Лупулин

Лупулин — это жёлто-оранжевое смолистое вещество, содержащееся в шишках хмеля обыкновенного (Humulus lupulus). Представляет собой смесь горьких кислот, эфирных масел, дубильных веществ и других соединений, которые образуются в железистых волосках (лупулиновых желёзках), расположенных на внутренней стороне чешуек женских соцветий хмеля. Лупулин является ключевым компонентом, определяющим вкус, аромат и консервирующие свойства хмеля, и играет центральную роль в пивоварении, а также используется в медицине и косметологии.

Химический состав

Лупулин представляет собой сложную многокомпонентную смесь, основными группами которой являются горькие смолы и эфирное масло.

Горькие смолы

Горькие смолы составляют от 50 до 80 % массы лупулина и делятся на две основные фракции:

α-кислоты (гумулоны): Основные носители горечи. В свежем хмеле они находятся в нерастворимой форме. В процессе варки пивного сусла α-кислоты изомеризуются, превращаясь в растворимые изо-α-кислоты, которые и придают пиву характерную горьковатую ноту. Наиболее распространённые α-кислоты: гумулон, когумулон, адгумулон.
β-кислоты (лупулоны): Обладают значительно меньшей горечью, чем α-кислоты, и практически не изомеризуются при варке. Однако они обладают сильными антибактериальными и консервирующими свойствами. β-кислоты окисляются при хранении, что может приводить к появлению нежелательных привкусов. Основные β-кислоты: лупулон, колупулон.

Эфирное масло

Эфирное масло составляет от 0,5 до 3 % массы лупулина и отвечает за аромат хмеля. Его состав включает более 300 различных соединений, среди которых:

Монотерпены (мирцен, лимонен, пинен): Придают хмелю цитрусовые, хвойные и пряные ноты.
Сесквитерпены (кариофиллен, гумулен, фариезен): Отвечают за более сложные, землистые и цветочные ароматы.
Сложные эфиры и кетоны: Вносят вклад в фруктовые и травянистые оттенки.

Другие компоненты

В состав лупулина также входят:

Полифенолы (танины): Дубильные вещества, обладающие вяжущим вкусом и антиоксидантными свойствами. Участвуют в осветлении пива, связывая белки.
Воски и жиры: Влияют на стабильность пены.
Минеральные вещества: Калий, кальций, магний.

История изучения

Хмель использовался в пивоварении с IX–X веков, но его активное химическое изучение началось лишь в XIX веке. В 1820 году немецкий химик Юстус фон Либих впервые выделил из хмеля горькое вещество, названное им «лупулином». В 1838 году французские химики Жозеф Бьенеме Каванту и Жозеф Пельтье получили более чистую фракцию, которую назвали «гумулоном». Дальнейшие исследования в XX веке, связанные с развитием хроматографии и спектроскопии, позволили детально описать состав α- и β-кислот, а также идентифицировать сотни компонентов эфирного масла.

Получение и свойства

Лупулин получают механическим способом: высушенные шишки хмеля обмолачивают, и жёлтый порошок высыпается из лупулиновых желёзок. Затем его просеивают для отделения от чешуек и стеблей.

Физические свойства:

Внешний вид: мелкий порошок от золотисто-жёлтого до коричневато-жёлтого цвета.
Запах: сильный, характерный хмелевой, с бальзамическими и пряными нотами.
Вкус: горький, вяжущий.
Растворимость: нерастворим в воде, хорошо растворим в органических растворителях (этанол, эфир, хлороформ).

Химические свойства:

Нестабилен при хранении: α-кислоты окисляются, теряя горечь; эфирные масла испаряются и окисляются, меняя аромат.
Обладает антибактериальной активностью, подавляя рост грамположительных бактерий (например, Lactobacillus), что важно в пивоварении.
Проявляет слабые седативные свойства.

Применение

Основное и исторически первое применение лупулина — пивоварение. Однако его свойства также используются в других областях.

