Характеристика хмелю та його використання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Характеристика хмелю та його використання

Хміль- один з основних і незамінних видів сировини для виробництва пива. Він містить специфічні речовини, яких не має жодна інша рослина, які надають пиву приємний гіркий смак і хмельовий аромат, сприяє видаленню із пивного сусла нестійких фракцій білкових речовин, поліпшує піноутворення та піностійкіість напою .

Хміль- це багаторічна дводомна рослина із сімейства конопляних, роду кропивоцвітних. У пивоварінні використовують тільки жіночі незапліднені суцвіття - хмельові шишки. У запліднених шишках утворюється насіння, що являє собою дрібний горішок чорного кольору. Для пивоваріння наявність насіння небажана, оскільки його вміст негативно впливає на смакові якості та піностійкість пива.

Розрізняють у хмелярстві чотири види хмелю:

- звичайний - використовують найчастіше

- американський

- серцевидний

- японський - шишок не утворює і є однолітньою рослиною, тому його не використовують.

Хмелеві шишки складаються з колінчастого вигнутого стрижня, вкритого волосинками, а також прилистків і покривних листів у кількості 40-100 шт. На кожному колінці стрижня є чотири короткі стеблинки ( квітконіжки) - носії прилистків і покривних листків. Покривні листки зеленого кольору, прилистки темно-зеленого.

У пору дозрівання хмелю внутрішні поверхні прилистків і покривних листків вкриваються жовто-зеленими клейкими пухирцями , що мають назву лупулінових зерняток. Ці зерна є основними носіями гірких та ароматичних склмдаових хмелю.

Хмельова рослина може плодоносити кілька десятків років, але після 20-30 років його продуктивність знижується, тому рослину з часом замінюють новими.

Кожну осінь стебла відмирають, а кореневища лишаються живими й навесні дають нові пагони, які протягом літа досягають 10-метрової довжини.

Колір стебла хмелю є характерною сортовою ознакою, може бути зеленим або червоним.

Суцвіття хмелю - хмельова шишка довжиною 3-5 см. Складається із колінчатого зігнутого стрижня на якому розміщено від 40 до 80 квіток. Між пелюстками розташовані маленькі зерна - лупулінові зерна - це основна складова частина хмелю. Вони з'являються в момент стиглості. Лупулін містить гіркі і ароматичні речовини.

Колір лупуліну є зовнішньою ознакою якості, а його кількість - ознакою продуктивності хмелю. Свіжі лупулінові зернятка мають блискучу поверхню, яка з часом змінюється. Жовто-зелене забарвлення переходить у жовто-червоне, а згодом і в червоно-коричневе ( у старого хмелю). Зміна кольору супроводжується втратою як блиску, так і аромату. Це зумовлюється процесами окислення та осмолення цінних речовин хмелю, і він у такому стані стає малоцінним для пивоваріння. Отже, за зовнішнім виглядом хмелю можна робити висновки про його пивоварні властивості.

Сорти хмелю.

Розрізняють районні і селекційні сорти хмелю. Перші виникли з місцевих сортів шляхом багаторічного добору в певній області вирощування. Селекційні сорти отримують шляхом селекції та схрещуванням. Схрещенням отримують гібриди, які є облагородженими сортами. Зараз налічується понад 100 сортів культурного хмелю.

У нашій країні переважно вирощують сорти хмелю з червоною лозою. Вони досить швидко ростуть, але недоліком є те, що шишки швидко перезрівають, при несвоєчасному збиранні шишки розкриваються і втрачають лупулін.

Найпоширенішим сортом в нашій країні є Клон 18, який до недавнього часу займав майже 70% усіх насаджень хмелю. Культивують на Україні сорт Житомирський 8, Український 55,38, Поліський, Серебрянка, Сильний, Урожайний, Скороспілка та ін.

Краще за все відповідають умовами вирощування хмелю кліматичні умови України ( Житомирській, Київській, Рівненській, Львівській, Волинській областях), Білорусії.

Шишки хмелю збирають у період технічної зрілості. У цей період вони клейкі і мають сильний аромат. Свіжо зібраний хміль має вологість 77-82% і у такому вигляді зберігатись не може. Тому з метою збільшення тривалості зберігання його висушують при t = 40-50° С до вологості 10%. Потім направляють його на відлежування від 5 до 20 діб, при цьому вологість підвищується до 13 %. Потім проводять сульфування хмелю-сирцю, щоб зберегти якість сировини і запобігти розвитку мікроорганізмів.

Хімічний склад хмелю.

Хімічний склад хмелю представлений як загальними, так і специфічними речовинами.

