Альфа кислота в хмеле на что влияет

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

Расчет горечи хмеля и его дозировка

В статье разберем как расчитывать горечь хмеля в IBU’s и приведем примеры дозировки хмеля в раличных сортах пива.

Калькулятор горечи хмеля IBU’s

Дозировка хмеля

Хмель используется для придания пиву горечи и аромата, для чего сусло кипятят с хмелем в течение 60-90 минут.

Дозировка хмеля зависит от предполагаемой горечи пива и от содержания в хмеле альфа-кислот.

Примерная дозировка шишкового или гранулированного хмеля на 25 л сусла:

Если для охмеления применяют несколько сортов хмеля, то в начале кипячения вносят горький хмель (с высоким содержанием альфа-кислоты), в конце кипячения ароматический хмель для придания аромата.

Хмель вносят в два или три этапа: 80% всего хмеля (40% ароматного и горького) — в начале кипячения, 20% ароматного — в конце, или 50% всего хмеля (25% ароматного и горького) — в начале кипячения, 30–40% ароматного — в середине (что обеспечивает лучший выход вкусовых веществ), 10–20% ароматного — в конце кипячения.

Примерная дозировка экстракта хмеля на 25 л сусла:

Примечание: экстракт в виде смолы, в холодной воде не растворяется.

Источник

Масла и ароматы хмеля: неизведанная планета

Стэн Иеронимус в журнале Craft Beer & Brewing исследует, какие компоненты хмеля влияют на тот или иной оттенок вкуса и аромата. Перевод статьи подготовил сайт Profibeer.

Фото: Craft Beer & Brewing

Шишка хмеля содержит 40–50% целлюлозы, 15% протеина и 10% воды, но пивоваров интересуют только альфа-кислоты (от 2% до в редких случаях 20%) и масла (полпроцента). В процессе изомеризации альфа-кислоты дают горечь, а летучие компоненты масел — аромат и вкус. Состав масел изменяется в зависимости, прежде всего, от сорта хмеля и от множества других факторов, но большинство их компонентов (50–80%) — это углеводороды (20–50% — окисленные), и менее 1% — сернистые вещества.

Эти составляющие, углеводороды, высоколетучи, не слишком растворимы и чувствуются в готовом пиве, только если их добавляют в конце варки или во время брожения. Почти всегда заметнее всего мирцен, который составляет более 50% масел в Cascade и Simcoe. У него зеленый, травянистый смолистый аромат, который ассоциируется со свежим хмелем. Он «стирается» во время варки или брожения, а при сухом охмелении даст пиву выраженный хвойный оттенок.

Окисленные углеводороды более растворимы и ароматичны. Их ароматы, или их модификации, получаемые во время брожения, с большей вероятностью проявятся в готовом пиве. Это линалоол, гераниол, цитроннелол и сотни других компонентов. Самый «заметный» из них составляет менее 1% хмелевых масел. Учёные впервые выделили некоторые из этих компонентов почти 200 лет назад, а имена им были даны Альфредом Чепменом в конце XIX века. Но в 1950-х годах была изобретена газовая хроматография, которая помогла исследователям идентифицировать почти 1 000 компонентов.

Хотя сернистые компоненты тиолы составляют малую часть масел, у них очень низкие пороги ощущения (значит, их нужно совсем немного, чтобы повлиять на вкус), и они могут значительно влиять на аромат, позитивно или негативно.

Измерение содержания тиолов более сложно, чем изменение углеводородов, потому что тиолы содержатся в совсем небольших количествах, и для их обнаружения необходимо сложное и дорогостоящее оборудование. Только недавно учёные связали те или иные тиолы с запахами маракуйи, тропических фруктов, винограда совиньон блан и других экзотических ароматов, которые характеризуют такие сорта хмеля, как Citra и Mosaic. Тиолы вызывают разногласия, кто-то чувствует смородину или крыжовник, а кто-то — кошачью мочу.

Фото: Mr. E

Индивидуальные компоненты могут ассоциироваться с определёнными ароматами. Например, кариофиллен — древесный, цитронеллол — цитрусовый, фруктовый, фарнезен — цветочный, гераниол — цветочный, розовый, гераниевый, гумулен — древесный, хвойный, лимонен — цитрусовый, апельсиновый, линалоол — цветочный, апельсиновый, мирцен — травяной, смолистый, хвойный, нерол — розовый, цитрусовый, пинен — пряный, хвойный, 3-меркаптогексанол — гуавовый, тропический, 3-меркапто-гексил-ацетат — мускатный, маракуйевый, 4-меркапто-4‑метилпентан-2-он — чёрносмородиновый, тропический. Однако, когда они взаимодействуют друг с другом, создаются другие ароматы.

