Технология производства пастеризованного шишкового хмеля.
Технология производства пастеризованного шишкового хмеля
В процессе послеуборочной обработки хмеля - при сушке шишек - теряется немалая часть компонентов горьких веществ, полифенолов и эфирных масел, особенно под действием повышенной температуры. Механическая прочность сухих шишек существенно снижается по сравнению с несушеными соплодиями. Сушка как процесс первичной обработки сырья малоэкономична, требует дорогостоящих установок, существенного расхода топлива и электроэнергии. Уже давно стоит вопрос об использовании в производстве несушеного хмеля.
Перспективной отечественной разработкой по консервации хмелевого сырья является производство пастеризованного хмеля. Технология разработана 35 лет назад, но до настоящего момента не освоена производством. В соответствии с жизненным циклом новации ее инновационный характер сохраняется до тех пор, пока она не нашла применения в производстве. Когда инновация достигает стадии повсеместного использования или ей на смену приходит новый продукт, ее инновационный характер исчезает и жизненный цикл заканчивается. М. Зазирная и 3. Емельянова (1974) создали способ пастеризации несушеных измельченных шишек и использовали их для охмеления пивного сусла. Для этого собранные шишки измельчают до однородной массы, плотно укладывают в стеклянные банки емкостью пол-литра, пастеризуют в течение 30 мин. на водяной бане при 65 °С и герметизируют. Полученный продукт сохраняется при комнатной температуре в течение года. Сусло, охмеленное пастеризованными шишками годичного хранения, по хмелевому аромату и содержанию изогумулона превосходило сусло, охмеленное сушеным сырьем той же партии, хранящимся в течение года при комнатной температуре.
Однако данный способ имел определенные недостатки. В процессе пастеризации при 65°С в течение 30 мин. полностью не инактивируются окислительно-восстановительные ферменты и, в частности, пероксидаза. что ставило под сомнение возможность хранения пастеризованных шишек в течение года при комнатной температуре без изменения их качества. По предлагаемой технологии пастеризованные шишки расфасовываются в стеклянные банки емкостью 500 г. так как при фасовке в банки большей емкости нельзя достичь должного эффекта пастеризации и периодичности процесса пастеризации в автоклавах. В производственных условиях невозможно использовать продукт в такой расфасовке, так как для охмеления сусла необходимо открыть и задать на сусловарочный котел 240-300 банок пастеризованного хмеля.
Данная инновация еще не прошла стадии своего признания, но имеет большие перспективы в современных условиях. Мелкая фасовка позволяет использовать пастеризованный хмель в домашних условиях и минипивоваренном производстве. Для варки пива требуется 2,0-2,5 г сушеных шишек (альфа-кислот 3,5 %) на литр пива, что соответствует 12-15 г пастеризованного хмеля. Пол-литровой банки консервированных шишек достаточно для варки 35-40 литров пива. Кроме пива этот продукт можно испытать для охмеления кваса, медовухи и сбитня.
Технологию пастеризации хмелевого сырья в автоклаве можно доработать для фасовки шишек в литровые, двух- и трехлитровые банки, так как современные автоклавы позволяют достичь этого. Это дает возможность применять одну упаковку пастеризованного продукта уже для варки 200 литров пива, а с использованием горького хмелевого сырья еще на больший объем. Современные высокосмолистые биологические сорта хмеля содержат альфа-кислот в несколько раз больше, чем ароматический хмель. Использование купажирования горького и ароматического сырья позволяет получать хмелевой продукт заданного качества для различных целей. Пастеризованный хмель можно хранить в холодильниках.
Через несколько лет после разработки способа пастеризации хмеля была предложена технология пастеризации измельченного свежеубранного хмеля в непрерывном потоке (Ежов и др., 1985), что позволило фасовать пастеризованную массу в асептических условиях в стерильную тару любой емкости. В качестве установки для пастеризации измельченных шишек применяется скребковый аппарат шнекового типа, употребляемый для непрерывного охлаждения творога в тонком слое. Консервированный хмель можно использовать для охмеления сусла и получения экстрактов и других хмелепродуктов, в том числе хмелевого эфирного масла. В полученном продукте остаются неизменными качественный и количественный состав горьких и полифенольных веществ и эфирных масел, первоначальный цвет и аромат свежеубранных шишек сохраняется в течение 12 месяцев. Аромат продукта обусловлен наличием в хмелевой массе низкокипящих фракций эфирного масла, придающих ей нежный запах свежеубранных шишек.
Рис. Технологическая схема пастеризации измельченного свежеубранного хмеля в непрерывном потоке:
1 - ультратермостат;
2- измельчитель сырья;
3- привод пастеризатора;
4 -загрузочный барабан;
5 - вытеснительный барабан;
6 - загрузочный бункер измельчителя;
7 - выгрузочная горловина;
8 - упаковочная тара;
9 - бактерицидная лампа.
