2. Химический состав хмеля

Химический состав хмеля зависит от сорта, способа культивирования, почвенно-климатических условий выращивания и послеуборочной обработки. В среднем химический состав следующий, %: влажность 10-14; горькие веще­ства 10-22; эфирные масла 0,2-1,7; полифенольные вещества 2-5; клетчатка 10- 16; азотистые вещества 15-24; безазотистые экстрактивные вещества 25-30; ми­неральные вещества 7-10; сахара 2-4.

Для пивоварения наибольшее значение имеют горькие, полифенольные вещества и эфирные масла. Они придают пиву горьковатый вкус, специфиче­ский аромат и способствуют повышению пеностойкости.

Горькие вещества (называемые смолами) - основная и наиболее важная с технологической точки зрения составная часть хмеля. Хмелевые смолы класси­фицируются следующим образом (рис. 8).

Рис. 8. Классификация горьких веществ хмеля

а-горькая кислота - гумулон, представленный гомологами: адгумулоном, когумулоном, прегумулоном и постгумулоном- важнейший компонент, который определяет товарную ценность хмеля. Это слабая одноосновная кислота. Рас­творяется в кипящей воде, при этом образуется коллоидный раствор. С увели­чением pH растворимость увеличивается. Является хорошим пенообразовате­лем и обладает сильным антисептическим действием. Когумулон превращается в изомер легче других компонентов а-кислоты, поэтому сорта хмеля с большим содержанием когумулона имеют и большую горечь. Но этой фракции приписы­вают негативную роль в формировании горечи пива, поэтому считается, что оп­тимальное содержание когумулона должно быть менее 20-25 % от содержания а-кислот. При кипячении сусла с хмелем a-горькие кислоты изомеризуются, переходят в пиво и формируют его горечь.

В-горъкая кислота - лупулон,представленный гомологами: адлупулоном, колупулоном, прелупулоном и постлупулоном. Растворимость лупулона мень­ше, горечь и пенообразующая способность ниже, чем гумулонов. Антисептиче­ские свойства намного выше. При созревании хмеля часть этих кислот превра­щается в более мягкие а-кислоты. При кипячении сусла с хмелем лупулоны практически не преобразуются и полностью остаются в дробине.

а- и ft-мягкие смолыобразуются на первой стадии окисления горьких ки­слот. Обладают большей растворимостью в сусле и пиве, чем соответствующие кислоты. Представляют собой вязкую массу красно-коричневого цвета с силь­ным горьким вкусом.

Неспецифические мягкие смолы (резупоны)- это продукты разложения а- и (3-горькой кислот.

Твердые смолы- продукты окисления мягких смол, у-смолагоречью не обладает, S-смолаимеет грубую горечь (в 8 раз меньше, чем а-кислоты), хоро­шо растворима в сусле и пиве. Ценности для пивоварения они не имеют.

Полифенольные вещества представлены танинами, флавонолгликози- дами, катехинами и антоцианогенами(составляют около 80 % полифенолов хмеля). Обладают вяжущим вкусом, являются антиоксидантами, т.к., окисляясь, предохраняют от окисления горькие вещества хмеля. При кипячении осаждают белки сусла и способствуют его осветлению. Участвуют в формировании вкуса пива. Но при высоком содержании появляется грубый вкус. Могут связываться с солями железа, при этом пена приобретает коричневый оттенок. При хране­нии окисляются и превращаются в красно-коричневые соединения с неприят­ной горечью - флобафены.Поэтому при использовании старого хмеля у пива появляется посторонняя неприятная горечь.

Хмелевое масло относится к типу эфирных масел, придает хмелю харак­терный аромат. Это прозрачная жидкость светло-желтого цвета с сильным аро­матом, масло растворимо в эфире, спирте, в воде - очень плохо. Клейкость све­жего хмеля обусловлена выделением хмелевого масла. Хмелевое масло задер­живает окисление горьких и полифенольных веществ хмеля. При хранении по- лимеризуется, осмоляется или расщепляется с образованием кислот, и хмель теряет аромат и клейкость.

По химическому составу хмелевое масло - смесь углеводородной (40-80 %) и кислородсодержащей (60-20 %) фракций.

Основную часть углеводородной фракции (60-80 %) составляют: мирцен, кариофиллен, гумулен и фарнезен. Мирценпридает хмелю свойственный аро­мат, а пиву жесткий вкус и резкий запах, легко окисляется и превращается в со­единение с неприятным запахом старого хмеля. Гумулен, кариофиллен и фарне­зенспособствуют получению пива с тонким ароматом, поэтому в хмелевом масле должно быть меньше мирцена и больше гумулена, кариофиллена и фар- незена. Соотношение гумулена и кариофиллена должно быть не менее 3.

Кислородсодержащая фракция представлена спиртами (бутанол, изобута­нол, гексанол и др.), сложными эфирами, альдегидами.

Азотистые вещества на 50 % представлены растворимой фракцией (альбумозы, пептоны, полипептиды, аминокислоты). Эти соединения ассими­лируются дрожжами.

Пектиновые вещества участвуют в создании полноты вкуса, пенообра- зовании и пеностойкости.

Сахара: по 0,5 % содержится фруктозы, сахарозы и глюкозы, а также не­много раффинозы.

Липиды - воск мирицин(до 1,5 %). Покрывает шишки, придает им блеск, предохраняет от увлажнения, высыхания и поражения микроорганизмами. В небольших количествах содержатся жирные кислоты: олеиновая, линолевая, стеариновая и пальмитиновая.

Кислоты: органические - яблочная, лимонная, щавелевая; неорганиче­ские - серная, фосфорная, кремневая. Они обусловливают кислый характер и буферность вытяжек из хмеля.

Из витаминов в хмеле содержатся: тиамин, пиридоксин, никотиновая кислота, биотин, рутин, пантотеновая кислота.

Из минеральных веществ содержатся: фосфор, калий, магний, кальций, железо, натрий, кремний, сера.

Цвет шишек обусловлен наличием красящих веществ: хлорофилла, ан- тоцианов и танинов.Эти соединения окрашивают лепестки в разные цвета.