Уборка и первичная обработка хмеля

Хмель – ценная техническая культура. Его используют как незаменимое сырье в пивоваренной промышленности, применяют в хлебопекарной, парфюмерной, лакокрасочной промышленности и медицине.

Женские соцветия хмеля называют шишками или сережками. Они содержат вещества, придающие пиву специфическую приятную горечь и аромат и повышают его биологическую стойкость.

Качество сырья(шишек), используемого в пивоварении, зависит от условий выращивания хмеля, сортовых особенностей, сроков уборки, послеуборочной обработки и хранения.

При длительном или неправильном хранении шишек не только образуются твердые смолы, но и расщепляются молекулы горьких веществ. В результате в хмеле накапливаются изовалерьяновая кислота, изомасляный альдегиж, изопропилакриловая кислота и продукты их окисления. Присутствием данных веществ объясняется появление в шишках специфического сырного запаха – ярко выраженного признака недоброкачественности.

Содержащиеся в шишках хмеля эфирные масла, главным образом менее летучие, положительно влияют на аромат пива. В состав эфирного масла хмеля входит мирцен, линалоол, гераниол, гумулен, люпаренол и др. Эфирные масла хмеля в некоторой степени служат растворителями ɑ - кислоты и способствуют ее сохранению. Установлена положительная зависимость между содержанием ß – кислоты и хорошим ароматом хмеля.

Дубильные вещества кахетиновой группы соединений способствуют свертыванию (осаждению) белков в процессе пивоварения, то есть осветляют пиво, а также увеличивают его пеностойкость. При окислении дубильных веществ в шишках появляются сильногорькие продукты – флобафены, и шишки буреют. Подобное явление наблюдается при запоздалой уборке, а также при хранении шишек с высокой влажностью и т.д.

Убирают шишки, когда 75 % достигает технической зрелости. В данный период шишки становятся более плотными, лепестки плотно прилегают друг к другу. Цвет из зеленого переходит в желто-зеленый или золотисто-зеленый. При растирании шишек чувствуется характерный хмелевой запах и липкость. В надломленных шишках у основания прицветных чешуек находятся блестящие, липкие, золотисто-желтые чешуйки – лупулиновые железки. Они заполнены горькими и ароматическими соединениями. Для пивоварения это самая ценная часть соцветия. Запаздывание с уборкой недопустимо, так как вслед за технической зрелостью шишки быстро буреют, лепестки их расходятся, лупулин осыпается. Хмель убирают вручную и комплексом ЧХ-4Л.

Первичная обработка шишек хмеля включает сушку, отлежку, сульфитацию, прессования и упаковывание.

Во время уборки влажность шишек хмеля 70-80 %. Поэтому даже при кратковременном хранении при такой влажности сырье самосогревается и ухудшается его качество.

Окисление горьких веществ при самосогревании приводит к снижению содержания ɑ - кислоты и мягких смол, а испарение и окисление эфирных масел – к потере характерного хмелевого запаха.

Сушка – самый ответственный технологический процесс первичной обработки шишек. Правильно высушенные, они остаются целыми, сохраняют естественный цвет, блеск, аромат, липкость и количество лупулина.

В хозяйствах хмель сушат в основном в специальных двух- и четырехкамерных сушилках, построенных по типовым проектам.

Хмелесушилки различных систем и конструкций различаются главным образом числом этажей, размером и числом сушильных камер и складского помещения, числом ярусов сушильных сит, способом загрузки и выгрузки хмеля и вентилирования, типом топки. Производительность хмелесушилок в зависимости от конструкции, способа подачи агента сушки, вида топлива и других условий составляет 500-2000 кг/сут. Свежесобранный хмель подвозят к сушилке и загружают в камеры активного вентилирования слоем до 1-1,5 м и продувают воздухом, подогретым в результате теплопотерь сушильных камер. Под сетчатое основание каждой камеры в слой хмеля подают воздух при помощи центробежного вентилятора. Продолжительность вентилирования каждой партии хмеля 12-14 ч. Предварительное (перед загрузкой в сушильные камеры) активное вентилирование свежесорванных шишек хмеля позволяет сохранить их технологические качества, более чем в 10 раз сократить потребность в производственной площади, повысить производительность сушилок на 25 %. Затем шишки поступают на верхний этаж сушилки, где их загружают на верхнее сито равномерным слоем толщиной 12-14 см.

На ситах хмель находится 40-100 минут, в зависимости от исходной влажности и условий сушки. В нужное время ситовые рамы перевозят из горизонтального положения в вертикальное и шишки пересыпают на сито лежащего ниже яруса.

Продолжительность нахождения шишек на ситах разных ярусов определяют по готовности их к выгрузке из нижнего выгребного ящика. Если в отобранной пробе черешки шишек не изгибаются, а ломаются, сушку считают законченной. Продолжительность сушки шишек одной загрузки при естественной тяге агента сушки 6-8 ч. При повышении температуры агента сушки с 45 до 65 ⁰С продолжительность процесса сокращается в два раза.

