Хмель - травянистое растение семейства коноплевых. В диком виде произрастает в лесах, на опушках, полях, в зарослях кустарников. Широко культивируется. Ценится за лечебные и ароматические свойства. Наиболее известно использование в пивоварении для придания пиву горечи и аромата.
В народной медицине хмель применяют как успокаивающее, мочегонное, желчегонное и противовоспалительное средство. Оказывает умеренное седативное действие, помогает при бессоннице. Экстракты хмеля входят в состав многих лекарственных препаратов.
Хмель содержит эфирные масла, дубильные вещества, смолы, витамины, макро- и микроэлементы. Листья и молодые побеги употребляют в пищу, добавляют в салаты. Стебли используют для производства бумаги и веревок.
Распространение хмеля
Хмель обыкновенный широко распространен по всей Европе, а также произрастает на Кавказе, в Средней Азии и Западной Сибири. В диком виде встречается по берегам рек, оврагам, опушкам лесов и в зарослях кустарников. Культивируется во многих странах мира, в том числе в России, США, Германии, Польше, Чехии.
Самые крупные плантации хмеля расположены в следующих регионах:
- В России - в Брянской, Калужской, Орловской, Курской, Белгородской областях.
- В Германии – в Баварии, Баден-Вюртемберге.
- В США – в штатах Вашингтон, Орегон, Айдахо.
- В Чехии – в районе Жатец.
- В Польше – в районе Познани.
Кроме того, хмель культивируют в Англии, Бельгии, Франции, Украине, Китае, Японии, Новой Зеландии и других странах. Основные районы возделывания хмеля приурочены к умеренному климатическому поясу с достаточным увлажнением.
Биологическое описание
Хмель - это многолетняя травянистая лиана семейства коноплевых. Растение вьющееся, стебли витые, по часовой стрелке. Листья супротивные, пальчато-лопастные с 3-5 лопастями. Цветет в июле-августе. Соцветия раздельнополые, мужские - рыхлые метелки, женские - шишковидные, состоят из чешуй, в пазухах которых располагаются цветки.
Корневая система мощная, стержневая. На vertically растущих корнях образуются многочисленные придаточные корни. Корни проникают в почву на глубину 2-3 метра.
Стебли одревесневающие, вьющиеся, могут достигать высоты 8 метров. Лазят по опорам по часовой стрелке. Нижние междоузлия удлиненные, верхние - укороченные.
Листья супротивные, на черешках, пальчато-лопастные, с 3-5 лопастями, по краям пильчато-зубчатые. В пазухах листьев располагаются полустеблеобъемлющие прилистники.
Цветки раздельнополые, собраны в соцветия. Мужские соцветия - рыхлые метелки из мелких зеленоватых цветков. Мужской цветок состоит из 5 листочков околоцветника и 5 тычинок. Женские соцветия - плотные шишковидные колоски до 5 см длиной, зеленые, затем коричневые. Состоят из чешуй, в пазухах которых по 2-5 цветков.
Плоды ореховидные, до 2 мм длиной, с одним семенем. Созревают в августе-сентябре. Размножается семенами или вегетативно - корневыми отпрысками.
Химический состав и полезные вещества
Химический состав хмеля очень разнообразен. В нем содержится более 1000 биологически активных соединений. Основные группы - эфирные масла, горькие вещества, дубильные вещества, флавоноиды, кумарины.
Эфирное масло (0,5-3%) придает хмелю специфический аромат. Основные компоненты - мирцен, лимонен, кариофиллен, фарнезен, гумулен. Эфирное масло обладает спазмолитическим, желчегонным и мочегонным действием.
Горькие вещества (до 17%) - α-кислоты и β-кислоты, гумулон и лупулон - придают горечь пиву, усиливают аромат. Обладают бактерицидными свойствами.
Дубильные вещества (4-6%) осаждают белки, участвуют в осветлении пива. Проявляют вяжущее, противовоспалительное и антиоксидантное действие.
Флавоноиды (до 3%) - кверцетин, кемпферол, изокверцитрин и др. Мощные антиоксиданты и радиопротекторы.
