2.3.2. Сорти хмелю

Червоні сорти розвиваються швидше й достигають раніше. Шишки червоного хмелю світло-зеленого кольору, яйцеподібної форми, добре закриті, що сприяє кращому збереженню зерен лупуліну, із сильним приємним ароматом. Шишки зеленостеблових сортів мають також світло-зелений колір, але вони більші. Цим же відрізняються і зерна лупуліну червонуватого кольору. Запах шишок різкіший. Напівчервоні сорти в Україні вирощують у незначній кількості, відомо більш як 100 сортів культурного хмелю. З урахуванням якісної пивовар­ної оцінки їх поділяють на дві групи: тонкі, з вмістом гірких речовин близько 15 % та ά-кислот від 3 до 5 %, і грубі з вмістом гірких речовин більш як 20 % та альфа-кислот від 8 до 12 %. Хміль тонких сортів, як правило, використовують безпосередньо для охмелення пивного сусла, а грубих – для попереднього виготовлення екстрактів, концентратів, лупулінових порошків, гранул та інших препаратів. В Україні, в основному, культивують сорти червоностеблового хмелю. Найбільш поширений традиційний сорт Клон 18. За своїми властивостями він близький до чеського хмелю типу Жатецький.

Порівняно менше поширені Клони 30, 6, 15, 24, 9, 40, 5, 36, Серебрянка. Перспективними є сорт Поліський із вмістом гірких речовин 19,5-23,6 % і ά-кислот від 6,7 до 10,1 % і два сорти зеленостеблового хмелю Сильний та Урожайний, що містять 20-25 % гірких речовин і 8-9,6 % ά-кислот. Нині науковці працюють над створенням нових сортів хмелю врожайністю до 20 ц з 1 га і більше. Особлива увага приділяється виведенню таких сортів, які містили б більшу кількість гірких речовин (понад 20 %) та ά-кислот (8-10 %) і їхня врожайність становила б 30-35 ц з 1 га.

2.3.3. Хімічний склад шишок хмелю

Хміль, як і всі рослини, складається з вуглеводів, білків, жирів, мінеральних речовин. Для пивоваріння найбільше значення має вміст у хмелі специфічних речовин, як у загальних вимірах, так і у відносних співвідношеннях. До них відносять групи гірких речовин, поліфенолів і летких ароматичних сполук із загальною назвою – «ефірна олія». Хімічний склад хмелевих шишок коливається у дуже широких межах. Він залежить від сорту, ґрунтових і кліматичних умов вирощування, засобів післязбиральної обробки та зберігання хмелю. Хімічний склад (у середньому) сухого хмелю характеризується такими величинами: вода, целюлоза, азотисті речовини, без азотисті екстрактивні речовини, зола, хмелеві смоли.

Гіркі речовини. Специфічні хмелеві гіркі речовини надають пиву оригінальної гіркоти, сприяють пінистості, в сукупності з іншими сенсорними чинниками форму­ють особливості бажаного букета пива. Вони пригнічують життєдіяльність дріжджів і супутніх мікроорганізмів, що забезпечує підвищену стійкість пива при зберіганні.

Гіркі речовини складаються з хмелевих смол і гірких хмелевих кислот. Класифі­кація їх ґрунтується на здатності до розчинення кожної з них у різних середовищах, а також на особливостях впливу на якість охмелення сусла.

Група загальних гірких смол хмелю об'єднує м'які і тверді смоли. М'які смоли – це ά -кислоти та бета фракція. Остання складається з бета-кислот, а також ά- і β-м’яких смол. ά- та β-кислоти відповідно мають назви гумулон і лупулон. Найбільшу частину гіркоти хмелю зумовлюють ά -кислоти. До них належать гу­мулон, когумулон, адгумулон, прегумулон, постгумулон, які різняться між собою ра­дикалом у другому атомі вуглецю бензольного ядра.

ά-кислоти – це кристалічні речовини, гіркі на смак, без запаху, температура їх плавлення 65° С, для них характерна невисока розчинність у воді, що зумовлюється значенням рН.

β-кислоти - це кристали з температурою плавлення близько 91° С, які містять сполуки, аналогічні альфа-кислотам. Вони не мають гіркоти в нативному стані, але в окисленій формі утворюють речовини з приємною гіркотою. Розчинність β-кислот порівняно з ά-кислотами нижча, і значно залежить від показника рН і темпера­тури.

