Хмелевая горечь и хмелевой аромат

Согласно классификации горьких веществ хмеля, они подразделяются на мягкие смолы (α-горькие кислоты - гумулоны, и ß-горькие кислоты - лупулоны), неспецифические мягкие смолы (резупоны) и твердые смолы. Среди них следует выделить α-горькие кислоты, и в частности такие аналоги, как гумулон - основной носитель горечи, и когумулон, который негативно влияет на восприятие горечи пива. Уровень когумулона в α-кислотах определяется сортовыми особенностями хмеля (табл. 6.1) и не должен превышать по представлениям В. Кунце (2001) 25% от содержания α-кислот в хмеле. Горечь пива может быть связана также с полифенолами хмеля, которые экстрагируются при кипячении сусла с хмелем, но в отличие от изо-α-кислот придают пиву вяжущий вкус. Отрицательным фактором также является влияние полифенолов на повышение цветности сусла при кипячении и способность их связываться с солями железа, в результате чего пена приобретает коричневый цвет. Вместе с тем дубильные вещества, содержащиеся в хмеле, имеют положительные свойства. К ним следует отнести высокую реакционную способность полифенолов хмеля, в результате чего при кипячении сусла образуются крупные частицы хорошо оседающего бруха.

Таблица 6.1 Характеристики популярных сортов хмеля, производимого в мирв

Сорт хмеля, страна	Торговая марка	α-кислоты, % от СВ	Когумулон, % от содержания α-кислот в хмеле	Фариезеи, % от суммы эфирных масел
1. Сильный аромат
1.1. Клон-18, Украина	-	1,4-4,85
1.2. Saaz, Чешская республика	CZ-SA	3,5-5,0	23-26	13-20
1.3. Spalter, Германия	SSP	4,2	25-28	14,9
1.4. Tettnanger, Германия	ТТЕ	4,0	25-29	15,8
2. Ароматный
2.1. Hersbrucker, Германия	ННЕ	3,5	19-22	0,0
2.2. Sladek, Чешская республика	CZ-SL	5,3	25-30	<0,1
2.3. Hallertauer, Германия	ННА	4,6	23-26	<0,1
2.4. Faggle, Англия	GB-FU	5,2	25-32	<0,1
2.5. Golding, Словения	SI-GO	4,4	25-30	2,5
2.6. Willamette, США	US-WI	4,1	30-35	5-6
2.7. Select, Германия	SSE	5,0	22-23	19,5
2.8. Cascade, США	US-CA	5,7	33-40
2.9. Strisselspalt, Франция	FR-SP	4,2	15-25	<0,1
2.10. Tradition, Германия	ННТ	6,0	27-29	<0,1
2.11. Lublin, Польша	PL-LU	3,0-4,5	25-30	10,0-12,0
3. Горько-ароматные двойного назначения
3.1. Perle, Германия	HPE	6,6	28-32	0,0
3.2. Premiant, Чешская республика	CZ-PR	8,6	19-23	0,5-3,0
3.3. Marynka, Польша	PL-MA	8,5-9,5	26-33	1,8-2,2
3.4. Hüller Bitterer, Германия	HHU	6,3	27-30	<0,1
3.5. Super Steier, Словения	Sl-SU	5,8	22-25	<0,1
4. Горькие
4.1. Northern Brewer, Германия	HNB	7,7	28-31	<0,1
4.2. Brewers Gold, Германия	HBG	6,4	40-48	0,0
4.3. Spalter Record, Германии	SRE	§4	25-27	<0,1
4.4. Orion, Германия	NOR	7,5	27-30	0,0
4.5. Pride of Ringwood, Австралия	AU-PR	8,5	33-39	<0,1
4.6. Bullion, США	US-BU	8,5	35-40	<0,1
4.7. Cluster, США	US-CL	7,0	36-42	<0,1
4.8. China Claster, Китай	CN-CL	6,5	32-43	<0,1
4.9. Golding, Англия	GB-GO	5,2	42-48	<0,1
4.10. Полесский.Украина	-	6,7-10,1	-	-
5. Высокое содержание α-кислот
5.1. Hallertauer, Magnum, Германия	HHM	13,0	24-25	<0,1
5.2. Taurus, Германия	HTU	13,0	23-25	0,2
5.3. Nugget, США	US-NU	14,0	23-30	<0,1
5.4. Target, Англия	GB-TA	11,0	29-35	<0,1
5.5. Columbus, США	US-CO	14,0-16,0	30-35	<0,1
5.6. Chinook, США	US-CH	12,0-14,0	36-42	<0,1
5.7. Galena, США	USGA	12,0-14,0	38-42	<0,1