Производные кумарина обладают спазмолитическим, желчегонным, мочегонным, противовоспалительным эффектом.
Также в состав хмеля входят витамины (А, группы В, С, РР), микроэлементы (K, Ca, Mg, Fe и др.), органические кислоты, смолы, воска.
| Группа соединений | Содержание | Действие |
| Эфирное масло | 0,5-3% | Ароматизирующее, спазмолитическое |
| Горькие вещества | до 17% | Придают горечь, бактерицидное |
| Дубильные вещества | 4-6% | Вяжущее, осветляющее |
| Флавоноиды | до 3% | Антиоксидантное |
Таким образом, в составе хмеля сочетаются вещества с различным фармакологическим действием - седативным, спазмолитическим, противовоспалительным, желчегонным, мочегонным, антиоксидантным, антимикробным.
Химический состав варьируется в зависимости от того, где растет хмель - климатических и почвенных условий, технологии возделывания, фазы вегетации. Наибольшее количество действующих веществ содержится в период цветения.
Применение хмеля в пивоварении
Хмель является важнейшим компонентом пива, придающим ему специфический горьковатый вкус и аромат. В пивоварении используются только женские шишки хмеля.
Основное действие хмеля в пиве:
- Придает горечь и аромат за счет горьких веществ и эфирных масел;
- Усиливает и сохраняет пенообразование благодаря смолам и дубильным веществам;
- Улучшает питьевые свойства пива;
- Оказывает консервирующее антимикробное действие за счет α-кислот, β-кислот, эфирных масел.
Также хмель способствует осаждению белков в процессе кипячения сусла, ускоряя его осветление. α-кислоты и β-кислоты вступают во взаимодействие с белками, выпадая в осадок и увлекая за собой белки.
Хмель добавляют в пиво на стадии кипячения сусла, за 10-15 минут до окончания варки. Такая технология позволяет максимально извлечь действующие вещества, не разрушая термолабильные соединения.
Чаще всего в пивоварении используют гранулированный хмель - шишки хмеля подвергают измельчению, гранулированию, прессованию и вакуумной упаковке. Такая форма удобна для хранения и дозирования.
Также применяют хмелевые экстракты - концентрированные жидкие или сухие препараты на основе хмеля. Они стандартизированы по содержанию действующих веществ, удобны в применении, обеспечивают стабильное качество пива.
Дозировка хмеля в пивоварении колеблется от 0,5 до 1,5 г на 1 литр пива и зависит от типа пива. Для лагеров характерна доза 0,3-0,5 г/л, для элей - 1-1,5 г/л.
Таким образом, хмель является важнейшим ингредиентом пива, формирующим его органолептику и качество. Правильный подбор сортов хмеля и технология его введения в пивоварении имеют принципиальное значение.
Лечебные свойства и применение в медицине
Хмель обладает широким спектром фармакологической активности и используется в медицине более 2000 лет. Основные лечебные эффекты обусловлены эфирными маслами, горькими веществами, флавоноидами, дубильными веществами.
Установлено седативное, снотворное, легкое антидепрессивное действие хмеля, особенно эфирного масла. Объясняется стимуляцией ГАМК-эргических рецепторов в ЦНС.
Выявлен выраженный спазмолитический эффект в отношении гладких мышц внутренних органов. Реализуется за счет расслабления мышц и блокирования м-холинорецепторов.
Доказана желчегонная и мочегонная активность хмеля. Стимулируется секреция желчи и мочи, увеличивается диурез.
Хмель проявляет умеренное противовоспалительное действие как местно, так и системно. Объясняется ингибированием медиаторов воспаления, стабилизацией лизосомальных мембран.
Выражен антиоксидантный потенциал хмеля за счет полифенольных соединений. Они инактивируют свободные радикалы, предотвращают перекисное окисление липидов.
Хмель проявляет иммуномодулирующие свойства, стимулируя клеточное звено иммунитета и фагоцитоз.