Большинство сушилок работает на естественной тяге с очень малой скоростью движения агента сушки (0,1-0,15 м/с). Применение принудительной циркуляции резко увеличивает производительность сушилок. Однако надо учитывать, что шишки хмеля в сухом состоянии очень легкие. Поэтому скорость движения агента сушки должна быть не более 0,6 м/с. Принудительной циркуляции агента сушки достигают при помощи системы нагнетательной или вытяжной вентиляции. Воздух, подогретый при помощи калориферов, поступает в сушильную камеру под нижний слой хмеля и отсасывается центробежным вентилятором над верхним слоем сырого хмеля. Температуру контролируют дистанционными термометрами.

Сразу после сушки шишки очень хрупкие, при перемещении легко отламываются чешуйки и теряется лупулин. Поэтому выгруженные из сушильной камеры шишки подвергают отлежке, в процессе которой, впитывая влагу из окружающего воздуха, они становятся более плотными и эластичными. Для отлежки высушенные шишки осторожно выгружают из нижнего яруса сит и размещают в складском помещении. Длительность отлежки зависит от относительной влажности окружающего воздуха и составляет 5-20 сут. Для регулирования процесса и его сокращения высушенное сырье увлажняют или вентилируют.

Способ предусматривает увлажнение сухих шишек влагой свежеубранного хмеля, которая выделяется при вентилировании сырья. Высушенный хмель с нижнего сетчатого транспортера пересыпается на ленточный транспортер до полной выгрузки из сушильной камеры. Сухой хмель размещают по всей площади транспортера равномерным слоем толщиной 10-12 см.

Камера увлажнения представляет собой пространство над камерой активного вентилирования свежеубранного хмеля. Сухой хмель увлажняют воздухом, прошедшим через слой свежеубранного сырья, до содержания влаги в шишках 13 %. Продолжительность отлежки сокращается до 10-15 мин. Кроме того, сохраняются ценные компоненты шишек, создаются условия для перевода процесса на непрерывный.

Партии высушенного хмеля обрабатывают сернистым ангидридом. Сульфитация придает сырью лучший внешний вид (цвет) и защищает от развития микроорганизмов. В сульфитированном хмеле дольше сохраняются ценные для пивоварения компоненты горьких веществ. Однако при чрезмерной сульфитации ухудшается аромат хмеля и шишки приобретают несвойственный цвет. Сульфитацию проводят в кирпичных камерах – хмелесеровнях. В нижней части камеры расположена топка, в которой на металлических противнях сжигают серу. На высоте 3 м от топки камера перекрыта металлической сеткой, на которой размещают шишки слоем 1-1,5 м. В верхней части камеры установлена вытяжная труба. Хмель загружают через люк в потолке камеры. Двери и люк камеры герметически закрывают. Сернистый газ проходит через слой шишек и удаляется через вытяжную трубу. Продолжительность сульфитации 4-6 ч. Расход серы 8-12 кг/т сухого хмеля. По окончании процесса двери открывают, проветривают камеру и выгружают хмель.

Применяют и усовершенствованный процесс сульфитации. Хмель укладывают в камеру слоем до 2 м и обрабатывают его сернистым ангидридом до содержания его 0,4-0,5 %. Газ из баллонов в течении 1 ч принудительно рециркулирует сквозь слой шишек.

Для уменьшения объема хмеля, придания ему большей транспортабельности и лучшего хранения высушенное сырье прессуют и упаковывают (зашивают) в мешочную ткань. Применяют легкое и плотное прессование и упаковывание.

Несульфитированный хмель прессуют слабо и одновременно упаковывают в мешки размером 1*2 м. Такой мешок вмещает сухого хмеля 50-60 кг. Зашитые мешки отправляют на хмеле-фабрику. Для сульфитированного сырья применяют плотное прессование и упаковывание.

Хмель механическими или гидравлическими прессами пакуют в тюки цилиндрической формы до 125 кг и упаковывают в двойной мешок. Для обшивки спрессованного хмеля лучше использовать джутово-кенафную мешочную ткань, обладающую высокой гигроскопичностью.

Перед прессованием и упаковыванием обязательно контролируют влажность хмеля, которая должна быть не выше 13 %. При более высокой влажности могут развиваться микроорганизмы.

Мешки с шишками хранят в сухих, затемненных, хорошо вентилированных помещениях на деревянных стеллажах. Наиболее благоприятная температура 0-3 ⁰С. При соблюдении оптимальных условий хмель в мешках храниться не более года. Повышение температуры воздуха в хранилище до 12 ⁰С значительно сокращает срок его сохранности. При необходимости хранения более продолжительное время шишки закладывают в металлические, герметически закрывающиеся цилиндры, из которых выкачивают воздух и нагнетают диоксид углерода.

В складском помещении хмель распределяют по сортам. К каждой партии прикрепляют этикетку с указанием даты поставки, товарного сорта, содержания горьких веществ и первоначальной влажности. Во время хранения наблюдают за температурой и относительной влажностью воздуха, а также за температурой хмеля внутри мешков.

 

 

Список литературы

 

 

1. Под редакцией Л.А. Трисвятского. Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов.- М.: Агропромиздат, 1991

2. Поморцева Т.И. Технология хранения и переработки плодовоовощной продукции: Учебник.- М.: ИРПО ПрофОбрИздат, 2001

3. Пол редакцией Н.М. Личко. Технология переработки продукции растениеводства. – М.: Колос, 2000