Ботаника и морфология хмеля

Содержание

Введение
1.Ботаника и морфология хмеля		5
	1.1 Сорта хмеля	6
	1.2 Химический состав хмеля	7
	1.3 Вода	7
	1.4 Хмелевые смолы	7
	1.5 Полифенольные (дубильные) вещества	12
	1.6 Флавоноловые гликозиды	12
	1.7 Вещества типа хлорогеновой кислоты	13
	1.8 Антоцианогены	13
	1.9 Кумарины	15
	1.10 Кислые фенолы	15
	1.11 Хмелевое эфирное масло	15
	1.12 Второстепенные вещества	17
	1.13 Оценка качества хмеля	18
	1.14 Хранение хмеля	19
	1.15 Порошкообразный хмель	20
	1.16 Хмелевые экстракты	21
2. Принцип работы сусловарочного аппарата		23
3. Расчет сусловарочного аппарата		24
Заключение		27
Список литературы		28
Приложения

Введение

 

Хотя в том или ином виде пиво существовало во многих странах с незапамятных времен, именно хмель произвел в пивоварении подлинную революцию. Хмелеводство началось в Европе в эпоху великого переселения народов. Кстати, хмель был известен еще в Древней Руси, откуда, вполне возможно, и попал в центральную Европу. Первое упоминание о хмеле относится к VIII веку, однако важнейшим компонентом пива он стал только в XII веке. Впервые добавлять хмель в пиво попробовали при Карле Великом, приблизительно в 800 году. В Германии хмель ценился настолько высоко, что им даже уплачивали государственные пошлины. Постепенно он превратился в европейскую валюту, на первых порах, впрочем, не вполне конвертируемую, так как в Англии до XV века хмель был запрещен к употреблению.

Есть мнение, что именно в монастырях возникла и реализовалась идея добавлять в пиво хмель. Монахи вели изыскания более систематично, чем ремесленники-пивовары, а кроме того, они были грамотны и записывали результаты своих опытов, сохраняя их для следующих поколений. Монастырское пиво становилось все лучше и лучше, в том числе благодаря хмелю. Охраняемых границ в ту пору в центральной Европе не было, и секреты пивоварения со странствующими монахами перемещались из монастыря в монастырь. В конце концов монастыри официально получили право заниматься производством и торговлей пивом, превратившись в настоящие форпосты пивоварения, а некоторые сохранили этот статус до наших дней.

Хмель является третьим основной компонент пива. Во многих странах хмель считался ядовитым растением, и поэтому попытки внедрения хмеля в пивоваренное производство нередко встречали решительный отпор, вплоть до полного запрещения, как, например, в Англии до XV века. Английский эль с хмелем и сегодня называется "биттер", то есть горький, хотя его хмелевая горечь почти незаметна в сравнении с другими сортами пива.

Хмель (Humulus lupulus) - однолетнее вьющееся растение, относящееся к семейству коноплевых. Его побеги могут взбираться на высоту шесть-восемь метров. Хмель - двуполое (двудомное) растение. В пивоварении используются только неопыленные женские цветки - мягкие пушистые шишечки. Именно в них необходимые пиву вещества сконцентрированы в наибольшей степени. Согласно старой поговорке, "плантации хмеля должны быть похожи на женский монастырь".

Хмелевые шишки выделяют горькое смолистое вещество - лупулин, содержащий большое количество ароматических смол и эфирных масел, в частности альфа-кислоту (хумулон) и бета-кислоту (лупулон), а также танины (дубильные вещества), алкалоид хопеин и некоторые гормоны. Самой важной для пивоварения является альфа-кислота. Свойства лупулина изучены еще недостаточно, хотя давно известно, что хмель помогает противостоять болезням - например, больным туберкулезом рекомендовали пить побольше пива. Особенно же ценилась способность хмеля продлевать срок хранения напитков.

Хмель придает пиву приятную горечь и характерный аромат, увеличивает прозрачность, улучшает пенообразование. Кроме того, хмель - естественный антисептик и консервант, он подавляет деятельность бактерий и тем самым предотвращает скисание сусла и готового пива. На приготовление одного гектолитра (100 литров) пива идет от 200 до 700 граммов хмеля.

Из общего количества задаваемых горьких хмелевых веществ; в готовом пиве остается только около 20%. Почти такая же доля при варке вообще не переходит в раствор и значительная часть теряется в последующих производственных процессах, главным образом при охлаждении сусла и при главном брожении и дображивании. С точки зрения качества пива нет необходимости, что­бы в него перешло больше горьких веществ, чем это нужно по вкусовым и технологическим требованиям. Однако попытки по­лучить из хмеля больше ценных веществ, чем удается получить их при нормальной варке, оправданы с экономической точки зрения.

Уже в конце прошлого столетия использовали машину, с по­мощью которой прилистники отделяли от стерженька и стебель­ков. Хмель несколько лучше выщелачивался, однако мелкие ча­стицы хмеля попадали в отстойные чаны и увеличивали долю горькой мути и потери экстракта; вкус пива был более резким. Кроме того, испытывалось дробление хмеля на мо­лотковых мельницах как в сухом, так и во влажном состоянии в водной среде. При дроблении в сухом виде хмель в мельнице на­гревался и тем самым ухудшалось его качество.