М'які ά- і β-смоли є продуктами окислення відповідних кристалічних ки­слот і являють собою в'язку рідину. Гіркий смак інтенсивніший у м'якої бета-смоли порівняно з м'якою ά-смолою. Здатність м'яких смол до розчинення вища порів­няно з вихідними гіркими кислотами. При подальшому окислені м'яких смол утво­рюються тверді смоли, що складаються з γ- й δ-смол і в свою чергу мають кілька фракцій. Тверда γ-смола не гірка на смак, а δ-смола має цю озна­ку, але у вісім разів меншу за гіркоту, що утворюється ά-кислотами.

Ефірна олія хмелю. Група летких речовин хмелю утворюється в період його до­зрівання. У перезрілому хмелі вони окислюються й втрачають тонкість аромату. Як і гіркі речовини, ефірна олія зосереджена переважно у лупуліні.

Ефірна олія хмелю – це прозора масляна рідина із сильним ароматом, без гірко­ти. Вона добре розчинна в ефірах. Летка вже при кімнатній температурі, при цьому втрачаються аромат і клейкість, притаманні хмелю.

Мірцен – рідина жовтого кольору, з приємним запахом, температура кипіння 167° С, відносна густина 0,801. В ефірній олії його міститься від 28 до 72 %. Як прави­ло, збільшення у складі альфа-кислот кількості когумулону супроводжується підвищенням вмісту мірцену. Ця сполука легко окислюється, полімеризується і перетворю­ється у смолисту речовину з різким неприємним запахом старого хмелю. Не розчи­няється в спиртах, вуглеводнях(пентані, гексані).

Каріофілен (Сі₈Н₂₄) – в'язка рідина, без кольору, зі слабким запахом, температурою кипіння 259-261° С, відносна густина 0,905. На повітрі досить легко окислюється і при цьому осмолюється. У воді не розчиняється, добре розчиняється в неполярних органічних розчинниках. У хмелевій ефірній олії його міститься від 10 до 23 %.

Гумулен – рідина без кольору, зі слабким ароматом. Температура кипіння 264° С. Вміст в ефірній олії – від 9 до 60%.

Фенольні речовини хмелю. У шишках хмелю містяться необхідні для кожної рослини фенольні речовини, які відіграють важливу роль в обміні речовин. Фенольні сполуки частіше називають одним словом "поліфеноли" через їхню складність і різ­номанітність, особливо порівняно із солодовими фенолами. Поліфеноли беруть участь у процесах росту й розвитку рослин, диханні, забезпечують енергією їхні клітини. Вони сприяють стійкості проти захворювань, мають антибіотичні властивості. Поліфеноли містяться переважно в листках шишок – близько 3%, а також приблиз­но 0,5 % у стержні та квітконіжках, 0,3 % у лупулінових зернятках. Загальна кількість поліфенолів коливається в межах 2-4 %.

Поліфеноли здатні до окислення з утворенням флобафенів червоного забарвлен­ня, які утворюють із білками нерозчинні комплекси з участю катіонів заліза, ком­плекси набувають червоного кольору. Поліфеноли за хімічною природою є флавоно­їдами.

Поліфеноли хмелю мають як мономерну форму, так і форму полімерних сполук різного ступеня конденсації. Тому за своїми властивостями вони нестабільні, можуть легко окиснюватися, тобто для них характерна відновна здатність, що має велике значення для запобігання погіршенню стану гірких речовин хмелю, в першу чергу ά-кислот. Це може спостерігатися при їх окисненні та комплексоутворенні.

Під час кип'ятіння пивного сусла з хмелем поліфеноли у вигляді негативно за­ряджених колоїдних речовин активно реагують з азотистими речовинами із позитивним зарядом. У результаті утворюються білково-поліфенольні нерозчинні ком­плексні сполуки, які виводяться з осадом. В суслі значно зменшується кількість високомолекулярних сполук – попередників помутніння і погіршення стійкості готового пива. Поряд з антиоксидантною дією на хмелеві гіркі та інші речовини поліфено­ли, таким чином, відіграють важливу роль у поліпшенні смакових і загальних якостей пива.

Найбільше ціниться пиво при використанні хмелю з вмістом поліфенолів не ме­нше 4,5 %, наприклад типу Жатецьке, що містить їх 5,26-5,90 %. Завдяки високій реакційній здатності поліфенолів кількість їх у готовому пиві різко зменшується і становить лише 0,012-0,028 %. Вищий вміст останніх може відігравати й негативну роль, погіршуючи благородні відтінки і знижуючи стійкість пива.