Хмель альфа кислотность что это

Как хмель обеззараживает пиво?

Эта статья о том, как хмель предотвращает заражение пива бактериями. Если кратко отвечать на этот вопрос, то альфа-кислота, содержащаяся в хмеле, нарушает нормальное функционирование клетки бактерии. Поэтому чем выше содержание альфа-кислоты (а значит и показатель горечи пива IBU, который определяется ее количеством), тем пиво устойчивее к заражению бактериями.

Изомеризация альфа-кислот — единственный путь к победе над бактериями в сусле

Сами по себе альфа-кислоты плохо растворяются в пиве: их можно сравнить с растительным маслом, плавающим на поверхности жидкости. Это значит, что они не распределяются по всему суслу, контакт с бактериями минимален и они неэффективно защищают пиво от заражения.

Указанная выше проблема решается просто — сусло нужно прокипятить. При нагревании колебания молекул становятся более интенсивными. Они чаще и сильнее ударяются друг о друга. Соударения с другими молекулами приводят к изменению угла одной из химических связей альфа-киcлот. Это называется изомеризация: молекула состоит абсолютно из тех же атомов, формула остается той же, но форма её изменяется.
Так при кипячении альфа-кислоты превращаются в изо-альфа-кислоты. (IBU на самом деле измеряет количество изо-альфа-кислот). Они растворяются в пиве гораздо лучше. Это приводит к большему контакту кислот с бактериями — именно то, что нам нужно. К тому же они более горькие по сравнению с альфа-кислотами.

Обычно один час кипячения приводит к изомеризации около 30% альфа-кислот, то есть продуктивноcть изомеризации не очень высока. Сильный нагрев в течение продолжительного времени приводит к образованию большего числа изо-альфа-кислот. Кипячение самый эффективный способ изомеризации в данном случае.

С какими бактериями хмель может справиться, а с какими — нет?

Как известно, бактерии делятся на грамположительные и грамотрицательные. Грамотрицательные бактерии имеют такую структуру стенки клетки, которая позволяет им не пропускать альфа-кислоты внутрь. Таким образом, альфа-кислоты неэффективно противодействуют грамотрицательным бактериям.

А что происходит с грамположительными? Это уже интереснее: хмель заставляет такие бактерии голодать. Они получают меньше питательных веществ и поэтому не могут размножаться. Расскажем, как это происходит.

Чтобы обеспечить свою жизнедеятельность, бактерия для втягивания питательных веществ внутрь клеток использует механизм, называемый «протондвижущая сила». Этот механизм работает за счёт разницы электрического заряда и разности pH внутри клетки и снаружи. Так, бактерия для переноса питательных веществ внутрь клетки использует комбинацию этих двух сил.

Принцип действия протондвижущей силы. На внешней поверхности клетки сосредоточены протоны. Небольшой «шлюз» с левой стороны выталкивает протоны из клетки с помощью «трансмембранного протонного градиента», который является составляющей протондвижущей силы.

Клетка бактерии не устойчивая к хмелю

Альфа-кислота вмешивается в жизнь бактерии, проникая внутрь сквозь стенки клеток. (Hop-H на рисунке). Более высокий pH внутри клетки приводит к распаду кислоты на более мелкие молекулы (Hop – и H + ). Две из этих более мелких молекул (Hop – ) захватывают свободные ионы (электрически заряженные молекулы Mn 2+ ) внутри бактерии и покидают клетку в виде молекулы Hop-Mn-Hop. Но внутри клетки остаются другие составляющие альфа-кислоты (H + ). Однако молекулы хмеля оставляют слишком много протонов внутри клетки (H + ) и протондвижущая сила слабеет. В итоге клетка слабеет и теряет возможность размножаться.

Бактериальная природа кислоты в пиве

Интересно, что бактерии, которые добавляют пиву кислинку, в большинстве своем грамположительные. Однако теперь мы знаем, что они не выносят присутствие хмеля. Как могла сложиться такая ситуация?

Оказывается, некоторые виды молочно-кислых бактерий развили устойчивость к хмелю. Но даже в пределах этих видов не все штаммы имеют такую защиту. Исключение — Lactobacillus lindneri, все штаммы протестированы, и они устойчивы к хмелю.

Клетка бактерии устойчивая к хмелю

Благодаря этим аспектам клетка эффективно очищается и сохраняет силу, с помощью которой бактерия получает питательные вещества.

Источник

Просто об охмелении

Пивовары-любители любят экспериментировать и искать новые вкусы и ароматы, поэтому в домашнем пивоварении хмель удостоен большего внимания, чем в коммерческом. А хмель как раз открывает огромный простор для таких изысканий.