До загальних речовин відносять:

вода -вміст 10-14 %

клітковина -12-16%

азотисті речовини - 15-24 %

безазотисті речовини - 25-30 %

зола - 6-9 %

До специфічних речовин відносять:

хмельові смоли, в тому числі б- кислота ( 2-9 %); в- кислота 8-9%; - тверда смола -6-8 %;

поліфеноли (дубильні речовини) - 2-5%;

ефірна олія - 0,2-1,7 %.

Найціннішою складовою частиною хмелю для пива є гіркі речовини. Всі вони складаються з хмелевих смол (б і в м'які смоли та - тверда смола) і гірких хмелевих кислот (б - кислота, в- кислота)

Основною частиною гірких речовин є б і в- гіркі кислоти.

- б гіркі кислоти або б -фракція - до їх складу входять гумулони - це когумулон, адгумулон, прегумулон, постгумулон, які погано розчиняються у воді, але при кип'ятінні сусла з хмелем переходять в ізогумулони (ізокогумулон, ізоадгумулон, ізопрегумулон, ізопостгумулон) .Саме ізогумулони забезпечують гіркоту пива ( 90%). Вони краще переходять в розчин при низькій концентрації сусла, тому для надання гіркоти пиву першу їх порцію вносять на початку кип'ячення сусла з хмелем. ; б кислоти під дією кисню окислюються і переходять в б - м'яку смолу.

Гумулони є добрими піноутворювачами, мають антисептичну властивість, що підвищує біологічну стійкість пива.

- в гіркі кислоти ( фракція) - до них відносяться лупуліни -це колупулон, адлупулон, прелупулон, постлупулон - у воді вони ще менш розчинні, ніж гумулони, особливо у присутності кисню. Антисептична здатність слабша у 3 рази за гумулони

б і в- м'які смоли - є продуктами окислення б і в - гірких кислот. При тривалому зберіганні м'які смоли переходять в - тверду смолу, яка не має гіркоти і цінності в пивоварінні.

Ефірне масло хмелю є носієм специфічного аромату. Знаходиться воно у лупулінових зернах і, виділяючись, зумовлює клейкість хмелю. Хмельове ефірне масло є складовою системою вуглеводів терпенового ряду і кисневмісних сполук. На цей час у ньому знайдено 224 сполуки. Основна частина монотерпенів - мірцен. Він надає пиву різкого запаху та смаку.

Ефірне масло летке, випаровується під час кип'ятіння сусла, тому для забезпечення аромату останню порцію хмелю вносять в кінці кип'ячення сусла з хмелем.

При тривалому зберіганні ефірне масло окислюється, аромат його змінюється - з'являється запах старого хмелю; антисептичної дії не мають.

Дубильні речовини ( поліфеноли) . Поліфенольні речовини є в ячмені і в солоді, але хмельові поліфеноли становлять більш чисельну групу сполук, вони розчиняються у воді і більш реакційноздатні. Переходячи в сусло, ці речовини сприяють видаленню із нього небажаних нестійких фракцій білків і тим самим поліпшують стабільність готового пива.

Поряд із специфічними для хмелевої шишки речовинами в ній містяться окремі групи азотистих сполук, вуглеводів, ліпідів, органічних і неорганічних кислот, вітамінів, гормонів, мінеральних та барвних речовин.

Азотистих речовин міститься у хмелі 2-4 %. Представлені низькомолекулярними фракціями - альбумозами, пептонами, поліпептидами, амінокислотами. На частку останнього припадає 30 % загальної кількості азотистих речовин. Він є одним із джерел живлення дріжджів.

Вуглеводи - їх вміст у хмелі 40% - це цукри, целюлоза, геміцелюлоза, пентозами, пектинові речовини. Останні сприяють створенні повноти смаку та піностійкості.

Ліпіди - являють собою воски (1,5%). Восковий наліт на шишках надає їм блиску, запобігає змочуванню водою, висиханню та ураженню мікроорганізмами.

Мінеральні речовини становлять від 5 до 10 % .Найбільша частка припадає на фосфор, калій, магній, кальцій, залізо, натрій, сірку.

Барвні речовини - вони обумовлюють колір шишок. При кип'яченні сусла переходять у розчин і змінюють колір.

Оцінка хмелю за зовнішніми та аналітичними показниками.

Зберігають сировину на спеціальних піддонах при температурі 0,5--2 °С в атмосфері з постійною відносною вологістю до 70 % і обмеженою циркуляцією повітря. Для механізації робіт із хмелем використовують електро- або автонавантажувачі.

