Ще з давніх давен, коли людина започаткувала використання хмелю як лікарської рослини, вона зрозуміла, що неможливо зберегти цінні властивості його шишок без попередньої післязбиральної обробки. Тоді, так само як інші лікарські рослини, хміль висушували на повітрі. Такий спосіб цілком задовольняв народних цілителів, які заготовляли цю сировину у невеликих кількостях. Вже значно пізніше, коли хміль почали вирощувати для потреб пивоваріння у великій кількості, виникла необхідність удосконалити його післязбиральну обробку. У минулому столітті а, особливо, у другій його половині, склалась певна її технологія. Спочатку передбачалося сушіння хмелю за температури навколишнього середовища, потім – димовими газами (спалювали дрова або вищі сорти вугілля), а пізніше – лише чистим підігрітим повітрям у спеціальних сушарках на природній тязі, що значно прискорювало процес зневоднення шишок.
До 1924 роки, коли заснували Українську дослідну станцію хмелярства, в Україні не існувало наукових установ, які б займались дослідженнями післязбиральної обробки, переробки та зберігання хмелю. Перший дослідник у хмелярстві України І.І. Засухін займався, переважно, поширенням зарубіжного досвіду та пропагандою досвіду місцевих хмелярів. Лише у другій половині 30-х років у відділі агрохімії було розпочато окремі дослідження (П.Н. Могила, З.В. Янушевич). Серед них слід відмітити: визначення якості хмелю хімічним аналізом і запровадження його у практику хмелефабрик з організацією там спеціальних лабораторій, дослідження впливу сіркування хмелю на біохімічні процеси у шишках, уточнення деяких технологічних параметрів цього процесу, було доведено доцільність зберігання хмелю у безкисневому середовищі (у вуглекислому газі або азоті) та деякі інші праці, які можна вважати початком наукового обґрунтування в Україні процесів післязбиральної обробки та зберігання хмелю.
Ще у передвоєнні роки співробітницею Української НДІ харчової промисловості Д.Б. Ліфшиць на дослідній станції хмелярства було розпочато перші досліди з одержання хмельових екстрактів. Для цього було побудовано експериментальну напіввиробничу установку на території так званої Дубинки. Війна перервала ці дослідження аж до початку 60-х років.
В Українській дослідній станції у 1960-1961 рр. організовано лабораторію, яка вперше в історії хмелярства України започаткувала систематичні дослідження з питань післязбиральної обробки, переробки, зберігання хмелю, визначення його якості за хімічним складом, сучасними на той час фізико-хімічними методами, розробки деяких нових для хмелярства методів аналізу та технохімічного контролю процесів обробки шишок. Лабораторію очолив Й.Г. Рейтман, кандидат технічних наук.
На основі проведених досліджень розроблено нові способи післязбиральної обробки хмелю й розробку методів, які визнані винаходами. Серед них спосіб відлежування хмелю (Й.Г. Рейтман, А. с. 171211 з пріоритетом 26.06.1964), який вперше передбачав здійснення, замість природного, штучне зволоження висушених шишок за допомогою відпрацьованого повітря з сушильних камер і, таким чином, вирішував проблему, на якій наголошувалось на Європейському конгресі хмелярів. За цей винахід Українська дослідна станція хмелярства нагороджена дипломом ВДНГ СРСР, автор – бронзовою медаллю, а керівництво станції хмелярства (І.М. Ярошенко, В.ІІ. ІІрочаєв) отримали золоту та срібні медалі.
Технологія штучного відлежування була запроваджена у діючих хмелесушарках хмслегосподарств України (села Глибочиця та Смоківка на Житомирщині, Мирогоща на Рівненщині). Зі способом штучного відлежування та конструкцією його здійснення були ознайомлені чеські та словацькі спеціалісти під час відвідин ними Житомира, зокрема хмелесушарки у Смоківці. Згодом цей спосіб був використаний ними у кліматичних камерах чеських конвеєрних хмелесушарок типу ПХВ-750К. Недоліком згаданого способу є те, що він потребує водопровідної води, отже, й водопроводу та спеціальної камери для дозволоження відпрацьованого повітря з сушильної камери.
Пізніше був запропонований більш досконалий спосіб штучного відлежування висушеного хмелю, названий кондиціюванням хмелю за вологістю (Й.Г. Рейтман, А. с. 397167), що передбачає зволоження шишок лише за рахунок вологи свіжозібраного хмелю і не потребує дозволоження повітря. Тривалість кондиціонування становить лише 6-10 хвилин. Цей спосіб запроваджений у конвеєрній хмелесушарці СХК-0,3.