Исследователи Sapporo Breweries сварили два пива. В одном использовали семечки кориандра, а в другом хмель Citra, чтобы сравнить, что происходит с гераниолом в присутствии или при избытке линалоола во время ферментации. В обоих образцах гераниол трансформировался в бета-цитронеллол, который отвечает за цитрусовый и фруктовый вкус. Хотя пиво, сваренное с кориандром, имело фруктовые нотки, оно не было тропическим, как то, для которого использовали Citra. Японская команда провела ещё один эксперимент, исследовав поведение бета-цитроннелола и гераниола, снова в присутствии линалоола, когда смешивались различные сорта. Они, например, обнаружили, что богатый гераниолом хмель Bravo, добавленный вместе с Simcoe, богатым 4-меркапто-4-метилпентан-2-оном, даёт более цветочное, цитрусовое и фруктовое пиво.

Это важная информация, но, к сожалению, она не подтверждает, что смешивание Chinook, или другого богатого гераниолом сорта, с Nugget, рекордсменом по содержанию линалоола, даст то же самое. Наши знания о том, как эти низкоуровневые химические реакции создают вещества, которые изменяют сенсорное восприятие, пока только зарождаются.

Пивоварам нужен чеклист, где будут соотноситься масла и даваемые ими вкусы, но создать его не так просто, говорят исследователи. Например, пивовары попросили исследователей создать новые сорта с высоким содержанием масел. Те взяли за основу Cascade, но в ходе работы установили, что качество масла влияет на восприятие сильнее, чем количество.

Ни один конкретный компонент не отвечает за специфический хмелевой аромат, подчеркивают специалисты: пивовары ошибаются, когда пытаются связать определённые масла с определёнными ароматическими компонентами.

Концентрация или количество того или иного компонента сами по себе не являются его показателем влияния на аромат. Нужно учитывать и порог его обнаружения. В зависимости от концентрации компонентов, сенсорное восприятие этого компонента может меняться. «Меньше» может значить «больше»: вот почему тиолы в невысокой концентрации дают приятный фруктовый аромат, а в большом количестве пахнут кошатиной.

Фото: Girl + Beer

Синергия и маскировка играют важную роль в восприятии: синергия происходит, когда два или более компонентов взаимодействуют, чтобы создать что-то другое, а при маскировке один компонент подавляет другой.

Большинство исследований фокусируются на анализе индивидуальных компонентов, потому что они пока мало исследованы, а не на взаимодействии их эффектов, однако ключ к раскрытию секрета аромата — именно взаимодействие компонентов.

Характеристики компонентов хмеля постоянно меняются на всём промежутке их жизни — от созревания шишек до времени пребывания пива на полке. Многие недавние исследования сфокусировались на биотрансформации хмеля (биохимических переменах, которые происходят в присутствии дрожжей): их итогом стали сложные матрицы изменения характеристик различных сортов хмеля в различных разновидностях сусла в присутствии различных рас дрожжей.

Такие исследования помогут коммерческим пивоварням производить пиво с более постоянным вкусоароматическим профилем хмеля. Например, одно из исследований определило, что делянки Cascade, которые растут на различных фермах на северо-западе Тихоокеанского побережья, могут иметь одинаковый уровень масел, но их композиция будет разной, что подтверждается итогами тест-панели. Пивоварам придётся это учитывать.

В 2010 году, когда масштабные исследования хмеля только начинались, пивовары ничего не знали о проценте содержания масел в приобретаемом ими хмеле, а теперь всё чаще указывается содержание гераниола и линалоола. Возможно, в ближайшем будущем информация о содержании всех компонентов в хмеле будет доступна пивоварам, в том числе малым и домашним, но для этого ученым нужно определить, какие именно компоненты дают тот или иной эффект.

Источник

Хмель для пива: руководство для начинающих и не только

Приготовление пива – сложный процесс, включающий смешивание и дальнейшую проработку четырёх основных ингредиентов: солода, воды, хмеля и дрожжей. Хмель играет очень важную роль в этом квартете. Прежде всего, он придаёт пиву необходимую горечь, которая нивелирует излишнюю солодовую сладость в некоторых сортах пива и способствует более сбалансированному вкусу. Что важнее, хмель сообщает напиткам огромную симфонию вкуса и аромата (цитрусовые, хвойные, травяные, землистые и прочие оттенки). Также он положительно сказывается на стойкости пены и является природным консервантом, предотвращающим порчу пива. Но не весь хмель одинаков. Подобно винограду, существует огромное количество сортов хмеля, биохимический состав которых влияет на характеристики пива тем или иным образом. Понимание этого разнообразия и процессов, которые происходят во время охмеления сусла, делает каждую последующую варку более осознанной, а в дальнейшем поможет в составлении своих собственных, уникальных рецептов.