На підприємствах по виробництву пива сировину приймають партіями. Партією вважають хміль, вирощений в одному районі і оформлений одним документом про якість. Відбирають середню пробу і проводять оцінку відповідності вимогам стандарту.

Оцінка якості хмелю проводиться як за органолептичними ( колір, аромат, форма шишок, якість лупуліну), так і за фізико-хімічними показниками ( вологість - 11-13%, кількість гірких речовин - хміль базисних кондицій не менше 3,5%; хміль граничних кондицій 2,5%; вміст золи - 12-14 %) .

За зовнішніми ознаками хміль пресований сульфований повинен відповідати таким вимогам: колір -- від світло-жовто-зеленого до золотисто-зеленого, шишки можуть мати почервонілі кінчики пелюсток. За обмежувальними нормами допускаються зелений, жовтувато-зелений, жовтий із коричневими плямами та бурий кольори. Не допускається для використання у пивоварному виробництві хміль із прілим, затхлим, сирим, димним та іншими сторонніми, не властивими йому запахами, а також уражений пліснявою, шкідниками й хворобами і такий, що містить сторонні (нехмє-леві) домішки.

При аналізі зовнішнього стану (вигляду) хмелю визначають цілісність і правильність будови шишок, аромат, кількість та колір лупуліну. Високоякісна сировина має однорідні за розміром, цілі, непошкоджені й закриті шишки з тонким, рівномірно та часто вигнутим стрижнем, правильним розміщенням прилистків і покривних листків.

Форма шишок- повинні мати форму еліпса, розміри становлять від 3 до 5 см. Повинні бути щільними, закритими, однакового забарвлення.

-- жовтий із блиском, поверхня клейка. Перезрілий жовтіє, набуває жовто-коричневого забарвлення .

Аромат - повинен бути чистий хмельовий, ніжний. Не допускається хміль із прілим, затхлим, сирим, димним та іншими сторонніми запахами. Грубий хміль з різким ароматом, часто із сторонніми його відтінками -- це хміль запліднений, який вже має насіння.

Колір лупулінових зерен - зерна повинні бути жовтого кольору з блиском, клейкові. Потемніння зерен свідчить про окислення альфа- кислот і погіршення якості хмелю. Вміст насіння не більше 1,5-2%.

Механічним аналізом визначають кількість насіння та домішок (листя, стебла тощо). Вміст насіння не допускається більше 4 %, хмелевих домішок для хмелю машинного збирання не більше 10 % усієї маси, ручного збирання не більше 5 %.

Хімічний (аналітичний) контроль якості хмелю включає визначення вологості, кількості гірких речовин, золи. Вологість сировини повинна бути в межах від 11 до 13 %, вміст альфа-кислот -- не менше 3,5 % для хмелю базисних і 2,5 % для хмелю обмежувальних кондицій, кількість золи -- не більше 14 % з розрахунку на суху речовину. Норматив на загальний вміст ангідриду -- не більше 0,5 %.

Основним показником піноутворення при заготівлі й дозуванні хмелю безпосередньо у виробництві пива є вміст гірких речовин.

При зберіганні хмелю змінюються його зовнішні ознаки, і це супроводжується змінами хімічного складу. Пивоварні якості погіршуються внаслідок окислювальних процесів під впливом кисню повітря, інших біохімічних і хімічних процесів внаслідок дії ферментів, у першу чергу оксидоредуктаз, а також дії мікроорганізмів. Слабшає та змінюється аромат пива, що є результатом перетворення частини ефірної олії у валеріанову кислоту. Листочки стають бурими, вкриваються плямами, лупулін набуває червоно-бурого або рожевого забарвлення. Трансформація цінних аналітичних показників призводить до зниження вмісту альфа-кислот і м'яких смол. Нагромаджуються малоцінні або й шкідливі для смаку тверді смоли.

Хміль ароматичний - ДСТУ 4098.2-2002.

Хміль гіркий - ДСТУ 4097.1-2002.

Гранульований хміль - ТУ.У 05453752-001-99.

Хміль сирець і хміль пресований - ГОСТ 21946-76 - ГОСТ 21948 -76.

Екстракт хмельовий - ТУ 10-04 -06-06-86.

Препарати хмелю: гранульований, брикетований хміль, екстракт

хмелю.

Якість пива та ефективність пивоварного виробництва в основному залежать як від якості хмелю, так і від препаратів, які одержують із хмелю.

При зберіганні хмелю і при післязбиральної обробки погіршується якість цього незамінного виду сировини. До того ж використання хмелю традиційними способами у пивоварінні призводить до втрат 80 % цінних гірких речовин. Тому, щоб зменшити або зовсім уникнути втрат хмелю виробляють різні хмелеві препарати.