Оптимальні технологічні та теплотехнічні умови зневоднення хмелю передбачає новий спосіб його сушіння в три стадії з урахуванням типів зв'язку вологи шишок з їхньою сухою речовиною з диференціюванням режимів за стадіями (за температурою та швидкістю руху сушильного агенту і товщиною шару шишок) (Й.Г. Рейтман, А. с. 384862). Запропонований спосіб сушіння використовується у сушарці СХК-0,3.
Замість фізично важкого та малоефективного перелопачування свіжозірваних шишок до їхнього сушіння, запропонований спосіб активного вентилювання цих шишок за допомогою повітря, підігрітого за рахунок тепловитрат хмелесушарень (А. с. 275957). Спосіб забезпечує не тільки цілковите збереження якості шишок до сушіння незалежно від тривалості зберігання, а й прискорює подальше сушіння, значно скорочує потребу у виробничих площах та заощаджує пальне.
Замість так званого сіркування хмелю, розроблено спосіб його сульфітації шляхом багаторазової рециркуляції сірчистого ангідриду, який беруть з балонів із зрідженим газом (Й.Г. Рейтман, А. с. 204796). Це зробило процес регульованим, з надійним консервуванням хмелю, не залежним від погодних умов, пожежнонебезпечним і скоротило його від 10-12 годин до півгодини.
Таким чином, усі процеси традиційної технології післязбиральної обробки хмелю замінено новими способами його обробки, поєднаними у нову, науково обґрунтовану, більш прогресивну, ніж існуючі за кордоном, технологію. З використанням цієї технології мають бути розроблені нові конструкції високопродуктивних, енергозберігаючих, з оптимальними умовами для збереження цінних речовин хмелю установок його післязбиральної обробки.
На основі запропонованої технології у багатьох існуючих хмелесушарнях України типу 3-5-ярусних Лінгарта, Укрпромзаготхміль, Укргіпросільгосп здійснено їх модернізацію з переобладнанням сушильних камер, встановленням камер активного вентилювання, а в деяких – камер кондиціювання сухого хмелю і переобладнанням сульфітаційних камер. Це дало можливість підвищити їх продуктивність більш як у три рази, поліпшити якість товарного хмелю і досягти таким чином ефекту, що одержують встановленням конвеєрних чеських сушарень ПХБ-750, але з витратами коштів у 10 разів меншими, ніж на будівництво сушарок ПХБ.
Говорячи про наукові дослідження у лабораторії, а з заснуванням інституту хмелярства і у відділі технології, не можна не згадати наукових працівників, які зробили суттєвий внесок у розвиток технологій обробки, переробки, зберігання хмелю, покращення методів визначення його якості. Це, окрім згаданого Й.Г.Рейтмана, О.Б. Остроменський, М.С.Бармаков, Бармакова В.І., Лукашевич Н.А.
Слід відзначити суттєвий внесок у вивчення хімічного аналізу українських сортів хмелю й розробку методів його фізико-хімічного аналізу М.І. Ляшенка, який розпочав свою наукову діяльність у лабораторії технології дослідної станції хмелярства, а згодом на основі цих досліджень захистив дисертацію і заснував в Інституті хмелярства лабораторію з біохімічних досліджень. Запропоновані ним методи аналізу допомогли піднести рівень наукових досліджень у хмелярстві України на більш високий щабель.
У відділі технології наполегливо працював В.Я. Любченко, який провів дослідження з ізомеризованими екстрактами, одержав ефірну олію хмелю, захистив докторську дисертацію, а згодом очолив лабораторію з нетрадиційних методів використання хмелю.
На початку 70-х років лабораторія технології розпочала та очолила в Україні роботу із стандартизації у хмелярстві. Спільно із зацікавленими науковими та виробничими закладами розроблено низку стандартів і серед них принципово нові – на хміль.
Працюючи у відділі технології, захистили дипломні роботи з питань післязбиральної обробки хмелю та використання його в пивоварінні М.С. Бармаков, В.І. Бармакова, Л.В. Проценко, Н. А. Лукашевич. Перші троє протягом багатьох років брали найактивнішу участь у наукових розробках відділу, стали провідними спеціалістами. Має ряд винаходів і кандидат технічних наук М.С. Бармаков, у тому числі такий (А. с. 1381157), що передбачає підвищення виходу ізогумулону – найбільш цінної для пивоваріння речовини з хмелю за допомогою змінного електричного струму.
