बियर खमीर किण्वन और खमीर निकालने की अनुकूलन प्रक्रिया
84 कैप बियर यीस्ट और इसकी एक्सट्रेक्ट तकनीक
सैकरोमाइसिस सेरेविसिया के औद्योगिक अनुप्रयोगों में, दो सबसे प्रसिद्ध स्थान हैं कि यह बीयर बनाने में सहायता करता है, चीनी को शराब में परिवर्तित करता है और स्वाद भी जोड़ता है; दूसरा यह है कि सक्रिय खमीर का उपयोग रोटी पकाने में किया जाता है, जो पके हुए माल को फूला हुआ बनाने में मदद करता है, और स्वाद भी जोड़ सकता है। हालाँकि, सख्ती से कहा जाए तो दोनों ही सैकरोमाइसिस सेरेविसिया हैं, फिर भी औद्योगिक किण्वन प्रक्रिया के डिजाइन में कई अंतर हैं।
यह लेख मुख्य रूप से बीयर ब्रूइंग प्रक्रिया में खमीर किण्वन की इंजीनियरिंग प्रक्रिया, साथ ही बीयर अपशिष्ट खमीर उपचार की नवीनतम तकनीकी दिशा पर चर्चा करता है, ताकि उद्यमों के लिए कुछ जानकारी प्रदान की जा सके।
1. बीयर बनाने की विशिष्ट प्रक्रियाएँ
निम्नलिखित चित्र बियर बनाने की एक विशिष्ट प्रक्रिया प्रवाह चार्ट है:
बीयर बनाने की प्रक्रिया में माल्ट उत्पादन, पीसना, मैश करना, अर्क अलग करना, हॉप मिलाना और उबालना, हॉप और तलछट निकालना, ठंडा करना और वातन, किण्वन, बीयर से खमीर अलग करना, उम्र बढ़ना, परिपक्वता और पैकेजिंग, आदि शामिल हैं। पूरी प्रक्रिया का उद्देश्य अनाज के स्टार्च को चीनी में बदलना, फिर उसे खमीर के साथ किण्वित करके अल्कोहल बनाना और अंत में तैयार उत्पाद प्राप्त करना है।
बीयर के कई प्रकार और स्वाद हैं जो इस चर्चा के दायरे से बाहर हैं। यहाँ, हम केवल संक्षेप में इसका वर्णन और समझ करेंगे।
2. बीयर खमीर की किण्वन प्रक्रिया इंजीनियरिंग
बीयर यीस्ट का किण्वन वास्तव में एक बैच किण्वन है। उपयोग किए जाने वाले टैंक मुख्य रूप से चीनी को अल्कोहल में बदलने के लिए होते हैं, जो बेकर के यीस्ट किण्वन के अंतिम उद्देश्य से अलग है, जो कि यीस्ट को स्वयं प्राप्त करना है। आम बीयर किण्वन टैंक सभी बेलनाकार और शंक्वाकार किण्वन टैंक होते हैं, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:
बियर किण्वन टैंक का डिज़ाइन निश्चित रूप से इसलिए है क्योंकि यह एक अवायवीय किण्वन है, जो हमारे पारंपरिक एरोबिक किण्वन टैंकों से काफी अलग है। हालाँकि, डिज़ाइन मुख्य रूप से निम्नलिखित विचारों पर आधारित है:
a: शंकु तल किण्वन के अंत में अवशेष और खमीर को व्यवस्थित करने में मदद करता है;
बी: शंकु तल स्पष्ट तरल के बहिर्वाह और अवशेषों के स्तरीकरण की सुविधा प्रदान करता है;
c:शंकु तल सीआईपी सफाई आदि में भी सहायता करता है।
बियर खमीर किण्वन के लिए कुछ प्रकार की निरंतर किण्वन विधियों को भी आजमाया गया है, जैसे कि नीचे दिखाए गए बहु-टैंक हलचल निरंतर किण्वन प्रणाली:
उदाहरण के लिए, निम्नलिखित सतत टॉवर किण्वन टैंक प्रणाली, और निश्चित रूप से अन्य अधिक क्लासिक बड़े पैमाने पर अवायवीय किण्वन टैंक, सिंथेटिक गैस अवायवीय किण्वन के नए क्षेत्र में उपयोग किए जाते हैं, जो यहां सूचीबद्ध नहीं हैं:
इन निरंतर किण्वन प्रणालियों से अभी भी बहुत कुछ सीखना बाकी है। उदाहरण के लिए, वर्तमान निरंतर अवायवीय किण्वन प्रणाली, कैसे प्रसारित किया जाए, कैसे पुनर्चक्रण किया जाए, कैसे उपज में सुधार किया जाए, आदि को गहराई से सीखा और अध्ययन किया जा सकता है। हालाँकि, जहाँ तक इस निरंतर किण्वन प्रणाली का उपयोग बीयर खमीर किण्वन के लिए किया जाता है, वे विफल हो जाते हैं। इसका कारण शायद यह है कि उपज, स्वाद आदि को अच्छी तरह से नियंत्रित नहीं किया जाता है। चीन में कई लोगों ने अन्य उत्पादों के लिए भी इस तरह के निरंतर किण्वन का उपयोग किया है, लेकिन उन्हें सार नहीं मिला है और मूल रूप से विफलता में समाप्त हो गया है। इसलिए, यहाँ किण्वन मास्टर्स को पास करने के लिए एक अनुस्मारक भी है।
