Состав хмеля. Хмель является одним из основных компонентов при производстве пива, так как, обладая ароматическими и вкусовыми свойствами, придает пиву приятную горечь и аромат и обусловливает сортовые особенности пива. Хмель повышает биологическую стойкость пива и влияет на пенообразование и пеностойкость.
Хмель — многолетнее двудомное растение из семейства конопляных.
В Советском Союзе хмелеводство развито в УССР, в ряде областей РСФСР — Брянской, Ивановской и других — и Чувашской АССР. Лучшим по качеству считается хмель, выращиваемый в Волынской и Житомирской областях.
У нас культивируются сорта хмеля: местные — Серебрянка, Рогатинский скороспелка, Клон 18 и несколько чешских сортов — Земшевый, Жатецкий.
Строение хмелевой шишки показано на рис. 6. Внутри шишки расположен короткий зигзагообразный стерженек, покрытый волосками. На изгибах его находятся слабые стебельки, несущие на себе листочки двух рядов,— прилистники и кроющие листочки, одинаковые по цвету, яйцеобразной формы, выгнутые наружу, с сильно развитыми прожилками. Кроющие листочки и прилистники покрыты большим количеством блестящих, клейких, светло-желтых зернышек лупулина. Лупулин представляет собой продукт выделения железистых волосков и является носителем ароматических и горьких веществ хмеля. Лупулиновые зернышки легко отделяются от ножки, на которой сидят.
Во время хранения хмеля лупулин осмоляется и изменяется его окраска и состав.
Лупулин свежего хмеля блестящий, от светло-желтого до золотистого цвета, лупулин старого хмеля — красновато- коричневый без блеска, с сырным запахом. Хмель состоит из белков, безазотистых экстрактивных веществ, клетчатки и минеральных веществ. Кроме того, в хмеле содержатся ценные для пивоварения специфические вещества: хмелевое масло, горькие кислоты и смолы, а также дубильные вещества.
Рис. 6. Шишка хмеля:1 — шишка хмеля; 2 — разрез шишки хмеля; 3—стебель хмелевой шишки; 4, 5 — лепестки хмеля; 6, 7 — лупулиновые зерна.
При варке сусла с хмелем хмелевое масло почти полностью улетучивается, а в создании хмелевого аромата сусла участвует оставшееся незначительное количество его. Горькие кислоты и частично горькие смолы придают пиву горький вкус и аромат. Химический состав хмеля (в %) приведен ниже.
Вода | 10—17 |
Клетчатка | 12—16 |
Зола | 6—9 |
Азотистые вещества в пересчете на белок | 15—24 |
Дубильные вещества | 2-5 |
Смолы и горькие вещества | 16—26 |
Эфирные масла | 0,3—1,0 |
Смолы и горькие кислоты делятся на несколько фракций в зависимости от растворения в специальных растворителях и в воде.
Горькая хмелевая кислота (гумулон) растворяется в кипящей воде в небольшом количестве, обладает сильным горьким вкусом. Окисляясь, гумулон образует горькую α-мягкую смолу, которая при растворении в горячей воде дает коллоидную взвесь, выпадающую при охлаждении в осадок. При длительном кипячении α-мягкая смола переходит в нерастворимую γ-твердую смолу.
β — Горькая хмелевая кислота (лупулон) в воде растворяется хуже, чем гумулон, горечью почти не обладает, легко окисляется и переходит в очень горькую β-смолу. При дальнейшем окислении она переходит в твердую γ-смолу со слабым горьким вкусом, которая почти не растворяется.
В результате окисления гумулона и лупулона, а также α- и β-мягких смол образуются летучие соединения, обусловливающие в хмеле сырный запах, характерный для старого хмеля.
Хмель содержит 3—9% α-горькой кислоты, 6—8% β-горькой кислоты вместе с мягкими α- и β-смолами и 1—2% твердых смол. По величине горечи, переходящей в пиво, отдельные горькие вещества хмеля можно расположить в следующем порядке:
Смолы и кислоты | Горечь, % |
α-горькой кислоты (гумулон) | 100 |
α- мягкая смола | 36 |
β-горькая кислота (лупулон) | 0 |
β-мягкая смола | 29 |
γ-твердая смола | 12 |
Растворимость горьких веществ хмеля увеличивается при повышении щелочности раствора и снижается при увеличении кислотности. Горькие вещества обладают антисептическими свойствами, увеличивают стойкость пива.
Эфирное хмелевое масло обусловливает специфический аромат свежего хмеля. Содержание его значительно колеблется.
При окислении эфирного масла запах хмеля изменяется и приобретает иногда чесночный, который передается пиву и портит его вкусовые свойства. Эфирное масло представляет собой смесь ароматических веществ и терпенов различного химического состава и строения.
При оценке хмеля большое внимание обращают на эфирное масло. В готовом пиве содержится небольшой процент эфирного масла, так как оно летуче и частично теряется при хранении хмеля и кипячении сусла.
Большая часть дубильных веществ, содержание которых в хмеле колеблется от 2 до 5%, находится в листочках шишки; в кипящей воде они легко растворяются. При окислении (особенно в щелочной среде) дубильные вещества окрашиваются в темно-коричневый цвет. Сусло, приготовленное на жесткой воде при кипячении с хмелем темнеет, при подкислении затора светлеет.
Дубильные вещества придают пиву вкус своеобразной резкой горечи; они способствуют свертыванию нежелательных белков сусла. После удаления дубильных веществ вместе с белками вкус пива становится мягче.