Необхідно відмітити і Л.М. Богатирчука, який захистив дисертацію з питань зберігання хмелю, має низку винаходів, розробив новий спосіб та установку для зберігання хмелю в азоті, одержуваного з навколишнього повітря на місці зберігання хмелю за допомогою газорозподільних елементів.
Разом із співробітниками кафедри продуктів бродіння Київського технологічного інституту харчової промисловості, зокрема професором А.Є. Мелєтьєвим (КТІХП, тепер це Національний університет харчових технологій) та Всесоюзним НДІ пивоварної промисловості (І.С. Єжов) розпочато новий напрям досліджень у хмелярстві – розробку технологій продуктів переробки несушеного хмелю, що виключають його сушіння та ряд інших процесів традиційної післязбиральної обробки.
Тривале плідне співробітництво здійснювалось з Українським державним аграрним університетом (УДАУ) (професор Б.В Лесик). внаслідок цього підготовлені кандидати наук В.М. І Муляр, В.А. Мельниченко, О.Г. Клуген, В.І. Герасимчук, надавалась допомога й іншим аспірантам УДАУ, проведено дослідження зберігання найбільш поширених в Україні сортів хмелю залежно від умов його вирощування, детально досліджено процес активного вентилювання свіжозірваного хмелю (В.А. Мельниченко, О.Г. Клуген), виявлені втрати цінних речовин хмелю при зберіганні (В.М. Шуляр), встановлено технологічні умови сушіння хмелю, що забезпечують зберігання не тільки речовин, а й окремих компонентів ефірної олії та поліфенолів, що використовують в різних галузях народного господарства, зокрема для лікарських потреб (В.І. Герасимчук). Вперше встановлено оптимальні технологічні умови пресування шишок хмелю та його зберігання за допомогою метабісульфіту калію або натрію (О.Г. Клуген). Цікавими є дослідження В.І. Герасимчука із встановлення оптимальних строків збирання хмелю залежно від його призначення. Він рекомендує строки збирання визначати не за відсотковим вмістом тих чи інших речовин, як тепер пропонують, а за зміною маси цих речовин на одиниці площі хмільників під час достигання шишок. Впровадження цих рекомендацій у практику дозволило відчутно збільшити валові збори хмелю, а головне, його цінних речовин майже без додаткових витрат.
Серед нових робіт, здійснених в Україні, заслуговує на увагу розробка технології спиртових хмелевих екстрактів дифузійним способом, виконана під керівництвом З.М. Аксенової (Інститут пивоваріння, Харків). Ця технологія була запроваджена у цеху екстрактів на Бердичівському пивзаводі.
Інтенсифікація хмелярської галузі передбачає підвищення продуктивності рослин хмелю, покращення якості урожаю, стійкості до шкідників і патогенних захворювань та несприятливого впливу навколишнього середовища. Для вирішення цих питань необхідні поглиблені дослідження в області фізіології і біохімії хмелю. Тому в 1978 році була створена лабораторія біохімії і стійкості хмелю під завідуванням М. І. Ляшенка при науково-дослідному проектно-технологічному інституті хмелярства. Співробітники лабораторії працювали над темою «Дати фізіолого-біохімічне обґрунтування господарсько-корисним ознакам хмелю, які визначають його продуктивність, якість і стійкість до шкідників та хвороб хмелю». Над виконанням досліджень працювали: М. І. Ляшенко, Г. Д. Солодюк, П.А. Торчинська, Т. В. Янішевська, О. М. Закалюжна, В.Й. Лоханська, Л. В. Романенко, С. П. Регеша, Б. Ф. Кормільцев, Н. Р. Кравчук.
Співробітниками лабораторії проводилися дослідження з вивчення накопичення сухих речовин в рослинах, інтенсивність фотосинтезу і дихання, вміст пігментів та крохмалю у всіх органах рослин хмелю, мінеральне живлення, склад фенольних сполук, стійкість сортів проти хмельової попелиці.
Завдяки вмісту гірких речовин, фенольних сполук і ефірних олій шишки хмелю є незамінною сировиною для виробництва пива. Серед всіх цих сполук найбільш важливими для приготування високоякісного пива є гіркі речовини, які надають йому приємної хмельової гіркоти, підвищують піностійкість і стійкість при зберіганні. Фенольні сполуки шишок хмелю приймають участь у формуванні смаку, в осадженні високомолекулярних білкових сполук і тим самим впливають на освітлення сусла і зменшення втрат гірких речовин. Основною групою поліфенолів шишок є проантоціанідіни.
