В случае промышленного производства комбучи поддержание ферментационной культуры — это не просто вопрос сохранения SCOBY в живом состоянии.
Более важный вопрос заключается в том, как обеспечить надежный источник закваски, которую можно было бы стабильно использовать для инокуляции новых партий.
Закваска, которую также называют «стартовым чаем» или «инокулятом», представляет собой ферментированную комбучу, отобранную из активной ферментационной среды и перенесённую в новую партию подслащённого чая. Она содержит жизнеспособные микроорганизмы, а также кислоты и другие продукты ферментации, образовавшиеся в ходе предыдущего брожения.
При непрерывном производстве комбучи эта заквасочная жидкость становится важной частью производственного цикла.
Производитель может использовать его для инокуляции одного бродильный чан один за другим, в результате чего состояние закваски напрямую влияет на скорость брожения, кислотность, формирование вкусовых качеств и стабильность партии.
Физическую пленку SCOBY также можно поддерживать в рамках системы культивирования, однако её не следует путать с основной целью коммерческого управления закваской.
Стартовая жидкость — основа ухода за культурой
Как мы уже упоминали ранее, комбуча — это процесс ферментации с участием смешанной культуры дрожжей и бактерий. В ходе ферментации культура потребляет питательные вещества из чая и вырабатывает органические кислоты, этанол, углекислый газ и другие продукты обмена веществ.
Когда часть этой ферментированной жидкости переливается в новую партию, она переносит сформировавшуюся микробиологическую популяцию в свежий сладкий чай.
В то же время закваска переносит имеющуюся кислотность в новый процесс брожения.
Таким образом, закваска выполняет две важные функции:
- Он содержит активный инокулят.
- Это помогает создать кислую среду в новой партии.
Для промышленного производства оба варианта имеют большую ценность.
Вместо того чтобы каждая новая партия развивалась из очень небольшой или нестабильной микробиологической популяции, производитель может начать с определённого количества активной ферментированной жидкости.
Таким образом, заквасочная жидкость становится технологическим сырьем, которое можно измерить, контролировать и стандартизировать.
Что такое «отель для СКОБИ»?
“Отель для SCOBY” — это простая система хранения культур, при которой пленки содержатся в ферментированной комбуче и периодически подпитываются свежим сладким чаем.
Это может пригодиться небольшому производителю, который хочет сохранить запасные пленки между партиями или иметь под рукой резервную культуру.
Однако «отель для SCOBY» не следует путать с коммерческой системой для выращивания закваски.
Основная цель «отеля для SCOBY» — обеспечить сохранность физической пленки.
Основная цель коммерческой системы запуска — обеспечение надежного источника закваски для ферментации.
Для домашних пивоваров эти две операции могут выполняться в одном и том же бродильном чане.
Что касается коммерческой фабрики по производству комбучи, то их лучше рассматривать отдельно.
Как следует хранить закваску?
Самый важный принцип заключается в том, чтобы поддерживать закваску в таком состоянии, при котором она остаётся активной и пригодной для засева новой ферментации.
Поэтому закваску не следует хранить на полке, как готовую комбучу, до тех пор, пока не понадобится следующая партия.
Культура сохраняет биологическую активность, а условия хранения влияют на её активность и состав.
Необходимо учитывать несколько факторов.
Температура
Температура оказывает непосредственное влияние на активность микроорганизмов.
Более тёплая закваска, как правило, сохраняет более высокую метаболическую активность, тогда как более прохладные условия могут замедлять микробиологическую активность.
При коротких перерывах между производственными партиями производитель может хранить закваску в условиях контролируемого брожения, чтобы культура оставалась готовой к инокуляции.
При более длительном хранении можно рассмотреть возможность применения стратегии с более низкой температурой, однако необходимо проверить влияние таких условий хранения на последующие показатели ферментации.
Культура, которая выращивалась в иных условиях, может потребовать периода восстановления, прежде чем она начнет вести себя так же, как активно поддерживаемая закваска.
Главное — это последовательность.
Если температура хранения значительно варьируется от партии к партии, сама закваска может стать ещё одним источником технологических отклонений.