Найбільш поширені препарати молотого гранульованого й брикетованого хмелю, екстракти хмелю, комбіновані препарати меленого хмелю з екстрактами.

Мелений брикетований . Хміль вологістю 11-13% розпаковують із балотів, розщеплюють, відбирають сторонні домішки, висушують на стрічковій паровій сушарці при t=48°С до вологості 6-7% протягом 28 хв. Підсушений хміль подрібнюють у молотковій дробарці й пресують у брикети при тиску 70-80 мПа. Отримані брикети круглої форми вкладають в мішки з полімерної плівки. Термін їх зберігання декілька років.

Гранульований хміль. Основні стадії одержання гранульованого хмелю включають його досушування, подрібнення, гранулювання та охолодження гранул.

Гранулювання здійснюють при тиску не менше 10 мПа. Температура хмелю перед подачею у гранулятор 35-40°, гранул - до 65°С, що зумовлює необхідність швидкого їх охолодження.

Гранули діаметром 10 мм і завдовжки 15-17 мм мають хмелевий запах і зелений колір.

Екстракти хмелю. Перспективним є використання СО2-екстрактів.

Виробництво екстрактів базується на екстрагуванні хмелю різноманітними органічними і неорганічними розчинниками, і з послідуючим згущенням - випаровування під вакуумом. Це досить перспективний спосіб переробки хмелю, тому що дозволяє досить повно вилучати цінні гіркі та ароматичні речовини хмелю, і довгий час зберігати їх у незмінному стані.

Екстракт має вигляд сиропу від темно-зеленого до такого ж кольору з коричневим відтінком. Запах - хмелевий із наявністю запаху етилового спирту. Має стабільну якість при зберіганні.

Екстракти поділяються на дві групи: неізомеризовані , ізомеризовані - бувають очищеними і неочищеними.

Економічна ефективність використання препаратів хмелю.

При використанні гранульованого хмелю економія шишкового досягає 15%.

Переваги використання хмельового екстракту у порівнянні з використанням хмелю:

1) більш повно використовуються гіркі речовини, що знижує витрату хмелю на 20-25%;

2) зберігання хмельового екстракту при звичайній температурі не приводить до небажаних змін і пивоварна цінність його не знижується; для його зберігання не потрібні склади, що охолоджуються;

3) у врожайні роки можна створити запас хмельового екстракту для використання його в наступні роки;

4) хмельовий екстракт має меншу вагу і значно менший об'єм, ніж хміль, що дозволяє зменшити транспортні витрати.

5) зменшуються втрати з хмелевою дробиною.

При їх використанні 50 % хмелю заміняють хмелевими екстрактами (0,43 кг хмельового екстракту заміняє 1 кг хмелю).

Пиво виготовлене з використанням хмельового екстракту не поступається по органолептичним показникам (смак, запах) пиву, яке виготовлене з додаванням хмелю. Завдяки цьому собівартість пива, виготовленого з хмелевого екстракту, знижується.

Література

1.Домарецький В.А. Технологія солоду та пива.-К.:Урожай,1999.

2. Колотуша П.В. Технологія виробництва пива.-К.:УСДО, 1995.

3. Колчева Р.А., Ермалаева Г.А.Производство пива и безалкогольних Напитков. -М.: Пищ. промышленностьсть¬,1985.

4. Чукмасова М.А.,Рудольф В.В. Технология пива и безалкогольных напитков.-М.: Пищ. пром-сть, 1971.

5. Мальцев П.М. Технология бродильных производств.-М.: Пищ. пром-сть, 1980.

6.Колотуша П.В. Виробництво солоду.-К.: УСДО,1995.

7. Балашов В.Е., Рудольф В.В. Техника и технология производства пива и б/а напитков.-М.: Легкая и пищевая промышленность,1981.

8.Домарецький В.А. Технологія екстрактів, концентратів, напоїв із рослинної сировини. - Вінниця: Нова книга, 2005.

9.Колотуша П.В., Кошова В.М. Сировина для виробництва пива.-Київ: НМК ВО, 1991.

10. Фертман Г.И., Шойхет М.И. Технолгия продуктов брожения. - М.: Высшая школа, 1976.

11.Министерство пищевой промышленности СССР. Технологическая инструкция по производству безалкогольных напитков и кваса.- М.:Легкая й пищевая промышленность, 1984.

12. Ильинич В,В. Технология спирта и спиртопродуктов. - М.:Агро- промиздат, 1987.

13.Фертман Г.И., Шойхет М.И. Биохимические и технологические основы бродильных производств. - М.: Пищевая промышленность, 1970.

Размещено на Allbest.ru