В пивоварении

Лупулин является важнейшим сырьём для пивоварения. Его функции:

Придание горечи: Изомеризованные α-кислоты создают характерный горький вкус пива, балансирующий сладость солода.
Ароматизация: Эфирные масла лупулина придают пиву широкий спектр ароматов — от цитрусовых и цветочных до хвойных и пряных.
Консервация: β-кислоты и полифенолы обладают антибактериальными свойствами, подавляя развитие нежелательной микрофлоры и продлевая срок хранения пива.
Осветление: Танины лупулина связывают белки, способствуя выпадению осадка и осветлению напитка.
Стабилизация пены: Некоторые компоненты лупулина (например, изо-α-кислоты) улучшают структуру и устойчивость пивной пены.

В пивоварении используют как целые шишки хмеля, так и гранулированный хмель, а также экстракты лупулина.

В медицине и фармакологии

Лупулин издавна применяется в народной медицине. Современные исследования подтверждают некоторые его свойства:

Седативное действие: Препараты на основе лупулина (настойки, экстракты) используются как мягкое успокаивающее средство при бессоннице, тревожности и нервном возбуждении.
Антибактериальное действие: Экстракты лупулина активны в отношении ряда бактерий, включая золотистый стафилококк и стрептококки.
Противовоспалительное действие: Некоторые компоненты лупулина (например, гумулон) подавляют воспалительные реакции.
Влияние на обмен веществ: Исследования показывают, что β-кислоты могут способствовать снижению веса и улучшению метаболизма глюкозы, однако эти данные требуют дальнейшего изучения.

В косметологии

Лупулин используется в составе косметических средств благодаря своим антибактериальным, противовоспалительным и себорегулирующим свойствам:

Входит в состав шампуней и масок для волос, помогая бороться с перхотью и укрепляя волосяные фолликулы.
Применяется в кремах и лосьонах для жирной и проблемной кожи, уменьшая воспаления и нормализуя работу сальных желёз.
Используется в дезодорантах и антиперспирантах как натуральный антибактериальный компонент.

Влияние на здоровье

При употреблении в составе пива в умеренных количествах лупулин считается безопасным. Однако его избыток или использование в виде концентрированных экстрактов может вызывать:

Аллергические реакции (редко).
Сонливость и снижение концентрации внимания при приёме в больших дозах.
Раздражение кожи при контакте с концентрированным порошком у людей с чувствительной кожей.

В целом, лупулин не токсичен и не обладает канцерогенными свойствами. Однако его применение в качестве лекарственного средства должно проводиться под контролем врача, особенно при беременности и кормлении грудью.

Интересные факты

Название «лупулин» происходит от латинского lupulus (хмель), что, в свою очередь, связано с lupus (волк) — из-за способности хмеля «душить» другие растения, подобно тому, как волк душит овцу.
Содержание лупулина в шишках хмеля сильно варьируется в зависимости от сорта, условий выращивания и года урожая. Сорта хмеля делятся на горькие (высокое содержание α-кислот) и ароматические (высокое содержание эфирных масел).
В XIX веке лупулин использовался как начинка для подушек — считалось, что его запах помогает при бессоннице.
В пивоварении для оценки горечи пива используется единица IBU (International Bitterness Unit), которая напрямую связана с концентрацией изомеризованных α-кислот.

Источники

Булгаков Н. И. «Технология пивоварения». — М.: Пищевая промышленность, 1977.
Вербицкий А. П. «Хмель и его использование в пивоварении». — М.: Агропромиздат, 1988.
Kunze W. «Technology Brewing and Malting». — 5th edition. — VLB Berlin, 2014.
Bamforth C. W. «Beer: A Quality Perspective». — Academic Press, 2009.
Stevens J. F., Page J. E. «Xanthohumol and related prenylflavonoids from hops and beer: to your good health!» // Phytochemistry. — 2004. — Vol. 65, № 10. — P. 1317–1330.
Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV издание. — Том 4. — М., 2018.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →