Õllepärmi kääritamise ja pärmiekstrakti optimeerimise protsess
84 korgiga õllepärm ja selle ekstraktimise tehnoloogia
Saccharomyces cerevisiae tööstuslike rakenduste hulgas on kaks kõige tuntumat kohta see, et see aitab õlut valmistada, muutes suhkru alkoholiks, lisades samal ajal maitset; teine on see, et aktiivpärmi kasutatakse leivaküpsetamisel, aidates küpsetistel kohevaks saada, ja võib ka maitset anda. Kuigi rangelt võttes on mõlemad Saccharomyces cerevisiae, on tööstusliku kääritamisprotsessi ülesehituses siiski palju erinevusi.
Selles artiklis käsitletakse peamiselt õllepruulimisprotsessis pärmi kääritamise tehnilist protsessi, samuti õllejäätmete pärmi töötlemise uusimat tehnoloogilist suunda, et anda ettevõtetele teavet.
1. Õllepruulimise tüüpilised protsessid
Järgmine joonis on tüüpiline õllepruulimise protsessi vooskeem:
Õllepruulimisprotsess hõlmab muuhulgas linnaste tootmist, jahvatamist, meskimist, ekstrakti eraldamist, humala lisamist ja keetmist, humala ja setete eemaldamist, jahutamist ja õhutamist, kääritamist, pärmi õllest eraldamist, laagerdamist, laagerdamist ja pakendamist. Kogu protsessi eesmärk on muuta teraviljatärklis suhkruks, seejärel kääritada seda pärmiga alkoholi saamiseks ja lõpuks saada valmistoode.
On palju õlleliike ja maitseid, mis jäävad selle arutelu raamest välja. Siin kirjeldame ja mõistame seda vaid lühidalt.
2. Õllepärmi kääritamisprotsessi insener
Õllepärmi kääritamine on tegelikult partii kääritamine. Kasutatavad mahutid on peamiselt mõeldud suhkru muundamiseks alkoholiks, mis erineb pagaripärmi kääritamise lõppeesmärgist, milleks on pärmi enda saamine. Tavalised õlle käärituspaagid on kõik silindrilised ja koonilised käärituspaagid, nagu on näidatud allpool:
Õllekäärituspaagi disain on loomulikult tingitud sellest, et tegemist on anaeroobse kääritusega, mis erineb meie tavapärastest aeroobsetest käärituspaakidest. Disain põhineb aga peamiselt järgmistel kaalutlustel:
a: koonuse põhi aitab jäägil ja pärmil settida käärimise lõpus;
b: koonuse põhi hõlbustab selge vedeliku väljavoolu ja jääkide kihistumist;
c: koonuspõhi aitab ka CIP-i puhastamisel jne.
Õllepärmi kääritamiseks on proovitud ka teatud tüüpi pidevaid kääritamismeetodeid, näiteks allpool näidatud mitme paagiga segamise pideva kääritamise süsteem:
Näiteks sünteesigaasi anaeroobse kääritamise uuemas valdkonnas kasutatakse järgmist pidevat tornkäärituspaakide süsteemi ja loomulikult ka teisi klassikalisemaid suuremahulisi anaeroobseid käärituspaake, mida siin ei ole loetletud:
Nendel pidevatel kääritussüsteemidel on veel palju õppida. Näiteks praegust pidevat anaeroobset kääritussüsteemi, kuidas ringleda, kuidas taaskasutada, kuidas saagikust parandada jne, saab õppida ja uurida sügavamal tasandil. Kuivõrd aga seda pidevat kääritussüsteemi kasutatakse õllepärmi kääritamiseks, siis need ebaõnnestuvad. Põhjus on ilmselt selles, et saagikus, maitse jne pole hästi kontrollitud. Paljud inimesed Hiinas on kasutanud sellist pidevat kääritamist ka teiste toodete puhul, kuid nad pole sisu saanud ja lõppesid põhimõtteliselt ebaõnnestumisega. Seetõttu on siin ka meeldetuletus mööduvatele kääritusmeistritele.
Õlle kääritamisprotsessi tehnoloogiast ja konkreetsetest toimingutest siinkohal juttu ei tule. Vajadusel arutame seda eraldi.
Õllejäätmepärmi töötlemine
3.1. Õllejäätmepärmi tavapärased töötlemismeetodid
Kulutatud õllepärm on pruulikodade kõrvalsaaduse poolest suuruselt teine. Peamine põhjus on selles, et õlle kääritamisel tekkiva pärmi kogus on ligikaudu 4-5 korda suurem kui käärimise alguses lisatud pärmi kogus. See tähendab, et iga käärimise alustamiseks kasutatud pärmi kilogrammi kohta toodetakse lisaks 4–5 kilogrammi pärmi. Kuigi neid pärme saab taaskasutada, on nende kordade arv piiratud, mistõttu nimetatakse neid jäätmepärmideks.
