Хмель является важнейшим ингредиентом пива, ценимым за его горькие кислоты и эфирные масла. Однако традиционное в умеренных регионах производство хмеля сталкивается с проблемами, связанными с изменением климата, что требует исследования новых районов, например, в Бразилии, где в идеале можно получать два урожая в год.
Хмель (Humulus lupulus L.) — покрытосеменное растение семейства коноплевых, произрастающее в странах с умеренным климатом. Это травянистая двудомная лиана, способная достигать высоты до 7 м. Растение особенно чувствительно к фотопериоду, что существенно влияет как на его вегетативный рост, так и на образование соцветий.
Известный с древних времен, этот вид изначально описывался как садовое растение, употребляемое в пищу подобно спарже. Сегодня мировое производство хмеля предназначено для косметической, пищевой, фармацевтической и животноводческой промышленности, но примерно 97% его использования приходится на пивоваренную промышленность.
Хмель является одним из четырех ключевых ингредиентов в производстве пива, наряду с водой, солодом и дрожжами. Хмель производит α- и β -кислоты, мягкие смолы, получаемые в результате специализированного метаболизма. Эти кислоты обладают антиоксидантными свойствами и антимикробным действием, а также вносят вклад в органолептические характеристики, такие как горечь и стабильность пены. Эфирные масла, с другой стороны, являются летучими химическими соединениями, связанными с ароматическими компонентами, и придают пиву аромат.
Соединенные Штаты и Германия являются ведущими производителями хмеля, за ними следуют Чехия, Китай, Польша, Словения, Новая Зеландия и Австралия, где благоприятные климатические условия способствуют выращиванию хмеля.
Но изменение климата угрожает производству хмеля в Европе, ускоряя созревание, снижая урожайность и снижая содержание α- кислоты. К 2050 году прогнозируется снижение урожайности на 4-18% и концентрации α -кислоты на 20-31%, что подчеркивает необходимость стратегий адаптации в пивоваренной промышленности.
В Бразилии выращивание хмеля началось в 2014 году после открытия сорта, который хорошо адаптировался к климатическим условиям горного хребта Мантикейра. С тех пор производители и исследователи начали выращивать хмель, все еще на ранней стадии, в различных регионах Бразилии.
В 2020 году в Министерстве сельского хозяйства, животноводства и снабжения Бразилии было зарегистрировано около 1400 новых пивоварен, причем 80% из них расположены в южных и юго-восточных регионах страны, районах, характеризующихся как субтропические.
Климатические факторы, такие как воздействие солнечного света, температура и доступность воды, наряду с генетической изменчивостью, влияют на уровни активных соединений в хмеле. Это один из важнейших параметров для пивоваренной промышленности при оценке качества хмелевых шишек.
Растущее внимание к местному производству и расширение рынков пива увеличили интерес бразильских аграриев и ученых к хмелю с уникальными фитохимическими профилями и характеристиками, особыми для каждого региона.
Команда исследователей Государственного университета Сан-Паулу (UNESP) в сотрудничестве с коллегами из Центра исследований генетических ресурсов растений Агрономического института провела работу, направленную на характеристику ароматических и горьких соединений хмелевых шишек сортов, выращенных в субтропических условиях Бразилии, чтобы предоставить ценную информацию о потенциале субтропических регионов для производства хмеля. Работа опубликована в журнале Horticulturae 2025.
Семь сортов хмеля (Cascade, Centennial, Columbus, Chinook, Comet, Fuggle и Nugget) были проанализированы на общее содержание α- и β -кислот и состав эфирных масел. Горькие кислоты количественно определялись с помощью спектрофотометрического анализа, а летучие соединения идентифицировались с помощью газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ-МС).
Сорт Comet продемонстрировал самый высокий уровень α -кислот (10,54%), что указывает на сильный горький потенциал. Анализ эфирных масел выявил β- мирцен, (E)-кариофиллен и α -гумулен в качестве преобладающих соединений.
Centennial показал отчетливый профиль (E) -β- фарнезена, характерный для благородного хмеля.
Все сорта содержали α- и β -селинен, что предполагает общую метаболическую схему. Результаты показывают, что Бразилия имеет потенциал для производства высококачественного хмеля с подходящими химическими профилями для пивоварения. Поскольку традиционные регионы выращивания хмеля сталкиваются с проблемами, связанными с климатом, хмель, выращиваемый в Бразилии, может стать жизнеспособной альтернативой для достижения желаемого химического состава, требуемого пивоваренной промышленностью.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.