Для проведення біохімічних досліджень важливо мати на озброєнні швидкі і достовірні їх методи. В лабораторії біохімії і фізіології Інституту хмелярства розроблено ряд методів визначення загальних м'яких і твердих смол, альфа- і бета-кислот, ефірної олії, ізо-альфа-кислот, загальних поліфенолів та їх компонентів: проантоціанідінів, флавонол-глікозидів, катехінів, фенолкарбонових кислот. Застосування цих методів дає можливість ідентифікувати кращі номера і сорти в селекційному процесі, а також вести технологічний контроль при розробці технологій отримання екстрактів, брикетів, гранул і т.д.
В 1985 році лабораторія перейменована в лабораторію біохімії і фізіології, а в 1989 році – у відділ біотехнології і біохімії. З 1986 по 1990 роки співробітники відділу працювали над темою: «Вивчити фізіолого-біохімічні закономірності формування урожаю і якості, розробити методи мікроклонального розмноження хмелю». Над виконанням досліджень працювали: М. І. Ляшенко, Г. Д. Солодюк, П. А. Торчинська, Б. Ф. Кормільцев, Н. Р. Кравчук, І. Л. Неділько, І. В. Бленда, С. П. Михальчук, В. Б. Ставська, В. Д. Солодюк, Л. П. Бадамшина.
Роботи із біотехнології хмелю були розпочаті у 1980 році у лабораторії біохімії і фізіології, якою керував кандидат біологічних наук М. І. Ляшенко і проводились у складі цієї лабораторії до початку 90-х років. Дослідження проводились кандидатом біологічних наук Б. Ф. Кормільцевим.
Науковцями відділу вивчена динаміка накопичення гірких речовин і альфа-кислот у нових сортах хмелю, які згодом були занесені до Державного реєстру сортів рослин України. Співробітниками відділу щорічно проводяться дослідження вмісту смол, поліфенолів та ефірних олій у вітчизняних сортах та сортономерах хмелю, проводиться ідентифікація за біохімічним складом сортів хмелю та хмелевих препаратів вітчизняного та зарубіжного виробництва.
Розроблена комплексна оцінка сортів та номерів хмелю за біохімічними показниками. Вітчизняні сорти Клон 18, Житомирський 5, Смолистий та Істринський за комплексною оцінкою ввійшли до першого класу тонкоароматичних сортів.
Ідентифіковано ряд перспективних номерів, цікавих для охмеління сусла шишковим хмелем, отримання екстрактів та ефірних олій. Триплоїдні форми хмелю в складі ефірних олій мали велику кількість альфа-та бета-селіненів, 2-метилбутилізобутирата, а поліфеноли представлені проантоціанідинами.
У 1991-1995 роках співробітники працювали над програмами: «Дати комплексну біохімічну оцінку вихідному селекційному матеріалу та ідентифікувати кращі генотипи хмелю для пивоваріння, одержання ефірної олії та екстрактів. Розробити спосіб перетворення альфа-кислот в і зо-альфа-кислоти на основі етанольних екстрактів з метою підвищення в 1,5-2 рази використання гірких речовин в пивоварінні". Над виконанням досліджень працювали: М. І. Ляшенко, Г. Д. Солодюк, 11. А. Торчинська, Б. Ф. Кормільцев, Н. Р. Кравчук, І. Л. Неділько, 1. В. Бленда, С. П. Михальчук, В. Б. Ставська, В. Д. Солодюк, Л. II. Бадамшина, Р. І. Кириленко, К. Ющенко.
Ідентифіковано ряд перспективних номерів, як ароматичного, так і гіркого типу, які передані в державне сортовипробування.
Дослідженнями доведено, що морфологічні ознаки не можуть бути показниками для оцінки однорідності селекційного матеріалу. Основними критеріями визначення однотипності рослин хмелю повинні бути кількісний та якісний склад гірких речовин та ефірної олії.
Вчені відділу багато років поспіль плідно працюють над проблемою ідентифікації сортів хмелю вітчизняної та зарубіжної селекції. Вивчено склад гірких речовин, ефірної олії і поліфенолів в сортах хмелю колекції Інституту хмелярства. Серед колекції сортів не знайдено жодного сорту, які за технологічними якостями ідентичні сорту Слов'янка, в якому поєднується високий вміст загальних смол, альфа- та бета-кислот, причому кількість бета-кислот перевищує вміст альфа-кислот та високе навантаження ефірної олії фарнезенового типу на одиницю альфа- кислот.
