Зразок роботи
1.3 Аналіз та обґрунтування технологічних способів і режимів
охмелення пивного сусла
1.3.1Будова хмелю та його хімічний склад
Хміль ‒ один з основних і незамінних видів сировини для виробництва
пива. Він містить специфічні речовини, яких не має жодна інша рослина. Вони
надають пиву приємний гіркий смак і хмельовий аромат, сприяють видаленню із
пивного сусла нестійких фракцій білкових речовин, поліпшують піноутворення та
піностійкість напою. Будову шишки хмелю зображено на рисунку 1.2.
1 – стрижень;
2 – прилисток;
3 – лупулінове
зернятко.
Хмелеві шишки складаються з колінчастого вигнутого стрижня, вкритого
волосинками, а також прилистків і покривних листів у кількості 40-100 шт. На
кожному колінці стрижня є чотири короткі стеблинки (квітконіжки) – носії
прилистків і покривних листків. Покривні листки зеленого кольору, прилистки
темно-зеленого.
У пору дозрівання хмелю внутрішні поверхні прилистків і покривних
листків вкриваються жовто-зеленими клейкими пухирцями , що мають назву
лупулінових зерняток.
Хмельова рослина може плодоносити кілька десятків років, але після 20-30
років її продуктивність знижується.
Кожну осінь стебла відмирають, а кореневища лишаються живими й
навесні дають нові пагони, які протягом літа досягають 10-метрової довжини.
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Арк.
8
АНАЛІТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
Рис. 1.2 – Будова шишки хмелю
Колір стебла хмелю є характерною сортовою ознакою, може бути зеленим
або червоним.
Суцвіття хмелю – хмельова шишка довжиною 3-5 см. Складається із
колінчатого зігнутого стрижня на якому розміщено від 40 до 80 квіток. Між
пелюстками розташовані маленькі зерна – лупулінові зерна – це основна складова
частина хмелю. Вони з’являються в момент стиглості. Лупулін містить гіркі і
ароматичні речовини.
Колір лупуліну є зовнішньою ознакою якості, а його кількість – ознакою
продуктивності хмелю. Свіжі лупулінові зернятка мають блискучу поверхню, яка
з часом змінюється. Жовто-зелене забарвлення переходить у жовто-червоне, а
згодом і в червоно-коричневе ( у старого хмелю). Зміна кольору супроводжується
втратою як блиску, так і аромату. Це зумовлюється процесами окислення та
осмолення цінних речовин хмелю, і він у такому стані стає малоцінним для
пивоваріння. Отже, за зовнішнім виглядом хмелю можна робити висновки про
його пивоварні властивості.
Хімічний склад хмелю. Хімічний склад хмелю представлений як
загальними, так і специфічними речовинами (табл. 1.2).
Таблиця 1.2 – Хімічний склад хмелю
Назва речовини Вміст, %
Загальні речовини
вода
клітковина
азотисті речовини
безазотисті речовини
зола
10-14
12-16
15-24
25-30
6-9
Специфічні речовини
хмельові смоли, в тому числі:
α- кислота ( 2-9 %)
β- кислота 8-9%;
- тверда смола -6-8 %
поліфеноли (дубильні речовини)
зола
2-9
8-9
6-8
2-5
0,2-1,7
Найціннішою складовою частиною хмелю для пива є гіркі речовини. Всі
вони складаються з хмелевих смол (α- і β- м’які смоли та -тверда смола) і гірких
хмелевих кислот (α - кислота, β- кислота).
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Арк.
9
АНАЛІТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
Склад гірких речовин хмелю наведено на рисунку 1.3.
Рис. 1.3 ‒ Склад гірких речовин хмелю
Основною частиною гірких речовин є α- і β-гіркі кислоти.
- α-гіркі кислоти або α-фракція – до їх складу входять гумулони – це
когумулон, адгумулон, прегумулон, постгумулон, які погано розчиняються у воді,
але при кип’ятінні сусла з хмелем переходять в ізогумулони (ізокогумулон,
ізоадгумулон, ізопрегумулон, ізопостгумулон). Саме ізогумулони забезпечують
гіркоту пива ( 90%). Вони краще переходять в розчин при низькій концентрації
сусла, тому для надання гіркоти пиву першу їх порцію вносять на початку
кип’ятіння сусла з хмелем.
Механізм ізомеризації хмелю наведено на рисунку 1.4.
Рис. 1.4 – Ізомеризація α-кислот
α-кислота цис-ізо-α-кислота транс-ізо-α-кислота
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Арк.
10 АНАЛІТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
Гумулони є гарними піноутворювачами, мають антисептичну властивість,
що підвищує біологічну стійкість пива.
β-гіркі кислоти(фракція) – до них відносяться лупуліни –це колупулон,
адлупулон, прелупулон, постлупулон – у воді вони ще менш розчинні, ніж
гумулони, особливо у присутності кисню. Антисептична здатність слабша у 3
рази за гумулони.
α- і β-м’які смоли – є продуктами окислення α і β – гірких кислот. При
тривалому зберіганні м’які смоли переходять в - тверду смолу, яка не має
гіркоти і цінності в пивоварінні.
Ефірне масло хмелю є носієм специфічного аромату. Знаходиться воно у
лупулінових зернах і, виділяючись, зумовлює клейкість хмелю. Хмельове ефірне
масло є складовою системою вуглеводів терпенового ряду і кисневмісних сполук.
На цей час у ньому знайдено 224 сполуки. Основна частина монотерпенів –
мірцен. Він надає пиву різкого запаху та смаку.
Ефірне масло летке, випаровується під час кип’ятіння сусла, тому для
забезпечення аромату останню порцію хмелю вносять в кінці кип’ятіння сусла з
хмелем.
При тривалому зберіганні ефірне масло окислюється, аромат його
змінюється – з’являється запах старого хмелю; антисептичної дії не мають.
Характеристика ароматичних речовин хмелю наведена у табл. 1.3.
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Арк.
11 АНАЛІТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
Таблиця 1.3 - Характеристика ароматичних речовин хмелю
Дубильні речовини (поліфеноли) . Поліфенольні речовини є в ячмені і в
солоді, але хмельові поліфеноли становлять більш чисельну групу сполук, вони
розчиняються у воді і більш реакційно здатні. Переходячи в сусло, ці речовини
сприяють видаленню із нього небажаних нестійких фракцій білків і тим самим
поліпшують стабільність готового пива.
Поряд із специфічними для хмелевої шишки речовинами в ній містяться
окремі групи азотистих сполук, вуглеводів, ліпідів, органічних і неорганічних
кислот, вітамінів, гормонів, мінеральних та барвних речовин.
Азотистих речовин міститься у хмелі 2-4 %. Представлені
низькомолекулярними фракціями – альбумозами, пептонами, поліпептидами,
амінокислотами. На частку останнього припадає 30 % загальної кількості
азотистих речовин. Він є одним із джерел живлення дріжджів.
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Арк.
12 АНАЛІТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
Вуглеводи – їх вміст у хмелі 40% - це цукри, целюлоза, геміцелюлоза,
пентозами, пектинові речовини. Останні сприяють створенні повноти смаку та
піностійкості.
Ліпіди – являють собою воски (1,5%). Восковий наліт на шишках надає їм
блиску, запобігає змочуванню водою, висиханню та ураженню мікроорганізмами.
Мінеральні речовини становлять від 5 до 10 % .Найбільша частка припадає
на фосфор, калій, магній, кальцій, залізо, натрій, сірку.
Барвні речовини – вони обумовлюють колір шишок. При кип’яченні сусла
переходять у розчин і змінюють колір.
1.3.2 Види хмелепродуктів
Якість пива великою мірою залежить від якості хмелю, одного з основних і
найдорожчих видів сировини, в тому числі і від препаратів, виготовлених з хмелю
(рис. 1.5).
Магістр