Proses optimasi fermentasi ragi bir dan ekstrak ragi
Ragi bir 84cap dan teknologi ekstraksinya
Di antara aplikasi industri Saccharomyces cerevisiae, dua tempat yang paling terkenal adalah membantu pembuatan bir, mengubah gula menjadi alkohol sekaligus menambah rasa; yang lainnya adalah ragi aktif digunakan dalam memanggang roti, membantu makanan panggang menjadi mengembang, dan juga dapat menambah rasa. Meskipun, secara tegas, keduanya adalah Saccharomyces cerevisiae, masih banyak perbedaan dalam desain proses fermentasi industri.
Artikel ini terutama membahas proses rekayasa fermentasi ragi dalam proses pembuatan bir, serta arah teknologi terbaru dalam pengolahan ragi limbah bir, untuk memberikan beberapa informasi bagi perusahaan.
1. Proses pembuatan bir yang umum
Gambar berikut adalah diagram alir proses umum untuk pembuatan bir:
Proses pembuatan bir meliputi produksi malt, penggilingan, penumbukan, pemisahan ekstrak, penambahan dan perebusan hop, penghilangan hop dan endapan, pendinginan dan aerasi, fermentasi, pemisahan ragi dari bir, penuaan, pematangan, dan pengemasan, dan lain-lain. Tujuan dari keseluruhan proses ini adalah untuk mengubah pati biji-bijian menjadi gula, kemudian memfermentasinya dengan ragi untuk menghasilkan alkohol, dan akhirnya memperoleh produk akhir.
Ada banyak jenis dan rasa bir yang tidak termasuk dalam cakupan pembahasan ini. Di sini, kami hanya akan menjelaskan dan memahaminya secara singkat.
2. Rekayasa proses fermentasi ragi bir
Fermentasi ragi bir sebenarnya adalah fermentasi batch. Tangki yang digunakan terutama untuk mengubah gula menjadi alkohol, yang berbeda dari tujuan akhir fermentasi ragi roti, yaitu untuk mendapatkan ragi itu sendiri. Tangki fermentasi bir umum semuanya adalah tangki fermentasi silinder dan kerucut, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
Desain tangki fermentasi bir tentu saja karena merupakan fermentasi anaerobik, yang sangat berbeda dari tangki fermentasi aerobik konvensional. Namun, desainnya terutama didasarkan pada pertimbangan berikut:
a: Bagian bawah kerucut membantu residu dan ragi mengendap di akhir fermentasi;
b: Dasar kerucut memfasilitasi aliran keluar cairan bening dan stratifikasi residu;
c: Bagian bawah kerucut juga membantu dalam pembersihan CIP, dll.
Beberapa jenis metode fermentasi kontinyu juga telah dicoba untuk fermentasi ragi bir, seperti sistem fermentasi kontinyu pengadukan multi-tangki yang ditunjukkan di bawah ini:
Misalnya, sistem tangki fermentasi menara kontinyu berikut ini, dan tentu saja tangki fermentasi anaerobik skala besar yang lebih klasik lainnya, digunakan dalam bidang fermentasi anaerobik syngas yang lebih baru, yang tidak tercantum di sini:
Sistem fermentasi berkelanjutan ini masih perlu banyak belajar. Misalnya, sistem fermentasi anaerobik berkelanjutan saat ini, cara sirkulasi, cara daur ulang, cara peningkatan hasil, dll., dapat dipelajari dan dikaji lebih dalam. Namun, sejauh sistem fermentasi berkelanjutan ini digunakan untuk fermentasi ragi bir, sistem tersebut gagal. Alasannya mungkin karena hasil, rasa, dll. tidak terkontrol dengan baik. Banyak orang di Tiongkok juga telah menggunakan fermentasi berkelanjutan semacam ini untuk produk lain, tetapi mereka tidak mendapatkan esensinya dan pada dasarnya berakhir dengan kegagalan. Oleh karena itu, berikut ini juga merupakan pengingat bagi para ahli fermentasi yang akan lulus.
Teknologi dan operasi spesifik dari proses fermentasi bir tidak akan dibahas di sini. Jika perlu, kami akan membahasnya secara terpisah.
Pengolahan limbah ragi bir
3.1. Metode konvensional pengolahan limbah ragi bir
Ragi Bekas adalah produk sampingan kedua yang paling melimpah dari pabrik bir. Alasan utamanya adalah jumlah ragi yang dihasilkan selama fermentasi bir kira-kira 4 hingga 5 kali lipat jumlah ragi yang ditambahkan di awal fermentasi. Ini berarti bahwa untuk setiap kilogram ragi yang digunakan untuk memulai fermentasi, tambahan 4 hingga 5 kilogram ragi diproduksi. Meskipun ragi ini dapat didaur ulang, jumlahnya terbatas, sehingga disebut ragi sisa.
