Технология производства пива (стр. 2 из 16)

Хмель в шишках

Характеристики хмеля: Хмель наряду с ячменным солодом является основным и пока незаменимым сырьём для пивоварения. Вещества хмеля придают пиву специфический вкус и аромат, увеличивают стойкость при хранении, способствуют лучшему осветлению пива и образованию пены.

Хмель – вьющееся многолетнее растение, двудомное, относящееся к семейству коноплевых. В пивоваренном производстве от хмеля используют только шишки- женские неоплодотворенные соцветия. При возделывании хмеля мужские хмелевые растения с плантаций удаляют.

Рис.2-строение хмелевой шишки.

Шишка хмеля состоит из 40-70 цветков (1), расположенных на изогнутом стерженьке (2), покрытом волосками, с цветоножкой(3). Цветки представляют собой туго собранные зеленые лепестки-чешуйки(4), у основания цветков расположены золотисто желтые зернышки лупулина(5), содержащие смолистые вещества, которые придают аромат пиву. В хмелевой шишке лупулин составляет примерно 19,81%, чешуйки- 66,85%, стержень -7,36%, цветоножка -5,98%.

Химический состав.

Состав хмелевых шишек различен и зависит от сорта, почвенно-климатических условий произрастания, послеуборочной обработки. Главными веществами хмеля, используемыми в пивоварении являются горькие и полифенольные вещества, а также эфирное масло. Средний химсостав сухих хмелевых шишек (в %) следующий:

Вода 10-14, целлюлоза 12-16, азотистые вещества 15-24, безазотистые экстрактивные вещества 25-30, зола 6-9, хмелевые смолы 10-20, полифенольные вещества 2-5, эфирные масла 0,2- 1,7.

Горькие вещества., содержащиеся в хмеле, до сих пор не найдены в других растениях, но некоторые из них получены синтетическим путем. Горькие вещества хмеля, называемые общими смолами, состоят из мягких и твердых смол. Мягкие смолы- это α –кислоты и β –фракция. К α –кислотам относятся гумулон, когумулон, адгумулон, прегумулон, постгумулон. К β-кислотам-лупулон, колупулон, адлупулон, Прелупулон, и постлупулон. α и β-мягкие смолы – это продукты окисления α и β-кислот.

Горькие вещества плохо растворяются в воде, при кипячении сусла они образуют коллоидные растворы. α- и β- кислоты подавляют действие бактерий, но не влияют на развитие дрожжей. α- кислоты имеют горький вкус, β- кислоты горечи не имеют, но окисляясь, образуют вещества с приятной горечью. Твердые смолы представляют собой продукты окисления мягких смол и состоят из γ- и δ-смол. У γ-смол нет горечи, у δ-смол горечь в 8 раз меньше, чем у α- кислот. При кипячении сусла с хмелем, горькие вещества, переходят в сусло, а затем и в пиво. Процент перехода горьких веществ в сусло( процесс охмеления) следующие: α- кислоты( изо- α- кислоты) 100, β- кислоты( гумулоны, лупулоны) 36-66, α- мягкая смола 36, β-мягкая смола 29, δ- твердая смола 12.

Если принять общее содержание веществ хмеля за 100%, то в свежеубранном хмеле содержится 30-42% α- кислот, 46-58% β –фракция и около 12% твердых смол. Антисептическое действие горьких веществ очень высоко. Для подавления развития микроорганизмов Вас.bulgaricus, встречающихся в пиве гумулона требуется в 2300раз меньше , чем фенола ( обладающего сильным бактерицидными свойствами).[3]

Полифенольные вещества лучше растворяются в воде, легче вступают в реакции, чем полифенолы солода. Полифенолы хмеля предохраняют вещества от окисления и образования комплексных соединений, обладают антибиотическими свойствами. В ходе технологического процесса осаждают белки сусла, что способствует лучшему осветлению. Из полифенолов в хмеле содержатся: кумарины, флавонол-гликозиды, катехины, лейкоантацианы, фенолкарбоновые кислоты и вещества хлорогеновой кислоты. При окислении и конденсации полифенолов образуются красно –коричневые соединения, которые вызывают помутнение сусла, так как образуют с белками нерастворимые соединения, а с солями железа- черноватые соединения. Для приготовления пива нужен хмель с содержанием полифенолов не менее 4,5%. Эти вещества содержатся в основном в лепестках шишек хмеля.

Раньше считали, что наличие в пиве полифенольных веществ хмеля нежелательно, но потом было установлено, что неблагоприятные воздействия на качество готового пива(появление осадка и грубый вкус) обусловлено дубильными веществами ячменя, а действие полифенолов благоприятно. При кипячении сусла образуются белково –дубильные комплексы, которые при его охлаждении выпадают в осадок, что способствует лучшему осветлению сусла. При большом содержании полифенольных веществ в пиве появляется неприятная горечь. Поэтому хмель с высоким содержанием полифенолов рекомендуется обработать в кипящей воде в течении 2-3 минут.

Хмелевое эфирное масло .придает хмелю присущий ему специфический аромат. Хмелевое масло –это смесь летучих маслообразных веществ с приятным запахом. Оно содержится в основном в лупулине.

