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[生产技术] 浅谈啤酒酵母的回收利用

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发表于 2008-1-1 19:36:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
重庆啤酒股份有限公司        李兴权       邮编 400080
啤酒生产企业在生产啤酒时,除了使用扩培的0代酵母外,还必须对部分发酵罐的酵母泥进行回收并将之用于下一轮啤酒发酵,才能保证生产的顺利进行。下面以一个年产10万千升,糖化能力50KL/锅、7-8锅/天,发酵罐有效容积200KL的啤酒厂为例,就如何选择回收酵母、如何确定酵母泥的回收量和再利用时的添加量以及回收过程的工艺卫生等应注意的几个问题进行简要的说明。
一、 回收酵母的选择:
需回收用于下一轮发酵的啤酒酵母应具备以下几个条件:
l         酵母代数低,一般不使用5代以上的酵母;
l         酵母死亡率低,不超过10%;
l         酵母形态正常,对酵母泥进行镜检;
l         酵母未被污染,对酵母泥进行镜检和对发酵液进行微生物检测;
l         酵母泥浓度/密度较高,将酵母泥进行离心处理后计算其中酵母所占百分率或镜检确定每1ml酵母泥中的酵母数量,习惯上称前一个检测结果为浓度,而后一个检测结果为密度。
l         酵母在前一轮生产中的发酵性能正常,如降糖、双乙酰还原、发酵度以及酵母沉降等方面均较好。
二、酵母的回收量和添加量的确定:
以前,绝大多数啤酒厂在回收酵母时都采用软管将需回收酵母的发酵罐与需添加酵母的发酵罐连接起来,依靠发酵罐内发酵液的静压力将酵母泥压入需添加酵母的发酵罐,酵母泥的添加量完全依靠操作工人的经验通过压入时间进行控制,酵母的添加量不能进行精确的控制,经常会造成酵母添加过多或添加过少,影响到麦汁的正常发酵。现在,很多啤酒厂都配备了一些专用的酵母添加设备,如添加计量泵、酵母回收暂贮罐并设计安装了专用的回收/添加管道以及CIP系统等,为精确控制酵母添加量创造了较好的硬件条件。
1、    酵母的回收:对于没有回收暂贮罐的啤酒厂来说,酵母回收的过程同时也是酵母添加的过程。如果安装了酵母回收暂贮罐,就可以将发酵罐内的酵母泥全部回收入暂贮罐,然后根据需要将适量酵母泥泵入需接种酵母的发酵罐,并将最后剩余的酵母泥作为废酵母进行处理即可。
2、  酵母暂贮罐的选择:
l         暂贮罐的大小:就前面所述规模的啤酒厂来说,正常情况下,每天有两个发酵罐需要添加酵母。从经济性来考虑应是一次回收两次添加这种回收/添加模式。假设每个发酵罐需添加1KL酵母泥,考虑到酵母泥回收时要产生大量泡沫,同时在添加进罐前后的损失,酵母暂贮罐的有效容积应在6-7 KL。
l         暂贮罐的材料应选用耐强酸、强碱、高热等,并保证内壁光滑。
l         暂贮罐需配备高质量的CIP清洗系统来保证对其进行CIP清洗的效果。
l         暂贮罐还应配备洁净的压缩空气气源和进气管道,管道能进行蒸汽杀菌。
l         暂贮罐还需配备低剪切力的搅拌装置,搅拌速率控制在40-80 r/min 。
l         酵母暂贮罐还需配备的冷却装置。
3、酵母回收时机:酵母的回收应在发酵罐内已完成降糖、发酵和双乙酰还原,发酵罐处于降温阶段,酵母已基本沉降,一般来说,发酵液温度降至3℃左右时是回收酵母的最佳时机。
4、酵母添加量的确定:
过去,多数啤酒厂在接种酵母时,添加量多按麦汁量的百分数来确定,比如按0.5%的接种量,每次添加酵母泥的量就是1KL,如按1%的接种量就是2KL,这种计算方法没有考虑酵母的死亡率和酵母的浓度/密度,造成发酵罐内酵母数量出现较大的波动。现在的啤酒厂在计算酵母添加量时均将酵母泥的死亡率和酵母泥的浓度/密度考虑进去,以增加酵母接种量的精确度,从而保证每罐发酵液的发酵情况基本一致,进而为保持产品的一致性创造条件。
在计算酵母添加量之前,首先必须要明确的是:200KL的麦汁到底需要多少酵母,现在通用的方法是规定满罐酵母数,再以此计算出酵母泥的添加量。需要的满罐酵母数的多少与酵母的发酵性能、麦汁的浓度甚至发酵罐的特性有关,不同的厂家从1×107-2×107个/ml不等。下面以满罐酵母数为1.5×107为例计算酵母添加量。
计算方法1:酵母泥添加量KL=要求的满罐酵母数×发酵罐有效容积÷酵母泥泥密度
计算方法2:酵母泥添加量KL=5.66÷(1-酵母死亡率)÷酵母泥浓度*1000
需要说明的是,计算方法2中的5.66是一个常数,是我们在统计分析以往发酵母添加量的满罐酵母数等数据的基础上得出的,对于不同的生产厂家来说,这个值是不一样的。
表1:酵母泥检测数据和酵母泥添加量及满罐酵母数检测结果
酵母泥
批号
酵母死亡率
%
酵母泥浓度
%
酵母泥密度
×108个/ml
酵母添加量1
kl
酵母添加量2
kl
满罐酵母数
×107个/ml
1#
5.5
66
26.7
1.12
0.91
1.48
2#
5
64
25.9
1.16
0.93
1.45
3#
6
68
26.9
1.12
0.89
1.53
4#
4.5
70
27.8
1.08
0.85
1.43
5#
5
59
24.6
1.22
1.01
1.57
6#
3.5
69
26.3
1.14
0.85
1.61
 