Разновидности и биохимия хмеля

Хмелем, используемым в сегодняшнем пивоварении, являются конусообразные цветы (шишки) растения женского хмеля, также известного своим научным название Humulus lupulus (семейство Коноплёвые, Cannabaceae). На внутренней стороне чешуек, составляющих шишку хмеля, располагаются желёзки, выделяющие различные смолистые вещества, эфирное масло, дубильные вещества и другие химические соединения, совокупность которых в подсушенном виде образуют желтый липковатый порошок лупулин.

Не все составляющие лупулина изучены из-за их слишком малой концентрации, но нам, пивоварам, интересны лишь три основные группы компонентов, входящих в его состав, а именно:

Соотношение этих компонентов разнится от сорта к сорту. Для удобства все сорта хмеля делят на горькие, ароматические и хмели двойного назначения. Горькие хмели, такие как Galena, Nugget и Magnum, содержат большое количество альфа-кислот, а вот ароматические, которые ещё называют финишными хмелями, так как их обычно добавляют в конце варки, к примеру, Amarillo, Cascade и Liberty, наоборот, насыщены эфирными маслами. Хмели двойного назначения (например, Cluster и Eroica) богаты и альфа-кислотами, и маслами.

Также хмель классифицируют по его географическому происхождению. Виноград в начале этого материала был упомянут неспроста. В последнее время пивовары всё чаще начали употреблять в разговорах о хмеле слово «терруар», которое изначально использовалось французскими виноделами для описания совокупности характеристик местности, где вырос тот или иной виноград. Как и виноградные лозы, хмель лучше всего растёт в тех местах, где соблюдены оптимальные для него условия (количество солнечного света и дождей, состав почвы и микробиота, вертикальное пространство и прочее). И подобно винограду, хмель впитывает в себя вкусы и ароматы, окружающие его со всех сторон. Когда говорят о географической классификации хмеля, речь обычно идёт о трёх основных зонах: благородный хмель из Германии и Чехии, американский хмель из США (преимущественно Тихоокеанский Северо-Запад) и английский хмель из Великобритании. Каждый регион предлагает десятки сортов хмеля, имеющих уникальный биохимический состав и выращенных специально под запросы рынка.

Благородный хмель

Данная категория их трёх основных считается наиболее классической. Это именно тот хмель, который задаёт основной мотив и закладывает фундамент вкусового профиля немецких и чешских пильзнеров. Благородные хмели, как правило, богаты на ароматные эфирные масла и содержат мало альфа-кислот. Самым, пожалуй, известным из них является немецкий хмель из региона Халлертау, Hallertauer Mittelfrüh (чаще называемый просто «Hallertau» или «Hallertauer») – нежный и цветочный, с легкой перечной и древесной пряностью. Также из немецких благородных хмелей нельзя не упомянуть Tettnanger (пикантный, травяной, с землистой пряностью и ароматом цитрусовых) и Spalt (мягкий, древесный, перечный). Среди чешских хмелей самым показательным обычно считается Saaz (иногда его называют «Žatec» или «Saazer»), известный своей настойчивой землистой пряностью.

Американский хмель

Возрождение IPA и интереса к другим горьким сортам сделало США мировым лидером по выращиванию горьких высокоальфовых сортов хмеля. По тем же причинам на Тихоокеанском Северо-Западе США активно растят финишные хмели с выразительными вкусами и ароматами цитруса, сосновой хвои, цветов, косточковых фруктов и многих других ярких акцентов, типичных для IPA. Не меньшим спросом пользуются и хмели двойного назначения. Когда речь заходит об американском хмеле, на слуху обычно так называемые С-хмели (Columbus, Cascade, Centennial, Chinook и прочие). Не уступает по популярности и знаменитейший хмель Willamette (ответвление от английского хмеля Fuggle), одаривающий пиво яркими цитрусовыми полутонами.

Английский хмель

Хмель из Великобритании стал основой селекции многих других сортов, не только в Европе, но и за океаном. Английские хмели имеют тенденцию быть травянистыми, цветочными, лимонными, древесными, мятными или чайными, и обычно используются в стилях пива английского происхождения. В британском пиве обычно соблюдается баланс солода и хмеля, но английский биттер и IPA – хороший пример того, как может работать настоящий английский хмель. Нарицательными сортами региона можно смело назвать упомянутый выше Fuggle (частый ингредиент английского пейл-эля, землистый, кедровый, мятный и цветочный), Challenger (используется во многих английских пейл-элях, сообщает пиву чайные землистые акценты наряду с лимонной мармеладообразной фруктовой горечью) и, конечно же, Golding (также известный как East Kent Golding или Kent Golding, популярный более 200 лет благодаря своему землистому, перечному и лимонному характеру).