Кислотность
Жидкость для закваски обычно должна оставаться кислой, однако не существует единого универсального значения pH, которое определяло бы коммерчески приемлемую закваску для любого процесса приготовления комбучи.
Целевой показатель следует устанавливать с учетом сорта, рецептуры чая, степени инокуляции, температуры ферментации и требуемых характеристик продукта.
Мониторинг pH с течением времени полезен тем, что позволяет легко выявлять изменения в состоянии закваски.
Однако показатель pH не следует использовать в качестве единственного критерия.
Изменения титруемой кислотности, ферментативной активности, аромата и последующих эксплуатационных характеристик партии могут дать дополнительную информацию.
Доступность питательных веществ
Культура, которая остается активной, продолжает поглощать доступные питательные вещества.
Если заквасочная жидкость хранится в течение длительного времени без надлежащего подкармливания, её состояние может измениться.
Для поддержания активности культуры производители могут периодически добавлять свежий подслащенный чай или другой подходящий субстрат в соответствии с установленной процедурой ухода за культурой.
График кормления должен зависеть от фактических условий хранения и активности культуры, а не от какого-то универсального количества дней.
Цель состоит в том, чтобы поддерживать активность культуры, не допуская при этом неконтролируемого брожения, которое может привести к появлению излишней кислотности или чрезмерному истощению питательных веществ.
Как часто следует обновлять закваску?
Не существует единого интервала обновления, который подходил бы для всех предприятий по производству комбучи.
К закваске, которую используют ежедневно, предъявляются совершенно иные требования, чем к резервной закваске, которая может простоять без дела несколько недель.
Цикл обновления зависит от:
- температура хранения;
- начальный объем;
- культурная деятельность;
- доступность питательных веществ;
- требуемая периодичность вакцинации;
- плановый график производства.
Для обеспечения непрерывного производства целесообразно поддерживать закваску в активном состоянии и регулярно пополнять её в соответствии с установленным производственным циклом.
Например, пивоваренный завод, на котором работает несколько бродильные чаны Раз в неделю можно обслуживать специальный стартовый резервуар, в который загружается свежий субстрат и из которого в каждую новую ферментационную партию подаётся контролируемое количество инокулята.
Это более предсказуемо, чем вести подборку разнородных банок или полагаться на то, какой из производственных резервуаров как раз окажется готовым.
Какое количество закваски следует оставлять из каждой партии?
Количество сохраняемой закваски следует определять исходя из потребностей следующего производственного цикла.
Коммерческий производитель должен в первую очередь оценить:
Каков объем следующей партии для брожения?
Какой коэффициент инокуляции требуется?
Сколько партий необходимо инокулировать, прежде чем появится дополнительная закваска?
Какое количество закваски следует оставить в запасе?
Эти вопросы позволяют определить размеры системы культивирования в соответствии с фактическими производственными потребностями.
Например, пивоваренному заводу, выпускающему несколько партий бродильной массы каждую неделю, может потребоваться емкость для стартовой культуры, объём которой достаточен для проведения нескольких инокуляций без исчерпания запаса культуры.
Это одна из причин, по которой размеры стартовых резервуаров следует определять исходя из всего производственного графика, а не исключительно из объема отдельного бродильного резервуара.
Как обеспечить стабильную работу закваски при многократном приготовлении партий?
Коммерческие культуры комбучи представляют собой динамичные микробные сообщества.
Это не статичные компоненты.
Когда закваска неоднократно переносится из одной стадии ферментации в другую, культура подвергается воздействию изменений температуры, состава чая, концентрации сахара, доступности кислорода, продолжительности ферментации, кислотности и других технологических условий.
Со временем эти условия могут влиять на равновесие и поведение микробиологического сообщества.
Это явление обычно называют повторным распространением или обратным отскоком.
Многократное переливание в обратную сторону является практичным методом и широко применяется в производстве ферментированных продуктов, однако не следует полагать, что культура остаётся полностью неизменной в течение неограниченного числа циклов.
Таким образом, при промышленном производстве комбучи практическая цель заключается не в том, чтобы навсегда сохранить точно такую же микробиологическую популяцию.
Цель заключается в обеспечении стабильных показателей брожения.
На что следует обращать внимание при выборе коммерческого стартера?
Перед тем как использовать закваску для инокуляции новой производственной партии, необходимо определить измеримые критерии высвобождения.
Точные технические характеристики могут различаться в зависимости от производителя, однако к полезным показателям можно отнести:
pH
Регулярные измерения pH позволяют определить, удерживается ли культура в пределах ожидаемого кислого диапазона.
Внезапное отклонение от исторических значений может стать поводом для проведения расследования.
Титруемая кислотность
Уровень кислотности дает информацию, которую не отражает один только показатель pH.
Две культуры могут иметь схожие значения pH при разных концентрациях общей кислотности.
Ферментативная активность
Практическая проверка заключается в том, как стартер ведет себя при добавлении в свежий чай.
Начинает ли новая партия закисать в течение ожидаемого времени?
Соответствует ли он стандартной кривой брожения?
Достигается ли заданное состояние в пределах обычного производственного интервала?
Эти наблюдения могут дать больше информации, чем внешний вид пленки SCOBY.
Аромат и внешний вид
Опытная производственная бригада зачастую может выявить изменения в поведении культур по запаху и результатам визуального осмотра.
Неожиданные запахи, необычные наросты на поверхности или другие отклонения от нормы следует тщательно изучить.
Визуальный осмотр должен дополнять, а не заменять аналитический мониторинг.
Стабильность результатов от партии к партии
Наиболее весомым показателем надежности стартера является стабильность работы.
Если одна и та же культура при одинаковых технологических условиях неоднократно демонстрирует схожие характеристики ферментации, это означает, что она ведет себя в соответствии с ожиданиями.
Если процесс брожения внезапно замедлится, станет более кислым, менее предсказуемым или заметно изменится по органолептическим характеристикам, перед повторным использованием закваску следует проверить.
Следует ли отбирать пробу закваски из каждой готовой партии?
Не обязательно.
Оптимальный источник закваски следует определять в рамках производственного процесса.
В некоторых системах часть здоровой первичной закваски можно отложить в качестве закваски для последующих партий.
В других системах специальная закваска хранится отдельно от основных производственных резервуаров.
Второй подход позволяет обеспечить более тщательный контроль в случае, когда объемы производства становятся значительными или производство ведётся с высокой частотой.
Кроме того, это позволяет избежать привязки наличия закваски к точным срокам выпуска готовой продукции.
Задержка брожения не обязательно должна приводить к задержке приготовления следующей партии только потому, что закваска ещё не готова.
Почему использование специального резервуара для запуска может повысить производительность
Благодаря наличию специального резервуара для закваски управление культурой становится самостоятельной операцией.
Вместо того чтобы рассматривать закваску как побочный продукт производства, пивоварня может поддерживать определённый объём активной культуры, предназначенной исключительно для инокуляции.
Это дает ряд практических преимуществ.
Улучшение планирования производства
Закваску можно приготовить независимо от графика основного брожения.
Более равномерное внесение инокулянта
Пивоваренный завод может установить объем засева и применять одну и ту же процедуру для нескольких резервуаров.
Более простой мониторинг
Образец закваски можно отбирать и контролировать без остановки основного производственного процесса.
Сокращение объема операций по обработке
Закваску можно перекачивать по санитарным трубопроводам, а не переносить вручную из одной емкости в другую.
Более эффективная защита культурного наследия
Контролируемый контейнер позволяет снизить ненужное воздействие окружающей среды.
Эти преимущества приобретают всё большее значение по мере увеличения количества бродильных чанов.
Можно ли хранить закваску в холодильнике?
Более низкие температуры могут замедлить микробиологическую активность и, следовательно, могут оказаться полезными в тех случаях, когда культуру необходимо временно сохранить.
Однако охлаждение не следует автоматически считать идеальным способом хранения для любой производственной системы.
Эффект зависит от:
- температура хранения;
- срок хранения;
- культурный состав;
- доступность питательных веществ;
- необходимое время восстановления;
- предполагаемые условия ферментации после хранения.
Культура, которая хранилась в холодильнике, может вести себя иначе, чем культура, содержавшаяся в условиях активного брожения.
Поэтому при ведении коммерческой деятельности любая процедура хранения в холодильной камере должна проходить валидацию путем проверки поведения культуры после возвращения в производственные условия.