Найбільш цінні для пивоваріння похідні альфа-кислот – ізо- альфа-кислоти забезпечують біля 90% гіркоти пива і утворюються в результаті екстракції та ізомеризації альфа-кислот в процесі кип'ятіння сусла з хмелем.
В 1992 році НДПТІХ перейменовано у інститут Хмелярства Української Академії Аграрних наук.
З 01.07. 1996 року інститут Хмелярства ввійшов в новостворений Інститут сільського господарства Полісся з сектором біохімії хмелю, завідуючим якого було призначено М. І. Ляшенка. В 1997 році М.І.Ляшенко захистив дисертацію доктора технічних наук.
В 1998 році сектор перейменовано в лабораторію біохімії хмелю та пива, а в 2000 році створено відділ біохімії хмелю та пива, керівництво яким до 2010 року здійснював відомий вчений в галузі біохімії хмелю доктор технічних наук М.І.Ляшенко, який і нині працює головним науковим співробітником відділу.
З 1992 році для здійснення оцінки пивоварних якостей районованих та перспективних сортів хмелю та хмельових препаратів, а також для відпрацювання технології їх використання у пивоварінні, в Інституті функціонує лабораторія експериментального пивоваріння, яку очолила кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Л.В. Проценко, а з 2010 року вона призначена начальником відділу біохімії хмелю та пива. Вперше нею в Україні розроблена, сконструйована, виготовлена і успішно використовується у наукових дослідженнях мініпивоварня продуктивністю 100 літрів пива за цикл.
Запропонована методика визначення комплексної технологічної оцінки пивоварних якостей сортів хмелю та хмельовий препаратів за допомогою міні-пивоварні, яка передбачає здійснення органолептичної оцінки та біохімічного аналізу досліджуваної хмелесировини та оцінки пива.
Використання міні-пивоварні у наукових цілях дає можливість:
- розширити використання при дослідженнях не тільки стандартних показників хмелю (кількість гірких речовин, поліфенольних сполук та ефірної олії), а й таких більш складних чинників впливу на його якість, як альфа- й бета-кислоти, співвідношення компонентів гірких речовин, поліфенолів та ефірної олії, що, зокрема, дає змогу селекціонерам створювати нові сорти хмелю з більш високим набором якісних показників;
- визначати оптимальні способи переробки хмелю та його препаратів;
- відпрацьовувати технології нових сортів пива з мінімальними затратами;
- досліджувати та впроваджувати у виробництво пива нові види сировини;
- використовувати нетрадиційну сировини для розробки нових видів напоїв профілактичного й оздоровчого характеру.
Міні-пивоварня складається з сусловарильного відділення, відділення для охолодження сусла, бродильної камери, двох камер доброджування та машинного відділення. До їх складу входять також заторний, фільтраційний і два сусловарильних апарати, охолоджувач сусла зрошувального типу, автономні класичні бродильні апарати й апарати для доброджування та інше допоміжне обладнання, за допомогою якого науковці проводять свої дослідження.
З 1996 по 2000 роки співробітники відділу працювали над темою: «Дати біохімічну і технологічну оцінку селекційного матеріалу хмелю та вивчити вплив різного кількісного та якісного складу гірких речовин, поліфенолів, ефірної олії та важких металів на якість пива». Над дослідженнями працювали: М. І. Ляшенко, Л. В. Проценко, Н. Р. Кравчук, В. І. Бармакова, М. С. Бармаков, А. М. Ночевчук, О. О. Стаде, Н. В. Войтенко.
За період 1996-2000 років, за спільною співпрацею відділів селекції та біохімії хмелю, передано до Державного сортовипробування 15 нових сортів ароматичного та гіркого типу: Поліський Аромат, Серпневий, Злато Полісся, Руслан, Оболонський, Шана Засухіну, Михайлівський, Надія, Ветеран, Серпанок, Хмелеслав.
Значний внесок у створення нових сортів хмелю вніс доктор технічних наук М.І. Ляшенко, який є співавтором сортів хмелю Житич, Граніт, Заграва, Слов'янка, Хмелеслав, Полісянка. Приймали участь у створенні сортів хмелю Зміна та Промінь М.І. Ляшенко та Л.В. Проценко.
Науково обґрунтовано, що серед закордонних сортів, які належать до ароматичного типу, за біохімічною та технологічною оцінкою найкращими визнано: Жатецький, Люблінський, Радоніжський. Серед сортів гіркого типу - Маринка, Чинук, Наггет, Магнум та інші сорти.
