ДОСЛІДЖЕННЯ МОЖЛИВОСТІ ЗАМІНИ хмелю ЛИСТЯМ ХВОЙНИХ ДЕРЕВ У ВИРОБНИЦТВІ ПИВА
Махнева Катерина Юріївна
студентка 5 курсу, кафедра МАХіПП БТІ (філія) АлтГТУ ім. І.І. Ползунова, м Бйіск
E - mail: nysha -00 @ mail. ru
Павлов Ігор Миколайович
науковий керівник, канд. тех. наук, доцент, БТІ (філія) АлтГТУ ім. І.І.
Ползунова, м Бйіск
Однією з актуальних тем 21 століття є боротьба за здоровий спосіб життя. Вираз «Людина-це те, що він їсть» знає, напевно, кожен. Однак не кожен готовий до кінця усвідомити, що в такому разі ми, жителі міст, являємо собою говорять токсини, барвники і консерванти. Адже 80% від загальної маси шкідливих речовин ми отримуємо з їжі, 5% через повітря і 15% через напої і воду.
Третім за популярністю в світі напоєм після води і чаю і найпопулярнішим алкогольним напоєм в світі є пиво.
Пиво - слабоалкогольний напій, одержуваний спиртовим бродінням солодового сусла (найчастіше, на основі ячменю) за допомогою пивних дріжджів, з додаванням хмелю [5]. Пиво поширене в багатьох країнах світу і користується популярністю завдяки своїм смаковим якостям і аромату. Існує близько тисячі сортів пива. Смакові характеристики різних видів можуть кардинально відрізнятися.
Одним з найважливіших компонентів пива, який впливає на формування специфічного смаку і запаху, є хміль.
В якості сировини для приготування пивного сусла хміль став застосовуватися не відразу. Так давні германці для надання пиву характерного смаку використовували дубову кору, листя ясена і навіть бичачу жовч. Для пивоваріння використовують жіночі шишки сорти хмелю звичайного.
Більшість істориків схильні приписувати основи хмелярства та хмелю-пивоваріння слов'янським народам [1]. Існує думка, що саме у слов'ян під час великого переселення народів на території Римської імперії в IV-VII століттях був прийнятий звичай підмішувати хміль до напоїв. Відомо майже достеменно, що саме в наших землях стали вперше вирощувати хміль як сільськогосподарську культуру. Було це ще за часів Київської Русі. Хоча історичні джерела запевняють, що і в той час продовжували активно збирати дикий хміль, і частка хмелю культурного становила не більше 10-15% від валу.
І що цікаво: коли освічена Європа ще і не чула про використання в пивоварінні хмелю, наші предки, навпаки, вже не могли уявити собі цей напій в іншому приготуванні. Тобто, йшли в цій справі в авангарді пивної технологічної думки.
На Захід хміль, як вважає більшість істориків, потрапив саме від слов'ян. Першими в тих місцях в пивоварінні його стали застосовувати монахи-бенедіктіанцев в Південній Німеччині. Трохи пізніше технологію перейняли монастирі інших орденів (францізсканці і августинці), а потім він потрапив в світське пивоваріння. Відбувалося це в X-XI ст. Із застосуванням хмелю пиво помітно додало «міцності» і перестало бути настільки швидкопсувним продуктом. Уже в XIII в. стали варити пиво, здатне зберігатися кілька місяців. Назвали його «березневим».
Хміль звичайний - це багаторічна дводомна рослина сімейства Конопльов, з довгим, шнуровідним, повзучим кореневищем. У жіночих рослин суцвіття представляють собою щільні шишки, зібрані з 20-60 квіток. У нижній частині шишок в клітинах утворюється лупулінових залози з гіркими речовинами. Розмножується насінням і вегетативно [8].
Хміль поширений майже у всіх районах європейської частини на Кавказі, в Західному і Східному Сибіру, на Далекому Сході і в Середній Азії. Росте на вологих і сирих родючих ґрунтах в черноольхових лісах [2].
Хміль є також лікарською рослиною, що йде на приготування препаратів із заспокійливим (седативну), сечогінну та протизапальну дію, використовується для приготування так званого заспокійливого чаю в суміші з іншими рослинами.
Сімейство Конопльова містять психоактивні речовини, канабіноїди. Це хімічна речовина, що надає дурманне вплив, зосереджено головним чином в клейкою золотистої смолі, яка виділяється з квіток на жіночих рослинах [7].
Також в шишечках хмелю міститься 8-пренілнаргенін - речовина, що відноситься до класу фітоестрогенів (фіто - рослина, естроген - жіночий статевий гормон), що надає хмелю естрогенную активність. Зміст фітоестрогенів у хмелі сягає значних величин від 20 до 300 мг на 1 кг рослинної маси. У самому готовому продукті-пиві їх кількість досягає до 36 мг / л. Цієї кількості достатньо для надання виразного гормонального впливу на організм людини.
Чоловік, споживаючи пиво, в істотному ступені заміщає у власному організмі чоловічий гормон на жіночий. Раніше чоловічий гормон давав йому активність, вольові якості, прагнення до перемоги, бажання лідирувати, а тепер ми отримуємо безвольне, апатичний істота проміжного роду, здатну лише лежати на дивані і тупо дивитися в телевізор. Далі можуть з'явитися дратівливість і стервозність. Фігура такої істоти теж змінюється - розширюється таз, жир відкладається за жіночим типом - на стегнах. М'язи живота слабшають, і з'являється «пивний живіт». За деякими даними, в запущених випадках з цих грудей починає сочитися молозиво. Серце, вимушене щодня перекачувати зайву кількість рідини, що надходить з пивом, помітно збільшується в розмірах, його стінки стають тоншими і в'ялими, зовні воно заростає жиром.
Жіночий організм працює складніше і витонченіше чоловічого, в ньому кожен місяць гормональне тло істотно змінюється, і вторгнення в цей тонкий механізм введенням фітоестрогенів або інших гормональних препаратів загрожує серйозними наслідками аж до безпліддя. У нормальному стані організм жінки сам виробляє стільки естрогену, скільки їй в даний момент потрібно. Якщо жінка п'є пиво, то таким чином вводить в свій організм додаткову кількість жіночого гормону. Все це ставить під питання придатність такої жінки для продовження роду. Дія хмелю на жінок було давно відомо. Так, їх намагалися не використовувати для складання «шишечок» хмелю на плантаціях.
У зв'язку з цим і стоїть мета вивчити можливість заміни хмелю подібним за його властивостями продуктом з метою запобігання згубного впливу хмелю на організм.
завдання:
1. Вивчити історію походження хвойного пива.
2. Розглянути компонентний склад хвої сосни і ялини.
3. Провести порівняльний аналіз хвої і хмелю. Відзначити корисні властивості хвої для організму людини.
4. Виділити основні аспекти впливу різних чинників на хімічний склад хвої.
5. Вказати застосування хвої в різних галузях промисловості.
6. Об'єктами дослідження є хвоя сосни, хвоя їли, шишки хмелю звичайного.
В історії пивоваріння немає точної дати, з моменту якої пішла традиція варити пиво з молодої хвої. Вивчивши історію пивоваріння, з'ясували, що перший рецепт хвойного пива придумали кілька століть назад жителі Північної Європи. Існують рецепти пива, що збереглися з 19 століття. Люди в домашніх умовах готували так званий хвойний відвар, який вони назвали пивом, але без додавання хмелю. Але європейці про хвойному пиві до 21 століття забули, зате у жителів Канади, США, Австралії воно користується досить непоганою популярністю. Це очевидно, так як в північних широтах сосни і ялини ростуть в достатку, тому саме вони вперше запропонували замінити хміль хвоєю сосни. Але хвойними рослинами не тільки замінювали відсутні компоненти пива, але і не допускали отруєння забрудненою водою серед воїнів і моряків за рахунок бактерицидних властивостей хвої.
В процесі роботи була розглянута тільки хвоя двох порід дерев, це пов'язано з тим, що, по-перше, історично було згадано, що використовувалася саме хвоя, по-друге, від загальної маси дерева хвоя займає більше 60%. [9]. (Таблиця 1).
Таблиця 1.
Механічний склад деревної зелені.
порода
Механічний склад деревної зелені,% загальної маси
кора
деревина
ялина
64,90
16,30
18,80
сосна
80,99
10,64
8,35
Хвойні - це велика, давня група голонасінних рослин. До хвойних належать кедр, кипарис, ялиця, ялівець, модрина, ялина, сосна, секвойя, тис і каурі. Але так як в історії пивоваріння були згадані два види хвойних - це ялина і сосна, розглянемо їх в якості заміни хмелю.
Сосна - це типовий рід хвойних дерев сімейства соснові. Існує близько 120 видів сосни. Сосни - вічнозелені, багаті смолою дерева, дуже великі, рідше дрібні. Пагони у сосни двох типів: довгі і укорочені. Листя на довгих пагонах голчасті сидять пучками по 2-5 штук [6].
Цей вид сосни широко поширений в Євразії, починаючи з Іспанії і Великобританії і далі на схід до басейну річки Алдан і середньої течії Амура в Східному Сибіру, утворює чисті насадження і росте разом з ялиною, березою, осикою. Маловимоглива до грунтово-грунтових умов. Відрізняється світлолюбний, добре відновлюється на лісосіках і згарищах.