Всё это влияет на свойства хмеля, аромат, вкус и горечь, которые он передает пиву и зачастую пивовару-новичку сложно разобраться в изобилии сортов и сделать выбор. Частый вопрос, возникающий в таких случях: как правильно охмелить свое сусло? Не вдаваясь особо в химию, попробуем простыми словами объяснить несколько принципов правильного охмеления.

Во-первых, стоит указать для чего используется хмель — это горечь, вкус и аромат. Для каждого параметра используется определенная стадия охмеления, которому соответствует определенное время варки сусла с хмелем.

Начнем с хмельной горечи. Эта характеристика сильно отличается у разных сортов пива и измеряется в таких странных для русского уха единицах, как IBU (международная единица горечи). Точное её значение определить затруднительно, так как нет лабораторного прибора или опытного метода позволяющего произвести замер. И для определения её примерного значения используется формула, в которой учитываются различные характеристики сусла, используемого хмеля, объема и длительности варки. Но и эта формула так же не всем подходит, так как зачастую у начинающего пивовара нет даже необходимых для замера плотности сусла приборов. Да и сама горечь в единицах IBU для многих является предметом абстрактным, так как у большинства продаваемых в магазинах напитках эта характеристика не указана, а даже если указана, то понять какой горечи соответствуют данное числовое значение без должного опыта крайне затруднительно. Исходя из этого в нашем описании мы будет использовать для описания горечи более понятные обозначения, выраженные в таких степенях, как — сильная горечь, средняя и слабая. И определение необходимого количества хмеля будет зависеть от того, какую степень горечи вы хотите получить.

Для того, что бы ваше пиво приобрело хмелевую горечь, хмель необходимо кипятить в сусле в течении 60 минут. На интенсивность горечи будут влиять масса хмеля и его альфа-кислотность. Содержание альфа-кислот почти всегда есть в описаниях к хмелю в всех магазинах и для данной стадии, как правило, используется сорта хмеля с высокой альфа-кислотностью.

Таблица примерного расчета необходимого хмеля для горечи на 20-25 литров сусла:

Источник

Роль хмеля в пивоварении – строение, состав, возделывание и производство

Чтобы добиться в пиве гармоничного вкуса и нейтрализовать сладость от солода пивовары используют хмель. Также хмель является натуральным консервантом и антиоксидантом, оказывает благотворное влияние на стойкость пены. Помимо этого хмель ценится многими любителями пива за его специфичный аромат. А в последнее время, благодаря развитию крафтового пивоварения, этот показатель хмеля становится одним из самых важных.

Эта статья, посвященная хмелю, состоит из двух частей: сначала в этой части мы рассмотрим состав хмеля и как его возделывают и перерабатывают в хмелепродукты, а в следующей статье поговорим о сортах хмеля и регионах произрастания.

Строение и состав хмеля

Для пива выращивают только женские растения хмеля, так как в их шишках находятся самый ценный компонент хмеля – лупулиновые железы, состоящие из горьких смол и эфирных масел. Зерна лупулина находятся в сердцевине шишки хмеля и имеют желтый окрас. Бледный лимонный цвет свидетельствует о недостаточном созревании, а красный, бурый или коричневый о старении или порче хмеля.

Наиболее важными компонентами горьких смол являются:

Эфирные масла лупулина оказывают благотворное влияние на аромат пива и чем их больше в хмеле, тем более интенсивного аромата можно добиться. Также оно состоит из множества соединений, которые при определенной пропорции формируют уникальный аромат, присущий определенному сорту хмеля. Но из всех этих соединений наибольший интерес представляют только четыре, так как их в хмеле содержится больше всего – это мирцен, гумулен, кариофиллен, фарнезен. Все эти соединения легко улетучиваются во время кипячения и быстро окисляются воздухом при хранении хмеля или в пиве, поэтому для придания аромата важно использовать более свежий хмель, правильно его хранить и задавать на конечных стадиях приготовления пива: конец кипячения, сухое охмеление во время дображивания и т.д.

Дубильные вещества (полифенолы) находятся в растительной части хмеля (стерженьки, лепестки, цветки), которые тоже обладают некоторыми важными для пива свойствами:

Возделывание и формы хмеля

Хмель начинают собирать, когда он достигает максимальной зрелости. Это обычно конец лета или начало осени, также существуют сорта более позднего или раннего созревания. После сбора урожая хмель содержит большое количество воды (70-80 %). Влажный хмель обычно используют домашние пивовары, которые самостоятельно его выращивают и только во время сбора урожая, так как из-за высокой влажности он быстро потеряет все свои ценные свойства.