Починаючи з 2002 року у відділі плідно працювали за науковими тематиками аспіранти О.О. Венгер, Н.Р. Кравчук, О.В. Черненко, О.В. Свірчевська, Н.А. Федорчук під керівництвом М.І Ляшенка.
Науковцями відділу проведена технологічна оцінка селекційних сортів і перспективних номерів хмелю. Встановлено, що для визначення кількості хмелю, необхідного для одержання нормованої кількості гіркоти в пиві, потрібно враховувати біохімічний склад шишок хмелю, і, насамперед, кількість альфа- та бета-кислот та їх склад. Досліджено кількість загальних поліфенолів таантоціаногенів у суслі до і після охмеління, в молодому та готовому пиві. Підтверджено, що хмельові поліфеноли краще взаємодіють з поліпептидами сусла, ніж поліфеноли солоду. Когумулон із всіх гомологів альфа-кислот найшвидше і найповніше переходить у сусло при охмелінні в ізо-когумулон, ніж гумулон і адгумулон в ізо-гумулон та в ізо-адгумулон.
З 2001 по 2005 роки співробітники відділу працювали над темою: "Розробити критерії технологічної і біохімічної оцінки селекційних сортів і перспективних номерів хмелю за хімічним складом гірких речовин, ефірної олії та поліфенолів." На той час програму відділу виконували: М. І. Ляшенко Л. В. Проценко, Н. Р. Кравчук, В. І. Зворський, В. І. Бармакова, О.О. Венгер, О. Орлова, С. Д. Куровська, В. С. Горпинич, О. В. Черненко, та позаштатний науковий співробітник М. Г. Михайлов.
За період 2001 - 2005 років до Держреєстру сортів України занесено сім сортів хмелю ароматичного і гіркого типів. Встановлено, що сорти хмелю Руслан, Заграва, Альта мають підвищену стійкість в процесі зберігання за різних температурних режимів.
За останні десятиріччя значного поширення та використання у пивоварінні набули продукти переробки хмелю. Тому співробітниками відділу було проведено ряд досліджень з вивчення впливу окремих селекційних сортів та хмелепродуктів (гранул тип 90, гранул тип 45, ізомеризованих гранул та гранул з додаванням антиоксидантів, отриманих за удосконаленою технологією), а також складу гірких речовин та поліфенолів на якість пива. Досліджені втрати гірких речовин і поліфенолів від охмеління сусла до готового пива. Встановлено оптимальне навантаження поліфенолів на 1 г альфа-кислот, та найкраще поєднання ароматичних і гірких сортів при охмелінні сусла з метою одержання пива високої якості. Досліджено склад гірких речовин сусла і пива при використанні ароматичних і гірких сортів хмелю та різного терміну їх зберігання.
Досліджено процеси окислення альфа- та бета кислот в шишках хмелю методом високоефективної рідинної хроматографії та кондуктометрії.
Вивчено динаміку накопичення гірких речовин, ефірної олії та поліфенолів у сортах хмелю Злато Полісся, Заграва, Слов'янка, Поліський, Альта, Промінь та встановлені оптимальні строки збирання урожаю зазначених сортів хмелю.
Ступінь використання комплексу цінних речовин хмелю в пивоварінні значно вищий у гранулах порівняно з нативним хмелем, стабільність гранул вища.
Експериментально доведено, що оптимальною вологістю шишкового хмелю перед гранулюванням є 9 - 10%, що запобігає окисленню гірких речовин в процесі гранулювання та суттєво сприяє їх стабілізації при зберіганні до використання в пивоварінні.
Використання ізомеризованих гранул хмелю навіть після річного зберігання забезпечує до 30% його економії порівняно зі звичайними гранулами. Застосування хмелю з антиоксидантами сприяє підвищенню якості та покращенню смакових властивостей пива, особливо при використанні гранул, виготовлених лише з грубих сортів хмелю.
Науковці відділу тісно співпрацювали з Липницьким пивзаводом - вітчизняним виробником етанольних екстрактів хмелю. Встановлено, що етанольний екстракт хмелю за якістю не поступається етанольному і вуглекислотному екстрактам виробництва Німеччини. В процесі проведення експериментальних варок пива з даними хмелепродуктами було встановлено, що хмелепродукти вітчизняного виробництва не поступаються за якістю зарубіжним і мають перспективу для широкого впровадження з суттєвим економічним ефектом.