Ялина - рід деревних рослин з сімейства хвойних. Близько 12 видів вічнозелених високих дерев з красивою пірамідальною вершиною. Листя (хвої) чотиригранні або плоскі, гострі. Найбільш поширена звичайна ялина, утворює величезну площу поширення в північній і середній Європі, Фінляндії, Європейської Росії, потім вона переходить Урал і, займаючи майже всю Сибір, поширюється до Алтаю і Амура. Молоді верхівки гілок збирають в травні, незрілі шишки і смолу - в червні - вересні [4].
Хімічний склад їли вивчений недостатньо. У хвої дерева виявлено ефірну олію (до 0,15-0,25%), вітамін С (до 860 мг), каротин, дубильні речовини (до 10%). Останнім часом в хвої ялини звичайної виявлені токофероли (вітамін Е) і полипренолов - біологічно активні речовини.
Лісовий фонд в Алтайському краї займає площу 4375,1 тис. Гектарів, що становить 26% території регіону, в тому числі, територія, покрита лісами - 3635,6 тис. Гектарів. Запаси деревини оцінюються в 527 млн. Куб. м, запас стиглих і перестійних насаджень становить 30% покритої лісом площі. У той же час запас стиглих і перестійних насаджень хвойних порід, що представляють особливий інтерес, займає лише 11% лісів. Щорічна можливість заготівлі деревини становить понад 4 млн. Куб. м.
Вплив різних факторів на хімічний склад хвої. Склад біологічно активних речовин деревної зелені непостійний і залежить від багатьох факторів: географічних і метеорологічних умов, погоди, віку рослини і маси зелені. Найбільша кількість хлорофілу спостерігається в кінці літа початку осені, але в окремі роки і в зимовий період. Жовтих пігментів накопичується найбільше до осінньо - зимового періоду. Рівень аскорбінової кислоти в зимовий час досягає 5000-6000 мг / кг, а влітку знижується до 2500-3000 мг / кг сухої речовини. У хвої молодих пагонів міститься 2200-2300 мг / кг. Найбільша концентрація вітаміну Е в літні місяці (178 мг / кг), взимку не більше 40 мг / кг у розрахунку на сиру масу. в хвої 2-3 річних дерев найбільша концентрація вітаміну Е. Вітаміну К в хвої більше взимку.
Тривалість зберігання - важливий фактор складу хвої. Концентрація вітаміну С на 3-4 добу різко знижується. Зберігання на морозі запобігає руйнуванню вітаміну С. Зберігання хвої під відкритим небом в 3,5 зимові місяці не зменшило вміст С (втрата 3-11%). Завдяки більшій кількості вітамінів і доступності їх в зимовий час, коли інших зелених кормів немає, хвоя може служити прекрасним засобом поповнення недоліків раціонів біологічно активними речовинами. Основний компонентний склад хвої ялини, сосни та хмелю представлені в таблиці 2.
Таблиця 2.
Основний компонентний склад хвої сосни, хвої ялини і шишок хмелю.
Назва речовини
зміст
в хвої сосни
зміст
в хмелі
зміст
в хвої ялини
Ефірне масло
до 1%
0,5-1,2%
від 0,15 до 0,25
смола
від 10 до 12%
15-20%
від 8 до 10%
дубильні речовини
до 5 %
до 3,5%
до 10 %
Вітаміни К, Е, С
до 0,3%
вітаміни С, В, В1, B3, Е, РР
до 0,35%
пряні речовини
від 1,2 до 1,5%
-
від 0,5 до 1%
жири
до 3%
до 1,5%
до 2%
крохмаль
20%
до 5 %
до 18%
гіркі речовини
до 5 %
від 16 до 19%
до 3,5%
білок
-
від 12 до 20%
-
Особливе значення для виробництва пива мають такі речовини, як гіркі речовини, дубильні речовини, білок, хмелеві масло.
Гіркі речовини (хмелеві смоли) мають дуже високою поверхневою активністю і завдяки цьому підвищують стійкість піни, ці речовини гальмують розвиток в пиві мікроорганізмів.
У свою чергу дубильні речовини володіють декількома важливими для пивовара властивостями: здатністю зв'язуватися з солями заліза, утворюючи з'єднання з чорнуватим відтінком, здатністю осаджувати білкові речовини. Саме дубильні речовини впливають на освіту в пиві помутнінь, впливають на його смак і колір.
Хмельове масло (масло ефірне) - це пахуча суміш рідких летючих речовин, виділених з рослинних матеріалів.
Зіставивши склад хмелю і хвої сосни звичайної за основними для пивоваріння компонентів, можна зробити висновок:
1. Дубильних речовин в хвої на 1,5% - 2% більше, ніж у хмелі.