Кроме горьких веществ хмеля, технологическое значение имеют эфирные масла, которые придают ему специфический аромат. Их содержание в хмеле колеблется от 0,3 до 3,5 (табл. 6.1). Масла сосредоточены в лупулиновых зернах хмеля. Идентифицировано более 200 компонентов хмелевого эфирного масла, углеводородная (терпеновая) фракция в которых составляет от 40 до 80%. При оценке хмеля следует обратить внимание на содержание таких терпенов, как гумулен, ß-кариофиллен, ß-фарнезен и мирцен. Первые три компонента положительно влияют на аромат пива, в то время как мирцен придает пиву резкий запах и жесткий вкус. Их количество определяется сортом хмеля (примеры для нескольких сортов украинского, чешского и американского хмеля приведены в табл. 6.2). Также имеет значение послеуборочная сушка хмеля и условия его хранения. При длительном или неправильном хранении компоненты эфирного масла окисляются, в результате появляются посторонние запахи (старого сыра, валериановый, чесночный, затхлый). В готовом пиве масла немного, так как оно теряется при хранении хмеля и кипячении сусла с хмелем.

Таблица 6.2 Сравнительная характеристика сортов хмеля по содержанию в нем хмелевых масел

Сорт хмеля	Массовая доля эфирного масла в хмеле, %	Массовая доля в эфирном масле, %
Мирцеи	Гумулен	Фарнезен	Кариофиллен
Ароматные
Клон-18	0,3-0,9	15,6-22,1	25,7-29,7	15,6-20,6	11,9-16,4
Saaz	0,4-1,0	32,0-40,0	5,0-25,0	13,0-20,0	5,0-8,0
Sladek	1,5-2,0	40,0-50,0	20,0-30,0	Менее 0,1	7,0-11,0
Cascade	0,6-0,9	45,0-60,0	20,0-25,0	4,0-8,0	3,0-6,0
Fugglc	0,7-1,2	40,0-50.0	20,0-26,0	4,0-5,0	6,0-10,0
Tettnanger	0,4-0,8	20,0-30,0	20,0-25,0	15,0-20,0	6,0-7,0
Горько-ароматические
Premiant	1,0-2,0	35,0-50,0	25,0-35,0	0,5-3,0	7,0-11,0
Горькие
Полесский	0,95-2,3	17,2-21,8	28,4-37,2		16,9-20,8
Nugget	1,8-3,0	45,0-50,0	15,0-20,0		7,0-9,0
Tomahawk	2,5-3,5	50,0-60,0	10,0-15,0		5,0-10,0
Galena	1,0-1,4	50,0-55,0	10,0-15,0		5,0-8,0
Chinook	1,8-2,2	35,0-40,0	20,0-25,0		9,0-11,0

СОРТА ХМЕЛЯ

В настоящее время насчитывается более 100 сортов культурного хмеля, крупнейшими производителями которого являются Германия, Австрия, США, Чехия, Англия, Украина и Китай. В России наиболее развито хмелеводство в Чувашии. В отечественном пивоварении чувашский хмель и препараты, полученные из него, применяются пока достаточно редко.