注:表中酵母泥的死亡率、浓度、密度均是在酵母泥回收进行暂贮罐后2-4小时取样检测得出的结果;酵母添加量1为按计算方法1得出的计算结果;酵母添加量2为按计算方法2得出的计算结果,也是实际执行的添加量,而表中满罐酵母数的检测结果也是在按酵母添加量2进行添加并在满罐后2-4小时取样检测所得的检测结果。
从表1中可以看出,按计算方法2的结果进行添加后的满罐酵母数基本能达到控制要求,而计算方法1的添加量远大于方法2的添加量,这主要是由于方法1中酵母泥的密度检测是采用稀释后在显微镜下计数并进行计算所得的结果,易出现较大的误差所致。
三、酵母回收环节的工艺卫生
1、  在进行酵母回收前:
A、首先对酵母回收暂贮罐进行碱洗、酸洗并用适当的杀菌剂进行杀菌,结束后用蒸汽对暂贮罐备压气体过过滤滤器及管道进行杀菌、最后用洁净的压缩空气进行冷却。
B、完成暂贮罐的CIP清洗等工作后,将需回收酵母的发酵罐锥底管道、暂贮罐锥底管道及回收计量泵串连起来进行CIP清洗和杀菌(清洗程序和要求与暂贮罐一样)。
2、酵母回收:
将暂贮罐内备压0.1MPa左右,将发酵罐内的酵母泥压/泵入暂贮罐,并开启暂贮罐的搅拌的冷却系统(罐内温度设置在2-4℃),回收时将最前面部分酵母泥排掉(其中杂质和死酵母含量相对较高),其后部分再进入暂贮罐。
酵母回收进罐后,搅拌和冷却系统保持工作状态。2-4小时后取样检测酵母泥的死亡率、浓度、密度、形态及杂菌情况等。
3、酵母添加:
A、酵母回收进暂贮罐后,将暂贮罐锥底管道、添加计量泵、需添加酵母的发酵罐锥底管道串连起来进行CIP清洗和杀菌(清洗程序和要求与回收前的清洗要求相同)。
B、根据酵母泥的检测结果计算出需添加的酵母量。
C、将暂贮罐内酵母泥按计算出的添加量泵入需添加酵母的发酵罐。添加时可在进麦汁前一次性将所有量全部加入,也可分批随每锅麦汁进罐时加入,这可根据自身的情况来确定。相比之下,后一种添加方法遭受微生物污染的风险更大一些。
D、酵母添加完毕(2罐),将暂贮罐内酵母泥处理掉,对整个回收系统进行CIP清洗。
4、微生物跟踪检测:
在每次回收酵母前后,不仅要严格按CIP工艺要求对各个环节进行清洗杀菌,在完成清洗杀菌后还要对每个环节的清洗杀菌效果进行跟踪检查。一般的办法是取每个环节清洗杀菌后的水样、进入暂贮罐前、后的酵母泥等进行微生物检测,有条件的工厂还可对清洗水样进行100ml甚至500ml的膜过滤富集培养。在对这些样品进行检测时,不但要检测其中的好氧菌,还应检测其中的厌氧菌等有害菌。这样做既是为了防止微生物污染,保证啤酒的质量,也可从微生物方面为下一轮回收酵母的选择提供依据。
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发表于 2015-3-19 15:39:39 | 显示全部楼层

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发表于 2016-6-2 15:58:28 | 显示全部楼层
不错,学习,学习
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