterar la pared celular de la levadura como se muestra en la figura siguiente, incluidos métodos enzimáticos, ultrasonidos, métodos químicos, etc., cada uno de los cuales tendrá un impacto diferente en el resultado final.
3.3. Sugerencias para mejorar la calidad del extracto de levadura de cerveza
La producción de levadura de cerveza usada es grande y hay mucho margen para mejorar el valor. Con el fin de mejorar la calidad de los productos de levadura de desecho, muchas empresas han hecho muchos esfuerzos en estas áreas, especialmente algunas cerveceras internacionales muy conocidas. Por ejemplo, Anheuser-Busch InBev ha lanzado un proyecto de levadura viva para superar específicamente este problema; por ejemplo, la empresa francesa de nueva creación de levadura ha implementado una innovación técnica única para eliminar el amargor; la japonesa Kirin Beer, por ejemplo, ya tiene algunas tecnologías patentadas para eliminar el amargor de la levadura de cerveza.
Todo lo anterior demuestra que el uso de levadura de cerveza de desecho para elaborar productos de extracto de levadura de alta calidad se ha hecho realidad a nivel internacional. Hemos hecho referencia a algunos libros clásicos extranjeros sobre elaboración de cerveza, así como a la tecnología de fermentación y producción de extracto de levadura y, por supuesto, a los resultados de investigaciones internacionales recientes sobre el proceso de extracción de levadura de cerveza de desecho. Hacer referencia a ellos no es más que buscar las razones y las técnicas innovadoras. A continuación, mediante una organización sencilla, se presentan nuestras sugerencias generales para mejorar la calidad del extracto de levadura, solo como referencia.
Es más beneficioso utilizar levadura fresca usada que levadura seca usada; ·
Aunque los resultados se reflejan en los productos de levadura, relativamente hablando, el proceso de pretratamiento de la levadura residual es más importante;
La idea de convertir todos los productos en extractos de alta calidad puede no ser realista, y debemos considerar la desviación de la fuente de levadura de cerveza;
El proceso posterior de ruptura de la pared celular puede tener muchos factores cambiantes que conduzcan a resultados diferentes, pero también es la dirección de la mayoría de las investigaciones. Comprender más información externa ayudará a elegir el método de producción industrial más adecuado;
Consulte las precauciones anteriores para el proceso de producción y el funcionamiento de la levadura de panadería para ayudar a estabilizar la calidad del extracto de levadura de cerveza.
Aunque, desde nuestra perspectiva, creemos que esto puede mejorar el diseño y la calidad del producto de los productos de extracto de levadura de desecho de cerveza, antes de la implementación, también recomendamos que algunas empresas e instituciones de investigación puedan hacer lo mismo que la producción industrial. Es mejor explorar pruebas piloto a pequeña escala antes de proceder a la producción industrial.