При купажуванні гірких з ароматичними сортами хмелю збільшення частки ароматичного хмелю веде до збільшення поліфенолів у готовому пиві та до покращення його якості. Також із збільшенням частки ароматичного хмелю в нормі для охмеління сусла гіркота готового пива зростає та покращуються його смакові якості.
Вміст корисних речовин хмелю збільшується прямо пропорційно часу його кип'ятіння суслом, причому 72-85% їх екстрагується вже в перші 15 хвилин кип'ятіння. Відсоток ізо-альфа-кислот у загальній гіркоті значно вищий при використанні для охмеління свіжозібраного хмелю. Вміст ізо-когумулону в складі ізо-альфа-кислот вищий при охмелінні старим хмелем. Кількість ізо-альфа-кислот при охмелінні гіркими сортами у готовому пиві менша, ніж при охмелінні ароматичними сортами, але відсоток їх у загальній гіркоті вищий.
З 2006 по 2010 рік співробітники відділу працювали над темою «Розробити моделі біохімічних і технологічних показників пива з урахуванням пивоварної якості хмелю і хмельових препаратів та вдосконалити способи їх раціонального використання у пивоварінні».
В результаті проведених фундаментальних досліджень були розроблені методи оцінки якості хмелю та продуктів його переробки. Удосконалені методи аналізу складу гірких речовин, ксантогумолу методом високоефективної рідинної хроматографії та складу ефірної олії методом капілярної газової хроматографії, на основі яких розроблені ДСТУ 7067:2009 Хміль. Технічні умови; ДСТУ 4099:2009 Хміль. Правила відбирання проб та методи випробування; ДСТУ 7028:2009. Гранули хмелю. Технічні умови, що передбачають високі вимоги до пивоварної якості шишкового і гранульованого хмелю.
Ідентифіковані за хімічним складом гірких речовин, ефірної олії та поліфенолів сорти хмелю у селекційному процесі, на основі чого створено та зареєстровано сорти хмелю ароматичного типу Житомирський 75 (А.с. № 07182) та Пивовар (А.с. №07183) з підвищеним вмістом альфа-кислот, і гіркого типу Ксанта (патент № 08690) та Чаклун (патент № 08691) з підвищеним вмістом антиканцерогенної сполуки – ксантогумолу.
Досліджено якісний та кількісний склад гірких речовин, ефірної олії та поліфенолів в процесі формування та дозрівання шишок хмелю сортів Хмелеслав, Оболонський та Гайдамацький.
Встановлені оптимальні строки збирання шишок хмелю з максимальним вмістом корисних речовин для пивоваріння сорту Хмелеслав, Оболонський, та Гайдамацький. Встановлена тісна кореляційна залежність між накопиченням альфа-кислот і ефірної олії в шишках хмелю. Хміль, зібраний в рекомендовані строки, містить максимальну кількість ефірної олії, альфа- і бета-кислот, загальних смол та ксантогумолу.
3 2016 по 2020 роки науковці відділу: доктор технічних наук М. І. Ляшенко, кандидат с.-г. наук І.О. Пасічник, с.н.с. О.В. Свірчевська, наукові співробітники Т.П. Гринюк, О.В.Черненко, В.І. Зворський, А.С. Власенко, Ковальчук Н.З. на чолі з кандидатом технічних наук Л.В. Проценко працювали над виконанням двох завдань фундаментального та прикладного досліджень ПНД «Хміль». 09.00.03.01. Ф. «Науково – методичні засади оцінки якості селекційних сортів хмелю та продуктів його переробки для використання їх у пивоварінні та інших галузях народного господарства на основі новітніх методів досліджень» та 09.00.03.02. П. «Розробити інноваційні технології продуктів переробки хмелю з підвищеним вмістом біологічно активних сполук на основі селекційних сортів для пивоваріння та інших галузей народного господарства»
Проведені біохімічні та технологічні дослідження пивоварних якостей сортів хмелю, занесених до Державного реєстру сортів України. На основі біохімічної та технологічної оцінки встановлені перспективні сорти хмелю ароматичного і гіркого типу: Слов'янка, Заграва, Альта, Промінь.
Удосконалено елементи технології гранулювання хмелю гранул тип 90 шляхом оптимізації вмісту вологи. Експериментально доведено, що оптимальною вологістю шишкового хмелю перед гранулюванням є 9-10%, що запобігає окисленню гірких речовин в процесі гранулювання, тим самим суттєво підвищується їх стабілізація при зберіганні до використання в пивоварінні. Впроваджено і налагоджено виробництво цієї хмелепродукції в ВАТ "Хопштайнер Україна".