На основе хмеля производят лекарственные препараты седативного (Ново-пассит), спазмолитического (Валокордин), желчегонного (Холосас) действия.
Использование в народном хозяйстве
Хмель широко применяется не только в пивоварении и медицине, но и в других отраслях народного хозяйства.
В пищевой промышленности хмель используется при производстве хлебобулочных изделий, напитков, медовых вин, уксуса. Он улучшает вкусовые качества, аромат, усиливает хранимоспособность за счет консервирующих свойств.
Молодые побеги хмеля съедобны, используются в кулинарии как приправа, для салатов, первых и вторых блюд в некоторых странах Европы.
В парфюмерной промышленности применяют эфирное масло хмеля. Его компоненты входят в состав духов, одеколонов, косметических лосьонов.
Стебли хмеля - перспективное растительное волокно для производства нетканых материалов, грубых тканей, бумаги, картона, пакли, веревок.
Зеленая масса хмеля используется на корм скоту и птице. Она богата протеином, витаминами, минеральными солями, стимулирует аппетит и пищеварение.
Хмель - хороший медонос, дает до 500 кг нектара и 25-35 кг меда с гектара за сезон. Мед обладает тонким ароматом.
Побочные продукты переработки хмеля (листья, стебли) могут служить биосорбентами для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов.
Выращивание хмеля
Хмель - типичная лиана, нуждающаяся в опоре для роста. В диком виде он произрастает в лесах, цепляясь за деревья и кустарники. При культивировании для этих целей сооружают специальные конструкции - шпалеры.
Различают низкие (до 6 м) и высокие (6-8 м) шпалеры из деревянных, металлических или бетонных стоек, соединенных проволочными натяжными перекладинами. Между рядами шпалер предусматривают междурядья шириной не менее 2,5 метров.
Оптимальные климатические условия для хмеля:
- Теплое прохладное лето со средней t 18-20°С;
- Умеренно влажный климат с осадками не менее 600 мм в год;
- Плодородные достаточно аэрируемые почвы с рН 5,5-7,5.
Основные хмелеводческие регионы России с такими благоприятными условиями - центральная часть (Брянск, Калуга), Поволжье, Приуралье, Забайкалье, Приморье.
Различают одно- и многолетние насаждения хмеля. Наиболее распространены многолетние - до 25 лет. Ежегодно проводится подъем, обрезка и привязка побегов к шпалерам.
Весной, как только почва прогреется до 8°С, начинается отрастание корневищ. При достижении побегами высоты 1,5-2 м, их подвязывают к шпалере в 2-3 приема с интервалом 7-10 дней.
Осенью после сбора урожая надземную часть срезают, оставляя пеньки высотой 20 см для отрастания побегов в следующем сезоне.
Уход в период вегетации включает рыхление почвы, подкормки, борьбу с сорняками и вредителями, формирование зеленой массы.
Сбор и хранение хмеля
Оптимальная фаза для сбора хмелевых шишек - полная спелость, когда они приобретают коричневую окраску, а содержание лупулина максимально. Это происходит в августе-сентябре.
Ручной сбор дорогостоящий и трудоемкий, поэтому чаще используют машинную уборку специальными хмелекомбайнами.
После сбора шишки хмеля необходимо быстро высушить для прекращения вегетативных процессов и сохранения действующих веществ.
Сушка производится теплым воздухом при t 30-60°С до влажности 8-10%. Наиболее распространена сушка в специальных хмелесушилках, передвижных или стационарных.
После сушки хмель подвергают послеуборочной обработке - отделению листьев и чашелистиков, измельчению шишек, прессованию.
Хранят хмель в специальных холодильных камерах в виде прессованных кип при t 0-5°C и влажности 65-75%. Срок годности до 3-х лет при соблюдении условий хранения.
Для длительного хранения и удобства в пивоварении хмель гранулируют и вакуум-упаковывают в алюминиевую фольгу. Такой хмель сохраняет свойства до 5 лет.
Качество хмеля при хранении снижается из-за потери летучих эфирных масел, окислительной деструкции дубильных веществ, развития микрофлоры.