Пивоваренные сорта хмеля обычно делят на две группы: тонкие сорта с содержанием около 15% общих горьких веществ, в том числе α-кислот от 3 до 5,5%, и грубые, содержащие более 20% общих горьких веществ и от 8 до 16% α-кислот. Чешские специалисты разделяют сорта хмеля на 5 групп (табл. 6.1): сорта с сильным ароматом,

ароматические, горько-ароматические сорта двойного назначения (содержание α-кислот 6-7%), горькие (содержание α-кислот 6-10%) и сорта с высоким содержанием α-кислот (12-16%).

Тонкие, ароматические и горько-ароматические сорта используются для охмеления сусла. Они характеризуются приятным хмелевым ароматом за счет высокого уровня ароматических составляющих (кариофиллена, гумулена и фарнезена), невысоким содержанием α-кислот, в том числе и когумулона (табл. 6.1 и 6.2). Сорта с высоким содержанием α-кислот (10-16%) практически не содержат фарнезена. Их в основном используют для получения хмелевого экстракта.

ХМЕЛЕВЫЕ ПРЕПАРАТЫ

Наименее эффективным способом использования хмеля в пивоварении является использование шишкового хмеля. Для получения стандартного по охмелению пива в настоящее время применяют различные хмелевые препараты.

Термин «хмелевые препараты» выбран для обозначения всех видоизмененных форм хмеля, которые используются для производства пива.

Согласно аналитике ЕВС и ASBC (Американского общества специалистов по химии пивоварения), хмелевые препараты подразделяют на семь основных групп:

· хмелевой порошок/хмелевые гранулы;

· обогащенные хмелевые гранулы/обогащенный хмелевой порошок;

· хмелевой экстракт;

· изомеризованный хмелевой экстракт;

· особые хмелевые порошки/хмелевые гранулы;

· особые хмелевые экстракты;

· хмелевое масло.

Хмелевой порошок/хмелевые гранулы. Этот вид хмелевых препаратов представляет собой размолотые на молотковой мельнице высушенные шишки хмеля, упакованные в виде порошка или перед упаковкой гранулированные. Примером могут быть гранулы типа 90. Понятие тип 90 заключается в том, что из 100 кг хмеля получают 90 кг гранул.

Обогащенный хмелевой порошок/обогащенные хмелевые гранулы. Этот вид препаратов представляет собой размолотые на молотковой мельнице высушенные шишки хмеля, просеянные при низких температурах. Полученный порошок содержит 45-74% исходной массы хмеля и 90-95% исходных α-кислот. Порошок гранулируется и упаковывается.

В процессе гранулирования происходит разрыв лупулиновых зерен, что сопровождается более быстрым высвобождением смолистых веществ. Для предотвращения окисления смол гранулы упаковывают в атмосфере инертного газа или используют вакуумную упаковку. Для упаковки используют металлическую фольгу либо ламинированный пластик.

Особые хмелевые порошки/хмелевые гранулы. В процессе гранулирования возможна механическая концентрация лупулинов путем замораживания хмелевого порошка (до -35°С) и отсеивания легких частиц (дробины). Гранулирование концентрированного порошка позволяет получить гранулы (тип 45) с содержанием α-кислот вдвое больше, чем в гранулах типа 90. Понятие тип 45 заключается в том, что из 100 кг шишкового хмеля получают 45 кг обогащенных гранул. В процессе гранулирования возможно купажирование хмеля, что позволяет в определенной степени придать гранулам заданные свойства.