Работа аппарата начинается с включения нагревателя и насоса водяного термостата, соединенного с водяной рубашкой пастеризатора и кольцевой перекачки воды. После нагрева циркуляционной воды до заданной температуры (на 5°С выше температуры пастеризации) включают измельчитель сырья и общий привод пастеризатора, вращающий питательный шнек загрузочного бункера и вытеснительный барабан. Шишки подают в загрузочный бункер измельчителя, из которого образовавшаяся масса поступает в бункер пастеризатора. Для получения гомогенной массы, хорошо проходимой тонким слоем в пастеризаторе, шишки измельчают до частиц размером не более 1 мм. Из загрузочного бункера пастеризатора сырье подается на захватывающие витки шнека вытеснительного барабана. После их прохождения масса подогревается и перемещается тонким слоем (15 мм) в среднюю часть барабана, в активную зону пастеризации. Скребковые ножи снимают массу с поверхности нагрева, перемешивают ее и гомогенизируют. Продолжительность пребывания массы в этой зоне составляет 65 % всего процесса пастеризации. Различное время пастеризации шишек достигается изменением числа оборотов бесступенчатого ременного вариатора, укрепленного на валу электродвигателя. После прохождения зоны активной пастеризации масса захватывается витками барабана и подается к выгрузочной горловине, расфасовывается в тару в стерильных условиях, обеспечиваемых бактерицидными лампами, расположенными на выходе пасты из аппарата. Эффект пастеризации вполне достаточный для хранения хмеля в естественных условиях.
Последующие исследования (Годованый и др., 1990) показали, что наиболее оптимальной температурой пастеризации свежего хмеля является режим в +85 °С с продолжительностью обработки 5 мин. При этом полностью инактивируются окислительно-восстановительные ферменты, уменьшаются потери бета-кислот и происходит наибольшая изомеризация альфа-кислот, за счет которой продукт обогащается изо-альфа-кислотами. Применение пастеризованных шишек показало возможность их эффективного использования в пивоварении. Расход препарата (в пересчете на 13 % влажность) на 30 % меньше, чем сушеного хмеля при одинаковой горечи (18-20 мг/дм3) пива.
Наиболее эффективно использовать пастеризованный хмель для производства из него спиртового экстракта, так как применение подобного растворителя и наличие достаточного количества влаги в пастеризованном продукте позволяет извлечь из него при непрерывной противоточной экстракции почти все ценные вещества. Использование этанольного экстракта из хмелевой пастеризованной массы показало, что по физико-химическим показателям и дегустационной оценке пиво не уступает напитку, охмеленному сушеным сырьем того же биологического сорта, но имеет большую степень охмеления, мягкую горечь и ярко выраженный хмелевой аромат. Новому продукту целесообразно дать название хмелевая паста.
Разработанная технология пастеризации свежеубранных шишек в тонком слое непрерывным методом при +85°С в течение 5 мин. с последующей фасовкой пастеризованной массы в асептических условиях гарантирует сохранность качества хмелевого продукта в течение года, дает возможность более эффективно использовать его в пивоварении и получать спиртовой экстракт, позволяющий за один цикл экстракции выделять горькие, полифенольные и ароматические вещества. В качестве тары используют молочные бидоны, емкости из полимерных материалов или многослойные мешки на основе полимерной пленки и фольги.
Производство хмелевой пасты может быть организовано в крупных и средних хмелеводческих хозяйствах или на предприятиях, имеющих автоклавное оборудование. Для обеспечения стерильности производства пастеризационная установка должна располагаться в отдельном изолированном помещении.
Для пастеризации сырья целесообразно использовать скребковый аппарат шнекового типа, применяемый для непрерывного охлаждения творога. Создав сырьевой конвейер из сортов хмеля разных сроков созревания, можно вырабатывать хмелевую пасту в течение 1,5 месяцев. Автоклавной технологией производства хмелевой пасты могут заниматься мелкие хмелепроизводители, плодоовощеперерабатывающие предприятия, расположенные в хмелеводческих регионах, и лесные заготовительные пункты, осуществляющие первичную переработку ягод и грибов. У этих предприятий переработка хмеля может быть вставлена в свободные периоды технологического цикла при производстве основной продукции.
Представленная инновационная технология первичной переработки сырья - производство шишкового пастеризованного хмеля - является перспективной для хмелеводческой отрасли. Данный вид хмелевого продукта можно производить в хмелеводческих хозяйствах и домашних условиях. Свое слово в этом вопросе должны сказать пивовары как основные потребители хмелевого сырья, но пример им в этом могут показать пивовары-любители.
Источник: Рупошев А. Р. Пастеризованный шишковый хмель. - ж. «Агроинновация», 2010, № 3, стр. 20-22.