Также в последнее время набирают популярность хмели из Новой Зеландии и Австралии, с их высоким содержанием альфа-кислот и выразительным вкусом лимона, характерного для этого региона. Показательными в этом плане является новозеландский сорт Nelson Sauvin, напоминающий белое вино, а также лаймовый Motueka (младший родственник чешского Saaz). Из австралийских хмелей особым спросом (во многом благодаря развитию IPA) пользуется сорт Galaxy с его отчетливым цитрусовым характером, тонами персика и маракуйи. Не стоит также забывать о французском хмеле Strisselspalt, который не уступает легендарным хмелям Халлертау, а также о знаменитом словенском Styrian Goldings, выведенном из Fuggle.

Познакомиться с большинством сортов хмеля из разных стран мира вы можете в нашем справочнике, где описано более 150 сортов хмеля, включая их биохимический состав и рекомендации по возможной замене. Надеемся, он станет для вас надежным помощником при составлении своих собственных и проработки традиционных рецептов.

Формы хмеля

В пивоварении используется несколько форм хмеля, а именно: шишковой хмель, хмель в гранулах (пеллетный хмель), брикетированный хмель и экстракт хмеля.

Способы охмеления пива

Количество способов, которыми можно охмелить пиво в домашних условиях, практически бесконечно, но на практике самым понятным и популярным считается традиционный способ охмеления в процессе варки пива. Горькие хмели, содержащие большое количество альфа-кислот, добавляют в начале варки, минимум за 45 минут до её окончания (чаще 60 минут, для особенно горьких сортов хмель кипятят до 90 минут). Это обусловлено необходимостью в изомеризации альфа-кислот для их полного растворения. Одновременно с тем, длительное кипение разрушает эфирные масла, поэтому ароматные хмели добавляют в конце варки, как правило, в диапазоне 5-30 минут до её окончания. Чем ближе к 30 минутам будет добавлен хмель, тем больше горечи и меньше вкуса-аромата вы получите. И наоборот, чем ближе к 5 минутам добавить хмель, тем больше хмельного аромата получит пиво. При варке многих стилей пива, где хмельной аромат играет ключевую роль, хмель добавляют в диапазоне 0-5 минут.

Однако традиционное охмеление является не единственным способом обогатить напиток хмельным вкусом и ароматом. Вот некоторые из самых популярных способов:

В современной практике крафтового и коммерческого пивоварения не редки случаи комбинирования различных способов охмеления с целью получения напитка с более выразительным вкусом и ароматом хмеля. Вообще, понимание и умение выбирать способа охмеления во время приготовления того или иного стиля пива является частью искусства пивоварения и заслуживает отдельного, обширного материала.

Покупка и хранение хмеля

Покупая хмель, следует сразу подумать, в каком количестве он необходим и как его хранить. Самая распространённая форма хмеля, в гранулах, таковой стала неспроста. Гранулы занимают меньше места, чем шишковой хмель, следовательно, их дешевле транспортировать и легче хранить. В нашем интернет-магазине вы можете купить хмель для пива почти всех известных и экспериментальных сортов хмеля в виде пеллет. Гранулы фасуются по 50 грамм, 100 грамм и 1 кг. Это довольно удобно, ведь вы можете сразу взять 1 кг хмеля, который вы чаще всего используете для варки своего любимого пива, а хмель меньшей фасовки добирать для расширения своих познаний и умений в пивоварении или для экспериментов. Для традиционалистов у нас в ассортименте также имеется хмель в шишках американского производителя Yakima Chief – хорошее подспорье для создания ароматных IPA.

Хмель начинает терять свои кислоты и масла, как только он собран. Скорость потерь зависит от температуры окружающей среды (чем ниже температура, тем потерь летучих эфирных масел меньше), количества кислорода (кислород окисляет альфа-кислоты, после чего они не поддаются изомеризации), с которым он контактирует, а также сорта хмеля (некоторые сорта переносят длительное хранение лучше). Если вы планируете варить пиво редко, рекомендуем вам покупать хмель в небольших количествах, по 25, 50 или 100 грамм. Если же вы занимаетесь любимым хобби достаточно часто и хмель нужен вам постоянно и в больших количествах, то проследите, что бы были соблюдены правильные условия его хранения. В идеале хмель нужно хранить в вакуумных пакетах в морозильной камере.

Источник