Secara relatif, metode yang relatif sederhana untuk memproses ragi bir adalah dengan terlebih dahulu melakukan pra-perlakuan seperti pencucian dan penghilangan endapan, kemudian melakukan penghancuran dinding, dan kemudian proses lebih lanjut untuk mendapatkan bubuk ragi atau ekstrak ragi yang dibutuhkan. Untuk teknologi pemrosesan ekstrak ragi yang spesifik, silakan lihat artikel kami yang lain tentang teknologi ekstrak ragi. Berikut adalah deskripsi singkat tentang proses dari ragi bir menjadi ekstrak ragi. Proses tersebut meliputi:
Fermentasi ragi - dekomposisi ragi - sentrifugasi - penguapan dan konsentrasi - pengeringan
Produk akhir yang diperoleh melalui proses pengolahan ragi bir sederhana ini terutama digunakan di bidang pakan ternak, tetapi tidak dapat digunakan di bidang makanan dan kosmetik. Bahkan dapat digunakan sebagai tambahan media di bidang fermentasi biologis, yang kurang memuaskan. Hal ini sangat berbeda dengan ekstrak ragi yang diproduksi murni dari ragi roti menggunakan sumber gula. Tentu saja, di permukaan, ini adalah perbedaan harga, tetapi sebenarnya, kita harus memperluas pemikiran kita, mencari tahu beberapa alasan perbedaan tersebut, dan meningkatkan nilai pasar ragi bir.
3.2. Alasan mengapa ekstrak ragi bir berkualitas rendah
Ekstrak ragi limbah bir memiliki rasa pahit yang kuat. Berdasarkan tingkat kepahitan bir antara 5 dan 120, nilai kepahitan EBU dari banyak bubuk ekstrak kering yang diuji lebih besar dari 8, banyak yang bahkan lebih besar dari 30, dan bahkan disertai dengan beberapa kokas yang tidak diinginkan. Rasa seperti pasta. Kualitas ekstrak ragi bir sedikit lebih rendah, dan alasannya mungkin sebagai berikut.
a:Ragi limbah bir, ini terutama zat pahit yang diproduksi dalam hop, yaitu asam iso-alfa (seperti humulone dan isohumulone), tanin, dll., yang akan diserap ke dinding sel ragi selama proses fermentasi;
b:Ragi segar yang keluar dari tempat pembuatan bir memiliki tingkat kelangsungan hidup yang berbeda-beda tergantung pada lokasi dan laju sirkulasinya, berkisar antara 30% hingga 90%, dan kualitasnya bervariasi;
c:Dalam proses pengumpulan limbah ragi di pabrik bir, fasilitas proses yang berbeda akan merusak ragi itu sendiri dalam tingkat yang berbeda-beda dan menyebabkan berbagai tingkat polusi;
d:Ada banyak metode untuk mengganggu dinding sel ragi seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, termasuk metode enzimatik, ultrasound, metode kimia, dll., yang masing-masing akan memiliki dampak berbeda pada hasil akhir.
3.3. Saran untuk meningkatkan kualitas ekstrak ragi bir
Hasil ragi bir bekas sangat banyak, dan masih banyak ruang untuk peningkatan nilai. Untuk meningkatkan kualitas produk ragi bekas, banyak perusahaan telah melakukan banyak upaya di bidang ini, terutama beberapa pembuat bir internasional yang terkenal. Misalnya, Anheuser-Busch InBev telah meluncurkan proyek ragi hidup untuk mengatasi masalah ini secara khusus; seperti perusahaan rintisan ragi Prancis telah menerapkan inovasi teknis yang unik untuk menghilangkan rasa pahit; Kirin Beer Jepang, misalnya, telah memiliki beberapa teknologi yang dipatenkan untuk menghilangkan rasa pahit dari ragi bir.
Semua hal di atas membuktikan bahwa penggunaan ragi bir bekas untuk membuat produk ekstrak ragi bermutu tinggi telah terwujud secara internasional. Kami merujuk pada beberapa buku klasik tentang pembuatan bir asing, serta teknologi fermentasi dan produksi ekstrak ragi, dan tentu saja hasil penelitian internasional terkini tentang proses ekstrak ragi bir bekas. Mengacu pada hal ini tidak lebih dari sekadar mencari alasan dan teknik terobosan. Melalui pengorganisasian yang sederhana, berikut ini adalah saran umum kami untuk meningkatkan kualitas ekstrak ragi, hanya sebagai referensi.
Lebih bermanfaat menggunakan ragi segar daripada ragi kering;
Meskipun hasilnya tercermin dalam produk ragi, secara relatif, proses pra-perlakuan ragi limbah lebih penting;
Gagasan untuk membuat semua produk menjadi ekstrak kelas atas mungkin tidak realistis, dan kita perlu mempertimbangkan pengalihan dari sumber ragi bir;
Proses disrupsi dinding sel selanjutnya mungkin memiliki banyak faktor yang berubah, yang mengarah pada hasil yang berbeda, tetapi itu juga merupakan arah dari sebagian besar penelitian. Memahami lebih banyak informasi asing akan membantu memilih metode produksi industri yang paling tepat;
Harap lihat tindakan pencegahan di atas untuk proses produksi dan pengoperasian ragi roti untuk membantu menstabilkan kualitas ekstrak ragi bir.
Meskipun, dari sudut pandang kami, kami yakin bahwa hal ini dapat meningkatkan desain dan kualitas produk ekstrak ragi limbah bir, sebelum penerapan, kami juga menyarankan agar beberapa perusahaan dan lembaga penelitian dapat melakukan hal yang sama seperti produksi industri. Sebaiknya lakukan uji coba skala kecil dan percontohan sebelum melanjutkan ke produksi industri.