बियर किण्वन प्रक्रिया की तकनीक और विशिष्ट संचालन पर यहाँ चर्चा नहीं की जाएगी। यदि आवश्यक हुआ तो हम इस पर अलग से चर्चा करेंगे।
अपशिष्ट बियर खमीर का उपचार
3.1. अपशिष्ट बियर खमीर के पारंपरिक उपचार के तरीके
स्पेंट ब्रूअर्स यीस्ट शराब बनाने वाली कंपनियों का दूसरा सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला उपोत्पाद है। इसका मुख्य कारण यह है कि बीयर किण्वन के दौरान उत्पादित यीस्ट की मात्रा किण्वन की शुरुआत में जोड़े गए यीस्ट की मात्रा से लगभग 4 से 5 गुना अधिक होती है। इसका मतलब यह है कि किण्वन शुरू करने के लिए इस्तेमाल किए गए हर किलोग्राम यीस्ट के लिए, अतिरिक्त 4 से 5 किलोग्राम यीस्ट का उत्पादन होता है। हालाँकि इन यीस्ट को रीसाइकिल किया जा सकता है, लेकिन बार-बार इस्तेमाल की संख्या सीमित होती है, इसलिए इन्हें अपशिष्ट यीस्ट कहा जाता है।
तुलनात्मक रूप से, बीयर यीस्ट को प्रोसेस करने की अपेक्षाकृत सरल विधि यह है कि पहले धुलाई और डिबिटरिंग जैसे प्री-ट्रीटमेंट किए जाएं, फिर वॉल क्रशिंग की जाए और फिर आवश्यक यीस्ट पाउडर या यीस्ट एक्सट्रैक्ट प्राप्त करने के लिए आगे की प्रक्रिया की जाए। विशिष्ट यीस्ट एक्सट्रैक्ट प्रोसेसिंग तकनीक के लिए, कृपया यीस्ट एक्सट्रैक्ट तकनीक पर हमारे अन्य लेख को देखें। यहाँ बीयर यीस्ट से यीस्ट एक्सट्रैक्ट तक की प्रक्रिया का संक्षिप्त विवरण दिया गया है। इस प्रक्रिया में शामिल हैं:
खमीर किण्वन - खमीर अपघटन - अपकेन्द्रण - वाष्पीकरण और सांद्रण - सुखाने
इस सरल बीयर यीस्ट उपचार प्रक्रिया द्वारा प्राप्त अंतिम उत्पाद मुख्य रूप से पशु आहार के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है, लेकिन इसका उपयोग भोजन और सौंदर्य प्रसाधनों के क्षेत्र में नहीं किया जा सकता है। इसे जैविक किण्वन के क्षेत्र में एक माध्यम के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, जो असंतोषजनक है। यह चीनी स्रोतों का उपयोग करके पूरी तरह से बेकर के खमीर से उत्पादित खमीर निकालने से बहुत अलग है। बेशक, सतह पर, यह एक मूल्य अंतर है, लेकिन वास्तव में, हमें अपनी सोच का विस्तार करना चाहिए, अंतर के कुछ कारणों का पता लगाना चाहिए, और बीयर खमीर के बाजार मूल्य को बढ़ाना चाहिए।
3.2. बीयर यीस्ट एक्सट्रैक्ट की घटिया गुणवत्ता के कारण
बीयर अपशिष्ट खमीर के अर्क में एक मजबूत कड़वा स्वाद होता है। 5 से 120 के बीच बीयर के कड़वाहट के स्तर के अनुसार, परीक्षण किए गए कई सूखे अर्क पाउडर का कड़वापन मूल्य EBU 8 से अधिक है, कई 30 से भी अधिक हैं, और यहां तक कि कुछ अवांछनीय कोक के साथ भी। पेस्टी स्वाद। बीयर खमीर निकालने की गुणवत्ता थोड़ी कम है, और कारण संभवतः इस प्रकार हैं।
a: बीयर अपशिष्ट खमीर, ये मुख्य रूप से हॉप्स में उत्पादित कड़वे पदार्थ हैं, अर्थात् आइसो-अल्फा एसिड (जैसे ह्यूमुलोन और आइसोहुमुलोन), टैनिन, आदि, जो किण्वन प्रक्रिया के दौरान खमीर कोशिका की दीवार पर सोख लिए जाएंगे; ·
ख: शराब की भट्टी से निकलने वाले ताजे खमीर की जीवित रहने की दर उसके स्थान और परिसंचरण दर के आधार पर अलग-अलग होती है, जो 30% से 90% तक होती है, और गुणवत्ता भिन्न होती है;
