Processus d'optimisation de la fermentation de la levure de bière et de l'extrait de levure
Levure de bière 84cap et sa technologie d'extraction
Parmi les applications industrielles de Saccharomyces cerevisiae, les deux plus connues sont qu'elle aide au brassage de la bière, en transformant le sucre en alcool tout en ajoutant de la saveur ; l'autre est que la levure active est utilisée dans la cuisson du pain, aidant les produits de boulangerie à être moelleux, et peut également ajouter de la saveur. Bien que, à proprement parler, les deux soient des Saccharomyces cerevisiae, il existe encore de nombreuses différences dans la conception du processus de fermentation industrielle.
Cet article traite principalement du processus d'ingénierie de la fermentation de la levure dans le processus de brassage de la bière, ainsi que de la dernière orientation technologique du traitement des levures résiduelles de bière, afin de fournir des informations aux entreprises.
1. Procédés typiques de brassage de la bière
La figure suivante est un organigramme de processus typique pour le brassage de la bière :
Le processus de brassage de la bière comprend, entre autres, la production de malt, le broyage, le brassage, la séparation des extraits, l'ajout et l'ébullition du houblon, l'élimination du houblon et des sédiments, le refroidissement et l'aération, la fermentation, la séparation des levures de la bière, le vieillissement, la maturation et le conditionnement. L'objectif de l'ensemble du processus est de transformer l'amidon des céréales en sucre, puis de le fermenter avec de la levure pour produire de l'alcool et enfin d'obtenir le produit fini.
Il existe de nombreux types et saveurs de bière qui dépassent le cadre de cette discussion. Nous nous contenterons ici de les décrire et de les comprendre brièvement.
2. Ingénierie du procédé de fermentation de la levure de bière
La fermentation de la levure de bière est en fait une fermentation par lots. Les cuves utilisées servent principalement à convertir le sucre en alcool, ce qui est différent du but ultime de la fermentation de la levure de boulanger, qui est d'obtenir la levure elle-même. Les cuves de fermentation de bière courantes sont toutes des cuves de fermentation cylindriques et coniques, comme indiqué ci-dessous :
La conception de la cuve de fermentation de la bière est bien sûr liée au fait qu'il s'agit d'une fermentation anaérobie, ce qui est assez différent de nos cuves de fermentation aérobie conventionnelles. Cependant, la conception est principalement basée sur les considérations suivantes :
a : Le fond du cône aide les résidus et les levures à se déposer en fin de fermentation ;
b : Le fond conique facilite l’écoulement du liquide clair et la stratification des résidus ;
c : Le fond du cône facilite également le nettoyage CIP, etc.
Certains types de méthodes de fermentation continue ont également été essayés pour la fermentation de la levure de bière, comme le système de fermentation continue à agitation multi-cuves présenté ci-dessous :
Par exemple, le système de cuve de fermentation à tour continue suivant, et bien sûr d'autres cuves de fermentation anaérobie à grande échelle plus classiques, sont utilisés dans le nouveau domaine de la fermentation anaérobie du gaz de synthèse, qui ne sont pas répertoriés ici :
Ces systèmes de fermentation continue ont encore beaucoup à apprendre. Par exemple, le système actuel de fermentation anaérobie continue, comment faire circuler, comment recycler, comment améliorer le rendement, etc., peut être appris et étudié à un niveau plus approfondi. Cependant, dans la mesure où ce système de fermentation continue est utilisé pour la fermentation de la levure de bière, il échoue. La raison en est probablement que le rendement, la saveur, etc. ne sont pas bien contrôlés. De nombreuses personnes en Chine ont également utilisé ce type de fermentation continue pour d'autres produits, mais elles n'en ont pas saisi l'essence et se sont soldées par un échec. Par conséquent, voici également un rappel pour les maîtres de la fermentation de passage.
La technologie et les opérations spécifiques du processus de fermentation de la bière ne seront pas abordées ici. Si nécessaire, nous en discuterons séparément.
Traitement des déchets de levure de bière
3.1. Méthodes conventionnelles de traitement des levures de bière usagées
La levure de bière usagée est le deuxième sous-produit le plus abondant des brasseries. La principale raison est que la quantité de levure produite pendant la fermentation de la bière est environ 4 à 5 fois supérieure à la quantité de levure ajoutée au début de la fermentation. Cela signifie que pour chaque kilogramme de levure utilisé pour démarrer la fermentation, 4 à 5 kilogrammes supplémentaires de levure sont produits. Bien que ces levures puissent être recyclées, le nombre de fois est limité, c'est pourquoi on les appelle levures usagées.