Suhteliselt öeldes on õllepärmi töötlemise suhteliselt lihtne meetod teostada esmalt eeltöötlus, nagu pesemine ja mõru eemaldamine, seejärel seina purustamine ja seejärel edasine töötlemine vajaliku pärmipulbri või pärmiekstrakti saamiseks. Konkreetse pärmiekstrakti töötlemise tehnoloogia kohta vaadake meie teist pärmiekstrakti tehnoloogiat käsitlevat artiklit. Siin on lühike kirjeldus protsessist õllepärmist pärmiekstraktini. Protsess sisaldab:
Pärmi kääritamine - pärmi lagundamine - tsentrifuugimine - aurustamine ja kontsentreerimine - kuivatamine
Selle lihtsa õllepärmi töötlemise protsessiga saadud lõpptoodet kasutatakse peamiselt loomasööda valdkonnas, kuid seda ei saa kasutada toiduainete ja kosmeetika valdkonnas. Seda saab kasutada isegi söötmelisandina bioloogilise kääritamise valdkonnas, mis on ebarahuldav. See erineb suuresti pärmiekstraktist, mis on toodetud suhkruallikate abil puhtalt pagaripärmist. Pealtnäha on see muidugi hinnaerinevus, aga tegelikult peaks mõtlema avardama, välja selgitama mõned erinevuste põhjused ja tõstma õllepärmi turuväärtust.
3.2. Õllepärmi ekstrakti halvema kvaliteedi põhjused
Õllejäätmepärmi ekstrakt on tugeva mõru maitsega. Vastavalt õlle kibedusastmele vahemikus 5–120 on paljude testitud kuivekstrakti pulbrite kibedusväärtus EBU suurem kui 8, paljudel isegi suurem kui 30 ja sellega kaasneb isegi mõni ebasoovitav koks. Pastane maitse. Õllepärmi ekstrakti kvaliteet on veidi kehvem ja põhjused on ilmselt järgmised.
a: õllejäätmed, peamiselt humalas toodetud mõruained, nimelt iso-alfahapped (nagu humuloon ja isohumuloon), tanniinid jne, mis adsorbeeritakse käärimisprotsessi käigus pärmi rakuseinale; ·
b: Õlletehasest väljuval värskel pärmil on sõltuvalt selle asukohast ja ringluskiirusest erinev ellujäämismäär, mis jääb vahemikku 30% kuni 90% ning kvaliteet on erinev;
c: Õlletehastes pärmijäätmete kogumise protsessis kahjustavad erinevad protsessirajatised pärmi ennast erineval määral ja põhjustavad erineval määral reostust; ·
d: Pärmi rakuseina lõhkumiseks on palju meetodeid, nagu on näidatud alloleval joonisel, sealhulgas ensümaatilised meetodid, ultraheli, keemilised meetodid jne, millest igaühel on erinev mõju lõpptulemusele.
3.3. Ettepanekud õllepärmiekstrakti kvaliteedi parandamiseks
Kasutatud õllepärmi toodang on suur ja väärtuse parandamiseks on palju ruumi. Jäätmepärmitoodete kvaliteedi parandamiseks on nendes valdkondades palju pingutanud paljud ettevõtted, eriti mõned tuntud rahvusvahelised õllepruulijad. Näiteks Anheuser-Busch InBev on käivitanud elupärmi projekti, et konkreetselt sellest probleemist üle saada; nagu näiteks Prantsuse pärmist idufirma on rakendanud ainulaadse tehnilise uuenduse kibeduse kõrvaldamiseks; Näiteks Jaapani Kirin Beeril on juba mõned patenteeritud tehnoloogiad õllepärmist kibeduse eemaldamiseks.
Kõik eelnev tõestab, et õllejäätmepärmi kasutamine tipptasemel pärmiekstrakti toodete valmistamiseks on rahvusvaheliselt realiseeritud. Viitasime mõnele klassikalisele välismaise õllepruulimise raamatule, samuti pärmiekstrakti kääritamis- ja tootmistehnoloogiale ning loomulikult värsketele rahvusvahelistele uurimistulemustele õllejäätmepärmiekstrakti protsessi kohta. Nendele viitamine pole midagi muud kui põhjuste ja läbimurdetehnikate otsimine. Lihtsa korralduse kaudu on järgmised meie üldised soovitused pärmiekstrakti kvaliteedi parandamiseks, ainult viitamiseks.
Kasulikum on kasutada värsket vanapärmi kui kuivatatud vanapärmi; ·
Kuigi tulemused kajastuvad pärmitoodetes, on suhteliselt palju olulisem pärmijäätmete eeltöötlusprotsess;
Idee teha kõik tooted kvaliteetseteks ekstraktideks ei pruugi olla realistlik ja me peame kaaluma õllepärmi allikast kõrvalekaldumist;
Järgneval rakuseina katkemise protsessil võib olla palju muutuvaid tegureid, mis viivad erinevate tulemusteni, kuid see on ka enamiku uuringute suund. Rohkema välisinfo mõistmine aitab valida sobivaima tööstusliku tootmismeetodi;
Palun vaadake ülaltoodud ettevaatusabinõusid pagaripärmi tootmisprotsessi ja kasutamise kohta, et aidata stabiliseerida õllepärmi ekstrakti kvaliteeti.
Kuigi meie arvates võib see parandada õllejäätmete pärmiekstrakti toodete disaini ja tootekvaliteeti, soovitame enne juurutamist mõnel ettevõttel ja teadusasutusel teha sama, mida tööstuslik tootmine. Enne tööstusliku tootmisega alustamist on kõige parem uurida väikeseid ja pilootteste.