Хмелевой экстракт. Для получения экстрактов хмеля используют в качестве растворителя жидкую углекислоту. Углекислотный экстракт хмеля дает дальнейшее повышение эффективности использования горьких кислот в сравнении с гранулами. Поскольку экстракция жидкой углекислотой проходит при сравнительно низких температурах, препарат содержит эфирные масла практически в их исходном состоянии, поэтому он может использоваться для ароматизации пива. Экстракт может быть стандартизованным по содержанию α-кислот (до уровня ее содержания в экстракте 30-50%). При использовании хмелевых экстрактов для изомеризации α-кислот и достижения необходимой горечи пива их, как и гранулированные хмелевые препараты, подвергают варке в течение 1-1,5 часа. В то же время происходит потеря большинства эфирных масел, поэтому часть экстракта может быть добавлена на завершающей стадии кипячения сусла с хмелем. В виду отсутствия дубильных веществ в экстракте его используют в сочетании с другими хмелевыми продуктами (раздел 6.4.3). Важными свойствами экстракта является его однородность, постоянное качество. Экстракт хранят в запаянных банках или бочках, благодаря чему он сохраняет свои свойства на протяжении многих лет.

Особые хмелевые экстракты. Препарат содержит изомеризованные α-кислоты (изо-α-кислоты), мягкие смолы и эфирные масла. Экстракт получают из углекислотного экстракта путем переведения α-кислот в изо-α-кислоты при максимальном сохранении всех других компонентов хмеля, в первую очередь эфирных масел.

Экстракт можно применять по режиму, рекомендованному для хмелевого экстракта, либо добавлять в конце процесса кипячения сусла с хмелем (за 5-10 мин до окончания кипа). Это позволяет наиболее эффективно использовать ароматический потенциал эфирных масел]

Изомеризованный хмелевой экстракт. Экстракт получают из углекислотного экстракта хмеля, растворенного в деаэрированной воде и обработанного карбонатом калия. Препарат содержит исключительно изо-α-кислоты (20 и 30%) в виде калиевых солей. 1 Изомеризованный экстракт вводят непосредственно в пиво. Наибольший экономический эффект достигается путем совместного использования хмелевого экстракта или суперэкстракта, которые вносят при варке сусла с последующим введением в готовое пиво изомеризованного экстракта. Применение изомеризованного экстракта актуально в том случае, если не было достигнуто требуемой горечи пива при кипячении сусла с хмелем. Перед употреблением экстракт разводят деаэрированной водой до концентрации 2-3%. Рекомендуется дозировать раствор экстракта с помощью мерного насоса при перекачке пива на фильтрование.

Хмелевое масло. Этот продукт представляет собой масло хмеля, полученное путем перегонки с водяным паром, либо в концентрированном виде, либо в виде эмульсии.

Для производства пива в России из всех перечисленных препаратов применяют импортный гранулированный хмель (гранулы типа 90 или типа 45), а также СО₂-экстракт (табл. 6.3).

Таблица 6.3 Краткая характеристика хмелевых продуктов

Хмелевые продукты	Характеристика
Гранулы тип 90	Содержит все компоненты хмеля
Гранулы тип 45	Гранулы обогащены α-кислотами (содержание а = 6 - 18%). Пониженное содержание полифенолов, нитратов, тяжелых металлов и т. п.
СО₂-экстракт	Содержит 30-50% α-кислот. Отсутствуют дубильные вещества, воски, хлорофилл, нитраты, практически отсутствуют тяжелые металлы

РЕЖИМЫ ОХМЕЛЕНИЯ ПИВА

Важной технологической операцией при производстве пивного сусла является кипячение сусла с хмелем, так как только в этом случае горькие вещества изомеризуются и переходят в сусло. Так, в сусло примерно переходит:

· α-кислоты в виде изо-α-кислот - 100%;

· ß-кислоты-30-60%;

· α-мягкая смола - 36%;

· ß-мягкая смола - 29%;

· твердые смолы-12%.

Извлечение горьких веществ хмеля зависит от:

· типа пива;

· используемого препарата хмеля;

· режима внесения;

· дозы внесения;

· длительности процесса кипячения сусла с хмелем.

Стабильность вкуса зависит от режима охмеления, сорта хмеля и вида хмелепродуктов.