Relativement parlant, la méthode relativement simple de traitement de la levure de bière consiste à effectuer d'abord un prétraitement tel que le lavage et l'élimination de l'amertume, puis à effectuer un broyage des parois, puis à poursuivre le traitement pour obtenir la poudre de levure ou l'extrait de levure requis. Pour une technologie de traitement d'extrait de levure spécifique, veuillez vous référer à notre autre article sur la technologie d'extrait de levure. Voici une brève description du processus de la levure de bière à l'extrait de levure. Le processus comprend :
Fermentation des levures - décomposition des levures - centrifugation - évaporation et concentration - séchage
Le produit final obtenu par ce simple procédé de traitement de la levure de bière est principalement utilisé dans le domaine de l'alimentation animale, mais ne peut pas être utilisé dans les domaines de l'alimentation et des cosmétiques. Il peut même être utilisé comme additif dans le domaine de la fermentation biologique, ce qui n'est pas satisfaisant. C'est très différent de l'extrait de levure produit uniquement à partir de levure de boulanger utilisant des sources de sucre. Bien sûr, en apparence, il s'agit d'une différence de prix, mais en fait, nous devrions élargir notre réflexion, découvrir certaines raisons des différences et augmenter la valeur marchande de la levure de bière.
3.2. Raisons de la qualité inférieure de l'extrait de levure de bière
L'extrait de levure de bière a un goût amer prononcé. Selon le niveau d'amertume de la bière entre 5 et 120, la valeur d'amertume EBU de nombreuses poudres d'extrait sec testées est supérieure à 8, beaucoup sont même supérieures à 30, et s'accompagnent même d'un peu de coke indésirable. Goût pâteux. La qualité de l'extrait de levure de bière est légèrement inférieure, et les raisons sont probablement les suivantes.
a : Les levures de bière résiduelles, ce sont principalement des substances amères produites dans le houblon, à savoir les acides iso-alpha (tels que l'humulone et l'isohumulone), les tanins, etc., qui seront adsorbés sur la paroi cellulaire de la levure pendant le processus de fermentation ;
b : La levure fraîche sortant de la brasserie a des taux de survie différents selon son emplacement et son taux de circulation, allant de 30 % à 90 %, et la qualité varie ;
c:Lors du processus de collecte des levures usagées dans les brasseries, différentes installations de traitement endommageront la levure elle-même à des degrés divers et provoqueront des degrés divers de pollution ; ·
d : Il existe de nombreuses méthodes pour perturber la paroi cellulaire de la levure, comme le montre la figure ci-dessous, notamment les méthodes enzymatiques, les ultrasons, les méthodes chimiques, etc., chacune d'entre elles ayant un impact différent sur le résultat final.
3.3. Suggestions pour améliorer la qualité de l'extrait de levure de bière
La production de levure de bière usagée est importante et il existe une marge de progression importante. Afin d'améliorer la qualité des produits à base de levure usagée, de nombreuses entreprises ont déployé de nombreux efforts dans ces domaines, en particulier certains brasseurs de bière internationaux bien connus. Par exemple, Anheuser-Busch InBev a lancé un projet de levure vivante pour surmonter spécifiquement ce problème ; la start-up française spécialisée dans la levure a mis en œuvre une innovation technique unique pour éliminer l'amertume ; la société japonaise Kirin Beer, par exemple, dispose déjà de technologies brevetées pour éliminer l'amertume de la levure de bière.
Tout ce qui précède prouve que l'utilisation de levure de bière usagée pour fabriquer des produits d'extrait de levure haut de gamme est une pratique internationale. Nous avons fait référence à certains livres classiques de brassage de bière étrangers, ainsi qu'à la technologie de fermentation et de production d'extrait de levure, et bien sûr aux récents résultats de recherches internationales sur le processus d'extraction de levure de bière usagée. Se référer à ceux-ci n'est rien d'autre qu'à la recherche des raisons et des techniques révolutionnaires. Par une organisation simple, voici nos suggestions générales pour améliorer la qualité de l'extrait de levure, à titre de référence uniquement.
Il est plus avantageux d'utiliser de la levure usagée fraîche que de la levure usagée séchée ; ·
Bien que les résultats se reflètent dans les produits de levure, relativement parlant, le processus de prétraitement des levures résiduelles est plus important ;
L’idée de transformer tous les produits en extraits haut de gamme n’est peut-être pas réaliste, et nous devons envisager de nous détourner de la source de levure de bière ;
Le processus de rupture de la paroi cellulaire peut être influencé par de nombreux facteurs, conduisant à des résultats différents, mais il s'agit également de la direction de la plupart des recherches. Une meilleure compréhension des informations étrangères aidera à choisir la méthode de production industrielle la plus appropriée ;
Veuillez vous référer aux précautions ci-dessus concernant le processus de production et le fonctionnement de la levure de boulanger pour aider à stabiliser la qualité de l'extrait de levure de bière.
Bien que nous pensions que cela pourrait améliorer la conception et la qualité des produits d'extraits de levure de bière, nous recommandons également à certaines entreprises et institutions de recherche de faire de même avant la mise en œuvre de la production industrielle. Il est préférable d'explorer des tests à petite échelle et pilotes avant de passer à la production industrielle.