Важен не просто вопрос о том, сохранится ли эта культура при хранении.
Вопрос в том, восстанавливается ли процесс брожения стабильно.
Как долго можно хранить закваску?
У живой закваски для комбучи нет универсального срока хранения.
Срок хранения зависит от культуры, условий хранения, гигиены емкости, доступности питательных веществ и требуемых показателей ферментации.
Вместо того чтобы устанавливать произвольное количество дней, коммерческие производители могут определить критерии приемлемости для повторного использования закваски.
Например:
- Находится ли закваска в пределах ожидаемого диапазона значений pH и кислотности?
- Имеет ли он ожидаемый аромат?
- На нем нет видимых загрязнений?
- Происходит ли при инокуляции в свежий чай нормальный процесс ферментации?
Такой подход гораздо более эффективен, чем опора исключительно на время хранения.
Когда следует заменять закваску?
Не существует какого-то универсального количества циклов ферментации, по истечении которых культуру комбучи необходимо утилизировать.
Вместо этого выбор замены должен основываться на способности культуры удовлетворять установленные пивоваренным заводом требования к эксплуатационным характеристикам.
Производитель может рассмотреть возможность замены или восстановления закваски в следующих случаях:
- постоянная необъяснимая изменчивость процесса брожения;
- значительные и повторяющиеся изменения уровня кислотности;
- неожиданный запах или вкус;
- низкая активность брожения;
- подозрение на загрязнение;
- история культуры, которую уже невозможно достоверно проследить.
В сфере производства пищевых продуктов случаи, вызывающие подозрение в загрязнении, всегда должны рассматриваться в соответствии с процедурами пивоваренного завода по обеспечению безопасности пищевых продуктов и контролю качества.
Простое поддержание сомнительной культуры и продолжение её размножения может привести к распространению проблемы на несколько производственных партий.
Разработка системы заквасочных культур для непрерывного производства
Система запуска коммерческого производства должна разрабатываться с учетом фактического графика производства.
К важным факторам, которые следует учитывать, относятся:
Вместимость бродильного резервуара
- Какой объем комбучи получается в каждой партии?
Количество бродильных чанов
- Сколько партий может потребоваться инокулировать одновременно?
Скорость инокуляции
- Какое количество закваски требуется для каждой партии?
Частота выпуска
- Как часто должна быть в наличии свежая закваска?
Стратегия удержания культуры
- Будет ли культура поддерживаться на постоянной основе или готовиться только по мере необходимости?
Метод перевода
- Как закваска будет перемещаться из емкости для культивирования в бродильные чаны?
Мониторинг
- Где будут проверяться pH, кислотность, температура и другие параметры?
Уборка
- Как будет проводиться очистка и дезинфекция заквасочного резервуара и перекачивающих трубопроводов?
На эти вопросы следует ответить на этапе планирования оборудования, а не после того, как пивоварня уже начала работу.
Создание надёжной системы непрерывного производства комбучи
Непрерывное производство комбучи зависит не только от поддержания жизнеспособности SCOBY.
Это зависит от поддержания культуры в контролируемых условиях, мониторинга её показателей, переноса однородного инокулята в свежую среду и защиты всей системы от загрязнения.
Поэтому коммерческим производителям следует уделять больше внимания управлению закваской, а не накоплению SCOBY.
Компания «Тяньтай» может разрабатывать коммерческие системы для приготовления комбучи, основанные на этом принципе, с бродильные чаны, емкости для закваски или культур, системы контроля температуры, санитарные перекачивающие трубопроводы, системы CIP, оборудование для газирования, а также последующие этапы переработки, сконфигурированные в соответствии с производственным процессом.
Выбор подходящей системы закваски зависит от объема партии, цикла ферментации, количества резервуаров, требований к инокуляции и частоты производства.
Для пивоваренного завода, планирующего непрерывное производство, ключевой вопрос заключается не в том, чтобы:
“Сколько SCOBY нужно хранить?”
Это:
“Как нам обеспечить стабильное качество закваски и поставлять инкубум одинакового качества для каждой партии ферментации?”
В этом заключается основа масштабируемого управления культурой комбучи.