Измельченный хмель используют также при способе примене­ния его по Гессбергу. После окончания кипячения сусла с хмелем его отка­чивают одновременно с суслом в отстойные чаны, и после осаж­дения удаляют вместе с отстоем и используют для затирания следующей варки. Вместе с дробленым солодом он проходит че­рез процесс затирания и удаляется вместе с дробиной.

Для лучшего использования хмеля применяют также различ­ные экстракторы. Это, как правило, цилиндрические резервуары с мешалками, которые устанавливают между фильтрационным ча­ном и сусловарочный котлом. Через экстрактор протекает первое сусло и промывные воды, с помощью которых хмель выщелачива­ется. При движении в жидкости хмель измельчается и выщелачи­вается лучше, чем при нормальном кипячении. Однако экстраги­рование протекает при иных условиях, чем при варке в котле, а это влияет на вкус пива. Даже несмотря на экономию, получае­мую при использовании этого способа, экстракторы не нашли ши­рокого применения в практике.

Для лучшего использования хмеля применяли также ультра­звук. При этом предполагалось, что обработка ультразвуком об­легчит выщелачивание горьких веществ хмеля и их изомериза­цию. Был использован также слышимый звук. В обоих случаях подтвердилась возможность повысить таким образом использо­вание хмеля. Имевшиеся первоначально очень оптимистиче­ские по этому способу сообщения, даже проверенные на прак­тике, впоследствии на основе точных аналитических исследований и основательных дегустационных опытов были несколько откор­ректированы. Кроме того, нельзя точно установить эффект, кото­рый достигается с помощью этого способа. Так же были попытки выщелачивать хмель под давлением в горячей воде.

Наибольшей же экономии хмеля можно достигнуть, используя вместо шишкового хмеля хмелевые экстракты.

Попытки найти другие возможности лучшего использования хмеля продолжаются. Однако функции хмеля при производстве пива настолько широки и определение неустойчивых соединений его, а также проведение достоверных дегустационных опытов так затруднительно, что точное определение экономии хмеля при использовании различных методов часто довольно проблема­тично.

 

 

Ботаника и морфология хмеля

 

Хмель — это высушенные хмелевые шишки, представляющие собой разросшиеся женские соцветия европейского хмеля (Humulus lupulus) из семейства коноплевых (Cannabaceae).

Хмель двудомное многолетнее растение. Для пивоварения вы­ращиваются только женские растения, соцветия которых долж­ны оставаться неоплодотворенными. Хмелевое растение может насчитывать несколько десятков лет, однако спустя 20—30 лет его продуктивность снижается.

Основной подземной частью растения является деревянистая бабка или хмелевая матка, которая вырастает из черенка и об­разует могучую и богато разветвленную корневую систему. Из бабки в свою очередь вырастают горизонтальные или наклонные корневища и вертикальные побеги. Подземные части этих побе­гов, так называемое молодое дерево, образуют собственную лет­нюю корневую систему. Молодое дерево используют в виде че­ренков для вегетативного размножения хмеля.

Вертикальных побегов бывает большое количество, однако обычно заводят только два. Надземная часть хмелевого растения, стебель или лоза имеет в сечении шестигранную форму, стебель полый, вьющийся, правого вращения, покрытый волосками. На каждом колене стебля вырастает по два встречных листа, трех- и пятипальчатых. В пазухах листьев вырастают боковые веточки, которые в верхней части образуют соцветия.

Окраска хмелевого стебля считается характерным признаком и может быть зеленой и красной, почти фиолетовой. В практике хмель делят по окраске на зеленый и красный; переходным ти­пом являются полукрасные. Почти все культурные сорта хмеля относятся к группе красных.

Соцветия женских растений вначале образуют околоцветники или розетки и вырастают в шишечки длиной от 3 до 5 см. Ши­шечки имеют зеленый или слегка красный цвет и содержат осно­ву будущих прилистников и кроющих листков, из пазух которых торчат пестики, похожие на короткие, тонкие нити. При созрева­нии из соцветий образуются шишки. Основой хмелевой шишки является короткий покрытый волосками, характерно изогнутый стерженек. На каждом колене стерженька вырастают два при­листника, сильно заостренные на концах, под ними четыре за­кругленные на концах кроющие листка, а из их пазух торчат че­тыре пестика.

Равномерное построение шишки типично для здоровых и куль­турных видов хмеля. Форма шишки колеблется от шарообразной до удлиненно-цилиндрической; культурные сорта хмеля чаще всего имеют шишки яйцевидной формы, на конце закрытые. Рав­номерный изгиб стерженька и расположение на нем прилистни­ков и кроющих листков типично для отдельных сортов. Цвет шишек зрелого хмеля зеленый, а оттенки от желто-зеленого до золотисто-зеленого. Стерженек, кроющие листки и в меньшей степени и прилист­ники у основания покрыты лимонно-желтыми или золотисто-жел­тыми железками, которые при созревании образуют зернышки лупулина (хмелевая мука) диаметром от 0,15 до 0,25 мм; лупу­лин является наиболее ценной частью хмеля.