2. Горьких речовин у хмелі в 4 рази більше, ніж в хвої.
3. Масло ефірне - приблизно рівне процентний вміст (до 1,5%).
Аналізуючи процентний вміст, бачимо, що можливість заміни хмелю хвоєю сосни існує.
В цілому хвоя має ряд переваг за своїми лікувальними властивостями. Водний настій, відвар - при профілактиці і лікуванні гіпо- та авітамінозу С, а також у вигляді лікувальних ванн. Хлорофіловий паста (зовнішньо) - при опіках, ранах, деяких шкірних хворобах. У господарських цілях з хвої отримують ароматне масло, широко використовується в парфумерній промисловості для виготовлення парфумів, мила, соснової води. З хвої після відгону ефірного масла отримують грубоволокнисту масу «Іглей» ( «Сосновий шерсть»), яка використовується в меблевому виробництві як набивний матеріал, для виготовлення мотузок, канатів та ін.
Хвойне борошно - вітамінний концентрат для сільськогосподарських тварин. Настій і відвар хвої, скипидар - в ветеринарії. Хвоя має виражену фітонцидну дію, тому в соснових лісах будують санаторії та лікарні для хворих на туберкульоз. З молодих пагонів і шишок отримують червону фарбу. Каніфоль йде для виготовлення пластирів, а також застосовується в миловарній, паперовій і лакофарбової промисловості. З скипидару готують запашні речовини (з запахом конвалії, троянди, фіалки і т. Д.), Що застосовуються в парфумерії. Скипидар використовують у лакофарбовій промисловості як розчинник і при виробництві лаків. Вугілля сосни - в техніці, медицині та ін. Настій хвої сосни - інсектицид проти яблуневої плодожерки, агрусової і смородинової вогнівки. Янтар з смоли сосни - матеріал для виготовлення ювелірних виробів. Деревина - один з основних будівельних матеріалів. З неї виготовляють щогли, колоди, дошки, кошикові та покрівельну лучину, отримують дрова, вугілля, стружку, використовують в житловому і гідротехнічному будівництві. У ній, в цілому, міститься в 6 разів більше вітамінів, ніж в лимонах і апельсинах.
Однак і від сосни можна чекати неприємностей. Препарати з хвої, нирок, шишок сосни протипоказані при гломерулонефриті. Хвойні препарати, що приймаються в непомірних дозах, можуть викликати запалення слизової шлунково-кишкового тракту, паренхіми нирок, а також головний біль, загальне нездужання.
У досліджуваної роботі були виявлені особливості збору і обробки хвої. Деревна зелень хвойних порід дерев містить від 65% до 75% хвої, від 15% до 20% кори, від 10% до 15% деревини.
Заготівля хвої можлива майже у всіх областях північній і середньої смуги європейської частини країни і Сибіру. Заготівля хвойної лапки проводиться на зрубаних деревах протягом всього року шляхом обламування пагонів з хвоєю [3]. Але найбільш повноцінними за хімічним складом є пагони, молодий сосни або їли зібрані навесні, зростаючі їх бічних гілок довжиною від 5 до 8 см.
З'ясувалося, чим тонше пагони, тим більше частка хвої, тому найбільш цінними є пагони діаметром до 0,6 см. Для переробки хвої можливо використовувати подрібнювач - пневмосортіровщік ІПС-1.0.
Підводячи підсумок вище сказаного, можна зробити висновок, що в ході даної роботи були виявлені основні аспекти можливості заміни хмелю листям хвойних порід дерев, в даному випадку сосни і ялини, у виробництві пива.
Список літератури
- Булгаков Н.І. Біохімія солоду і пива. М .: Харчова промисловість, 1996. - 488 с.
- Кунце В. Технологія солоду та пива. СПб .: Вид. професія, 2001. - 912 с.
- Левін Е.Д., Репях С.М. Переробка деревної зелені. М .: Лісова промисловість, 1984. - 248 с.
- Луганський Н.А. Лісознавство і лісівництво: терміни, поняття, визначення: навчальний посібник / Н.А. Луганський, С.В. Залєсов. - Урал. держ. Ліс. техн. академія. Єкатеринбург, 1997. - 101 с.
- Мальцев П.М. Технологія солоду та пива. М .: Харчова промисловість, 1964. - 857 с.
- Правдин Л.Ф. Сосна звичайна. Мінливість, внутрішньовидова систематика і селекція. М, Наука, 1964. - 190 с.
- Сабурова О. Пиво. Ліки або отрута. 2007. - 160 с.
- Салатник С.С. Біологія і агротехніка хмелю. - М .: 1971. - 240 с.
- Ягодин В.І. Основи хімії і технології переробки деревної зелені. Вид. Ленінградського університету, Л .: 1981. - 224 с.