Хмелевое масло состоит на ¾ из терпенов и на ¼ из кислородсодержащих компонентов . оно летучее и большая его часть теряется при кипячении сусла. Всего в настоящее время в хмелевом масле обнаружено 224 компонента. При длительном хранении компоненты эфирного масла окисляются, поэтому изменяется и аромат шишек хмеля. Хмелевое масло не имеет антисептического деиствия.[4]

Другие вещества содержащиеся в хмеле.

К ним можно отнести азотистые вещества, углеводы, липиды, кислоты, витамины, гормоны, минеральные и красящие вещества.

К азотистым веществам хмеля относятся низкомолекулярные белковые фракции: альбумозы, пептоны, полипептиды и аминокислоты. Найденный в хмеле амид аспарагиновой аминокислоты(аспарагин) является одним из источников питания пивных дрожжей. В сухом хмеле более 40% углеводов: целлюлоза, гемицеллюлоза, пентозаны, пектиновые вещества и сахара( глюкоза, фруктоза, сахароза, раффиноза, стахноза). Пектиновые вещества положительно влияют на качество пива, улучшают пенообразование и пеностоикость, создающие полноту вкуса.

Основным липидом хмеля является воск-мирицин(до1,5%), придающий блеск хмелевым шишкам и предохраняющий их от смачивания водой, высыхания и действия микроорганизмов. Жира много в семенах (до30%). В хмеле содержится щавелевая, яблочная, янтарная, лимонная, кремниевая, серная, фосфорная, и борная кислота. Из витаминов обнаружены тиамин, пиридоксин, биотин, никотиновая кислота, токоферолы. Из минеральных веществ- калий, кальций, фосфор, кремний и др.

Обработка и хранение шишкового хмеля.

Хмель собирают в период технической спелости, когда шишки закрыты и лупулин имеет светло- желтый цвет. При полной спелости шишки раскрываются и лупулин может высыпаться, что изменит состав горьких веществ и ухудшит технологические качества хмеля. Свежеубранный хмель содержит 75-80% воды, поэтому перед хранением его следует высушить при температуре не выше 50С до влажности 11-13%. Для подавления жизнедеятельности микробов одновременно с сушкой хмель окуривают серой. Высушенный хмель плотно прессуют и упаковывают в тканевые мешки диаметром 60-70см, высотой 120-130см, массой не более170 кг. Такие упаковки называют балоты. На каждый мешок наносят маркировку: завод- изготовитель, наименование продукции, номер партии, номер упаковки, год урожая, массу брутто и нетто, при влажности 13%.

В соответствии с требованиями госта к прессованному сульфитированному хмелю, предназначенному к использованию в пищевой промышленности, предъявляются следующие требования: цвет -от светло-желто-зеленого до золотисто-зеленого, шишки могут быть с покрасневшими кончиками лепестков; содержание α-кислот, в пересчете на абсолютно сухое вещество -3,5%; влажность 13%. Ограничительные нормы хмеля следующие: цвет зеленый, желтовато- зеленый, желтый с коричневыми пятнами, бурый; содержание кислот- не менее 2,5%. содержание хмелевых примесей- не более5%, содержание золы- не более14%, влажность- не более13% и не менее 11%, содержание семян –не более 4%, содержание сернистого ангидрида- не более 0,5%. Не допускается применение хмеля с прелым, затхлым, серным и другими посторонними запахами, а также хмель пораженный плесенью и вредителями. Хмель принимают партиями. Партией считают любое количество хмеля одинакового качества, одного района произрастания, оформленное одним документом о качестве. Хмель хранят в продизенфицированных тёмных помещениях при температуре от 0 до 2 градусов, на деревянном полу или настиле. Балоты хранят без соприкосновения со стенами хранилищ. Проходы между рядами балотов не менее 0,5 м.

Препараты и экстракты хмеля.

Для консервирования хмеля и повышения степени использования горьких веществ шишки хмеля брикетируют или готовят экстракт хмеля.

Молотый брикетированный хмель. Хмель влажностью 10-12% из балота подвергают сушке при температуре 48оС за 28 мин. При этом влажность понижается до 6%. После этого хмель измельчают в дробилке и прессуют в брикеты под давлением 70-80 Мпа и температуре пресс-формы до 50оС. Полученные брикеты упаковывают в мешочки из полимерной плёнки вакуумным способом. Влажность готовых брикетов не более 7%.

Экстракт хмеля. Экстракты хмеля получают при обработке шишек растворителями. При этом извлекаются наиболее ценные компоненты, а изомеризации не происходит. Такие экстракты хмеля называют неизомеризованными. Экстракт хмеля готовят экстрагированием с использованием этилового спирта. При этом кроме горьких и ароматических веществ извлекается около 60% полифенолов (полностью они извлекаются водой). Вырабатываемый экстракт бывает трёх сортов: из хмеля первого сорта, 2- из хмеля второго сорта, и экстракт купаж из 2 и 3го сортов хмеля, взятых в равных количествах. В соответствии с ГОСТ на «экстракт хмелевой» экстракты перечисленных сортов содержат соответственно: 30, 28 и 27% сухих веществ; 25, 23 и 21,5% общих горьких веществ, при этом на долю α-кислот приходится от 20 до 25% от общей массы горьких веществ.