Железки состоят из полигональных клеток, образующих пу­зырьки, которые наполнены желтым секретом, содержащим горь­кие вещества и эфирное масло. Небольшая доля этих веществ имеется также в кроющих листках и прилистниках шишки. Цвет лупулина является внешним признаком качества, а его количест­во — признаком продуктивности хмеля. Лупулин темнеет при сушке хмеля при температуре выше 45°С, а также от поражения милдью и от старения при хранении. Старый хмель имеет лупулин красно-коричневого цвета, без блеска. Светло-лимонный цвет лупулина иногда бывает признаком незрелости шишек. Количе­ство и цвет лупулина можно определить путем продольного раз­рыва шишки. Более бедным лупулином бывает опыленный хмель. Такой хмель содержит круглые и трехгранные семена диаметром 2 мм, твердые красно-коричневой и фиолетовой окраски. У неопыленных, однако, хорошо ухоженных сортов хмеля, встречаются разросшиеся семенники, мягкие и не имеющие зародыша.

С точки зрения культивации хмель является очень трудоемкой культурой. Для него требуется высоко урожайная богатая кальцием земля с растворимым подпочвенным горизонтом. Особенно подходят земли с высоким содержанием железа, как, например, жатецкие красные земли пермского происхождения. В чехословацких хмелеводческих областях земли глинисто-песчаные и тяжелые, почти илистые.

 

Сорта хмеля

Среди сортов хмеля различаются районные и селекционные сорта. Районные сорта возникли из местных сортов путем многолетнего отбора в определенной области выращивания. Селекционные сорта получены путем селекции или скрещивания. У сортов, выведенных селекцией и вегетативным размножением, различаются популяции и клоны. Путем скрещивания или скрещивания и вегетативного размножения получают гибриды, которые являются облагороженными сортами. У культурного хмеля насчитывается около 100 сортов.

В практике возделывания, как уже было сказано, хмель разделяется по цвету лозы на красные и зеленые сорта; переходным типом являются полукрасные.

Красные сорта имеют лозу, окрашенную антоциановым красителем, от красного до красно-фиолетового цвета. Они растут довольно быстро и поэтому бывают ранние и полуранние. У красных сортов хмеля шишки светло-зеленого цвета, яйцевидной формы и хорошо закрытые. Они богаты лупулином, имеющим хороший хмелевой аромат. С агротехнической точки зрения красные сорта хмеля имеют недостаток, заключающийся в том, что шишки их быстро перезревают и открываются, в результате чего при несвоевременной уборке происходят потери лупулина.

Зеленые сорта имеют зеленую лозу. Эти сорта растут медленнее и поэтому позднее созревают. Шишки у них тоже светло-зеленые, но более крупные. Лупулин образует более крупные зернышки, имеет красноватый цвет и запах его острее. Поскольку качество такого хмеля хуже по сравнению с красными сортами и не уравновешивается некоторыми его агротехническими преимуществами, то зеленые сорта, как правило, отбраковываются.

Полукрасные сорта имеют лозу почти зеленого цвета с красными черенками листьев. Их значение вспомогательное.

При оценке различают хмель тонкий или селекционный, а так­же средний и грубый. Хмель из Жатецка счи­тается лучшим в мире.

Признаки, повышающие качество хмеля, — это отличное вы­зревание, хорошие однородные шишки, тонкое строение шишки и стерженька, высокое содержание лупулина, особенно хорошая сушка (с учетом цвета лупулина), ярко выраженный тонкий аро­мат, хорошее вычесывание и цвет лучше, чем у соответствующего типового образца.

Признаки, снижающие качество хмеля, — это недостаточное вызревание или перезревание, неполноценное и неравномерное шишкообразование, грубое строение шишки и стерженька, семян-ность, небольшое содержание лупулина, плохой лупулин и мато­вая окраска в результате неправильной сушки или плохой агро­техники, худший запах, плохое вычесывание, неудовлетворитель­ный цвет и наличие большего количества следов от вредителей по сравнению с соответствующим типовым образцом (большая пятнистость), раскрытые шишки, загрязнение и влажность выше 13%.

Хмель поставляют:

а)       натуральный, т. е. не окуренный серой, без обработки и в первоначальной упаковке;

б)      обработанный, т. е. окуренный серой и прессованный, иногда отсортированный, вычесанный и высушенный.

Для поставки потребителям для непосредственного примене­ния хмель упаковывают в тюки (70—80 кг), для непродолжи­тельного хранения (до будущего урожая) в балоты (130—150 кг), иногда в мешки из джутовой ткани; для экспортных поста­вок в отдельных случаях хмель упаковывают в бочки и жестя­ные коробки Упаковки должны быть маркированы согласно за­кону об обязательной маркировке хмеля. Кроме того, на упаковках могут быть указаны дополни­тельные данные по желанию потребителя. Отдельные упаковки должны иметь сопроводительный лист.