c: शराब बनाने वाली फैक्ट्रियों में अपशिष्ट यीस्ट के संग्रहण की प्रक्रिया में, विभिन्न प्रक्रिया सुविधाएं यीस्ट को अलग-अलग स्तर तक नुकसान पहुंचाएंगी और प्रदूषण की अलग-अलग मात्रा का कारण बनेंगी; ·
d: खमीर कोशिका दीवार को बाधित करने के कई तरीके हैं जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, जिसमें एंजाइमेटिक विधियां, अल्ट्रासाउंड, रासायनिक विधियां आदि शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक का अंतिम परिणाम पर अलग-अलग प्रभाव होगा।
3.3. बीयर यीस्ट एक्सट्रैक्ट की गुणवत्ता सुधारने के सुझाव
खर्च किए गए बीयर यीस्ट का उत्पादन बड़ा है, और मूल्य सुधार के लिए बहुत जगह है। अपशिष्ट यीस्ट उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, कई कंपनियों ने इन क्षेत्रों में बहुत प्रयास किए हैं, विशेष रूप से कुछ प्रसिद्ध अंतरराष्ट्रीय बीयर ब्रुअर्स। उदाहरण के लिए, Anheuser-Busch InBev ने विशेष रूप से इस समस्या को दूर करने के लिए एक जीवन खमीर परियोजना शुरू की है; जैसे कि फ्रांसीसी खमीरी स्टार्ट-अप कंपनी ने कड़वाहट को खत्म करने के लिए एक अद्वितीय तकनीकी नवाचार को लागू किया है; उदाहरण के लिए, जापान की किरिन बीयर के पास पहले से ही बीयर यीस्ट से कड़वाहट को दूर करने के लिए कुछ पेटेंट तकनीकें हैं।
उपरोक्त सभी बातें साबित करती हैं कि उच्च-स्तरीय यीस्ट एक्सट्रैक्ट उत्पाद बनाने के लिए अपशिष्ट बियर यीस्ट का उपयोग अंतरराष्ट्रीय स्तर पर महसूस किया गया है। हमने कुछ क्लासिक विदेशी बियर ब्रूइंग पुस्तकों का उल्लेख किया, साथ ही यीस्ट एक्सट्रैक्ट के किण्वन और उत्पादन तकनीक, और निश्चित रूप से अपशिष्ट बियर यीस्ट एक्सट्रैक्ट की प्रक्रिया पर हाल ही में अंतर्राष्ट्रीय शोध परिणामों का भी उल्लेख किया। इनका उल्लेख करना कारणों और सफलता तकनीकों की तलाश करने से ज्यादा कुछ नहीं है। सरल संगठन के माध्यम से, यीस्ट एक्सट्रैक्ट की गुणवत्ता में सुधार के लिए हमारे सामान्य सुझाव निम्नलिखित हैं, केवल संदर्भ के लिए।
सूखे हुए खमीर की तुलना में ताजे हुए खमीर का उपयोग करना अधिक लाभदायक है; ·
यद्यपि परिणाम खमीर उत्पादों में परिलक्षित होते हैं, अपेक्षाकृत रूप से, अपशिष्ट खमीर की पूर्व उपचार प्रक्रिया अधिक महत्वपूर्ण है;
सभी उत्पादों को उच्च अंत अर्क में बनाने का विचार यथार्थवादी नहीं हो सकता है, और हमें बीयर खमीर के स्रोत से मोड़ पर विचार करने की आवश्यकता है;
बाद की कोशिका दीवार विघटन प्रक्रिया में कई बदलते कारक हो सकते हैं, जिससे अलग-अलग परिणाम सामने आ सकते हैं, लेकिन यह अधिकांश शोध की दिशा भी है। अधिक विदेशी जानकारी को समझने से सबसे उपयुक्त औद्योगिक उत्पादन विधि चुनने में मदद मिलेगी;
बीयर खमीर निकालने की गुणवत्ता को स्थिर करने में मदद के लिए कृपया बेकर के खमीर के उत्पादन प्रक्रिया और संचालन के लिए उपरोक्त सावधानियों का संदर्भ लें।
हालांकि, हमारे दृष्टिकोण से, हम मानते हैं कि इससे बीयर अपशिष्ट खमीर निकालने वाले उत्पादों के डिजाइन और उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार हो सकता है, कार्यान्वयन से पहले, हम यह भी अनुशंसा करते हैं कि कुछ कंपनियां और शोध संस्थान औद्योगिक उत्पादन के समान ही कर सकते हैं। औद्योगिक उत्पादन के लिए आगे बढ़ने से पहले छोटे और पायलट परीक्षणों का पता लगाना सबसे अच्छा है।