Проведені дослідження впливу індексу окислення гірких речовин хмелю та хмелепродуктів в процесі їх зберігання на якість пива. Експериментально встановлено, що при підвищенні індексу окислення зменшується термін одержання максимальної кількості гірких речовин в суслі і пиві. Встановлена кореляційна залежність величини гіркоти сусла від зміни індексу окислення для ароматичних та гірких сортів.
Удосконалено технологію приготування пивного сусла за рахунок раціонального використання хмелю і хмельових препаратів, що покращує якість пива та забезпечує більш ефективне використання комплексу цінних речовин хмелю.
Співробітниками відділу проведено ряд досліджень з оптимізації технології пивоваріння з використанням продуктів переробки хмелю та різноманітних замінників солоду (патент на винахід №29496, № 92482 Спосіб охмеління пивного сусла). Експериментально встановлена залежність якості пива від окислення і трансформації гірких речовин хмелю.
Розроблений спосіб одержання етанольного екстракту біологічно-активної речовини з антиканцерогенними властивостями - ксантогумолу з мінімальною кількістю гірких речовин. Одержаний екстракт ксантогумолу є компонентом для збагачення пива та інших безалкогольних напоїв біологічно-активними речовинами, а також для розширення асортименту пива та напоїв лікувально-профілактичного призначення. Отриманий екстракт може використовуватись в медичній промисловості в препаратах протипухлинного призначення.
Удосконалено принципи нормування хмелю і хмельових препаратів у пивоварінні, враховуючи кількість та якісний склад гірких речовин, ефірної олії та поліфенолів.
Співробітниками відділу розроблено методологію комплексної біохімічної та технологічної оцінки якості селекційних сортів хмелю та продуктів його переробки для пивоваріння та інших галузей народного господарства, до якої входять основні методи аналізів системи контролю хмелю та хмелепродуктів, гармонізовані до вимог ЕВС та призначені до використання при вирощуванні хмелю, виробництві продуктів його переробки, у пивоварінні та інших галузях людської діяльності.
Також сформовано науково-методичні засади оцінювання селекційних сортів хмелю та продуктів його переробки щодо їхньої придатності до використання в пивоварінні, хлібопеченні, фармакології тощо, які включають органолептичну оцінку згідно нормативно-технічної документації, біохімічну та господарсько-технологічну оцінку, а також оцінювання за вмістом біологічно активних речовин та аналіз лікувально-профілактичних підстав застосування даних сортів у фармацевтичному полі та медицині. Науково обґрунтовані критерії біохімічної і технологічної оцінки вітчизняних сортів хмелю для пивоваріння, хлібопечення та інших галузей.
У 2018 році відділ біохімії хмелю та пива перейменовано у відділ біохімії хмелю і пива та біотехнології, який очолила к.т.н. Л. В. Проценко. До відділу увійшли дві лабораторії: випробувальна лабораторія біохімії хмелю і пива та лабораторія біотехнології. Лабораторію біотехнології очолила кандидат с.-г. наук Т.І. Козлик. Науковці лабораторії кандидат с.-г.н. Й.М. Юрківський, І. А. Джус, Н.П. Ратошнюк, І.В. Козлова на чолі з кандидатом с.-г. наук Т.І. Козлик працювали над виконанням двох фундаментальних досліджень 09.00.02.01. Ф. «Науково обґрунтувати умови зараження і прояву вірусних хвороб та методи оздоровлення хмелю від них застосуванням фізико-хімічних способів та біоактивних препаратів» та 09.00.02.02.Ф. «Наукові засади морфолого-біохімічних процесів виробництва садивного матеріалу живцюванням хмелю»
Відділ є єдиним в Україні науковим підрозділом, який проводить комплексні дослідження пивоварних якостей ароматичних і гірких сортів хмелю вітчизняної та закордонної селекції, хмелепродуктів та продуктів їх перетворення в процесі пивоваріння, розробляються біохімічні критерії ідентифікації селекційних сортів за складом гірких речовин, ефірної олії і вмістом ксантогумолу для встановлення типу хмелю, що дає можливість встановлювати чистосортність насаджень хмелю, відбирати маточні рослини перспективних сортів для інтенсивного розмноження в умовах in vitro, закладати маточники сортів, визначати чистосортність партій хмелю та хмелепродуктів.
Науковцями відділу видано понад 370 наукових праць, у тому числі: 7 монографій, два атласи, отримано понад 30 патентів України та авторських свідоцтв. Співробітники відділу є співавторами 22 сортів хмелю.