Для продления сроков хранения, его подвергают щадящей сушки при невысоких температурах (ниже 50 °C), чтобы максимально сохранить все ценные свойства и снизить содержание влаги до приемлемых уровней (8-12 %). Далее хмель отлеживается и прессуется в тюки, мешки или брикеты, что позволяет снизить его объем и сократить контакт с воздухом, который при хранение будет окислять драгоценные компоненты хмеля.

Высушенный и спрессованный шишковой хмель обычно используется на пивоварнях находящихся рядом с районами произрастания. Он обладает свежим ароматом и вкусом, но не всем пивоварам доступен такой хмель, так как он занимает много места при транспортировки и хранении, а также довольно быстро подвергается окислению.

В среднем хмель может потерять за год около 50 % и даже больше горьких вещества при комнатной температуре хранения. Но чем ниже температура хранения, тем медленней происходит распад. Поэтому свежий высушенный хмель требует хранение в прохладных и сухих помещениях (около 0 °C), чтобы максимально сохранить все его ценные свойства до следующего сбора урожая. Также нежелательно использовать цельный хмель, который хранился больше года, так как при старении свежие ароматические компоненты хмеля превращаются в другие соединения, которые могут придать пиву посторонний запах: сырный, валерьяновый и т.д.

Чтобы снизить объем и значительно увеличить сроки хранения, хмель дополнительно перерабатывают в гранулы или экстракты.

В России согласно ГОСТ 32912-2014 высушенный хмель прошедший дальнейшую переработку необходимо называть хмелепродуктом. Многие потребители, увидев это слово на этикетки в составе пива, предполагают, что это вовсе не хмель, а какие-то заменители или продукты из хмеля плохого качества. Но на самом деле это не так! Из-за географической отдаленности России от самых известных хмелеводческих регионов и из-за отсутствия ассортимента у местных производителей, почти весь хмель, который попадает на наш рынок, имеет переработанную форму. А самой популярной и более натуральной из этих форм является хмель в гранулах. Поэтому его широко используют как промышленные пивные гиганты, так и домашние пивовары-любители.

Существует два типа гранулированного хмеля – это тип 90 и тип 45. Цифра указывает на процент полученного количества гранулированного хмеля из цельного. То есть из 100 кг высушенного хмеля получают 90 или 45 кг готового гранулированного. Сейчас наиболее востребован тип 90, его еще называют стандартным, а тип 45 или гранулы-концентрат в домашнем пивоварении используется намного реже.

Гранулы тип 90 – получают из измельченного хмеля с последующем прессованием в виде небольших гранул цилиндрической формы. За счет масел, которые содержаться в хмеле, гранулы не теряют своей формы и распадаются на мелкие части только после внесения в сусло или в пиво на пивоварне. Далее гранулированный хмель упаковывается в многослойные фольгированные пакеты не пропускающие свет и воздух. При запечатывании весь воздух из этих пакетов вытесняется инертным газом или вакуумируется. Методы гранулирования и упаковывания хмеля позволяют сохранить все его ценные свойства на очень долгий срок, хотя во время переработки часть эфирных масел хмеля все же теряется.

Гранулы тип 45 – это форма хмеля обогащенная лупулином, так как в процессе измельчения отсеиваются стерженьки и лепестки хмеля, что позволяет повысить содержание горьких веществ и эфирных масел по сравнению с гранулами тип 90, но содержание дубильных веществ в такой форме хмеля будет значительно ниже.

К плюсам гранулированного хмеля можно отнести следующие моменты:

Все-таки некоторые минусы при использовании гранулированного хмеля есть, но они больше относятся к домашнему пивоварению:

Хмелевые экстракты – это еще одна форма хмеля, которая пользуется популярностью у больших заводов. Экстракты имеют густую консистенцию, на подобие солодовых экстрактов, и также разливаются в жестяные банки. Производят их путем выдержки в жидком растворе, которым является этанол, либо жидкий углекислый газ (СO2, который под высоким давлением переходит в жидкую форму). В результате экстрактивные вещества хмеля переходят в раствор, который затем сгущают выпариванием этанола или CO2. Получаемые экстракты содержат много α-кислоты (20-40%), что очень удобно для больших заводов, которые используют хмель в огромном количестве. Также существуют экстракты с уже изомеризованной α-кислотой, которые не требуют кипячения с суслом, что позволяет корректировать горечь в пиве на поздних стадиях производства и получать стабильные показателей горечи в каждой выпускаемой партии.

Гранулы лупулина – это новый хит в пивоварении, который появился в 2016 году. Их выпустила компания Якима Хопс / YCH Hops (США) и производит из американских сортов хмеля, которые сама и выращивает. Для его получения используют новую технологию отделения лупулина от растительной части хмеля. В результате получается продукт состоящий в основном из горьких смол и ароматических масел, лишенный полифенолов. Такой продукт нашел популярность в приготовление «мутных» IPA (NE IPA, MilkShake IPA), где требуется яркий аромат хмеля, а полифенолы придают более вяжущий вкус и способствуют скорому осветлению, что нежелательно.

Заключение

Зная содержание альфа-кислоты в хмеле можно легко рассчитать предполагаемую горечь в пиве. Для этого достаточно воспользоваться нашим мастером рецептов:

Для наглядности смотрите скрин ниже:

На этом все, но в следующей статье мы обязательно рассмотрим самые известные регионы произрастания и самые известные сорта хмеля выращенные в этих регионах. Читать далее>>

Источник

Международная методика измерения горечи пива

Пиво может быть горьким из-за нарушения технологии производства (скисания), слишком высокой крепости (содержания спирта) и применения специального жженого солода, но в подавляющем большинстве случаев горечь пива зависит от использующегося хмеля (одного или нескольких сортов). На данный момент самой популярной методикой расчета является Международная шкала горечи (International Bitterness Units) – IBU, которая актуальна как для профессионального, так и любительского пивоварения.

Теория

Чем выше альфа-кислотность хмеля, длительнее варка и ниже начальная плотность сусла, тем больше в итоге получится горечь пива. Обычно горькие сорта хмеля добавляют вначале и варят 50-70 минут, а сорта, дающие аромат, – за 5-10 минут до конца варки.

IBU имеет шкалу от 0 до 100 (в одной из версий 120) и указывает на концентрацию в пиве горьких кислот, а точнее – миллионных долей (ppm). Сам по себе этот показатель мало информативен и не дает представления о вкусе пива в целом, а лишь выражает числовое значение горечи для сравнения с другими сортами пива. Например, большинство американских лагеров имеют горечь до 12 IBU, «Балтика №3» – 8-15 IBU, а Guinness – 45 IBU.

Горечь популярных сортов пива

Точно измерить горечь пива можно только в лабораторных условиях, используя дорогое оборудование. Любая методика расчета дает погрешность, но в любительском пивоварении это допустимо.

В основном горечь пива зависит от альфа кислотности хмеля и времени варки сусла с хмелем

Как рассчитать горечь пива в домашних условиях

Самая простая формула с достаточной степенью точности определения пивной горечи в единицах IBU представлена ниже:

D = (A * B) / (C * 0.1), где

G = D * E, где

Для определения плотности пива большинство домашних пивоваров пользуются ареометром, в этом случае вначале требуется пересчитать плотность по гидрометру, исходя из таблицы 1.

Таблица 1. Зависимость между плотностью пива по ареометру и гидрометру

Чтобы узнать показатель E, достаточно сопоставить время варки и плотность по гидрометру с данными из таблицы 2.

Таблица 2. Определение коэффициента E

Внимание! Если рецепт предполагает внесение сразу нескольких сортов хмеля с разной альфа кислотностью и временем варки (вторая, третья и последующие закладки), нужно рассчитать значения для каждого хмеля отдельно, а потом суммировать полученные результаты.

Пример расчетов

D = 30 * 7,8 / 25 * 0.1 = 93.6;

Исходя из таблицы 1, показатель 14,5% по ареометру эквивалентен 1.058 по гидрометру.

Согласно таблице 2, E = 0.211 (плотность 1.058 близка к 1.06 и время варки хмеля 60 минут).

G = 93.6 * 0.211 = 19,75 IBU.

Еще одна методика определения пивной горечи представлена в калькуляторе.

Источник

Таблица сортов хмеля

Давно ничего не писал, к сожалению, не хватало времени, хотя очень многое уже произошло, как на рынке сырья для домашнего пивоварения, так и в моих небольших достижениях и экспериментах. Поэтому решил поделиться с вами полезной информацией, которую найти можно на многих тематических форумах и блогах.

Я уже писал о процессе сухого охмеления, о количестве используемого хмеля, о том какой хмель лучше использовать для охмеления, но совершенно не упоминал ничего о сортах хмеля. Поэтому предоставляю вам информацию, которую я немного систематизировал.

Надеюсь, вам пригодится эта информация, в ближайшее время я поделюсь с вами еще одним экспериментом и его результатами. Если вы увидите, что я упустил некоторые популярные сорта хмеля, буду признателен, если вы мне об этом сообщите в комментариях.

Также я постараюсь собрать данные по аналогам наших отчечественных сортов хмеля.

Источник