Напрямки наукових досліджень, над якими працює відділ:

• виконання фундаментальних наукових досліджень щодо розроблення теоретичних та методичних основ методології оцінювання хмелю ароматичних і гірких сортів вітчизняної та закордонної селекції, хмелепродуктів, виготовлених із них, продуктів їх перетворення в процесі пивоваріння, якості сусла та пива, систематизація результатів досліджень з метою їх подальшої апробації та впровадження на пивоварних заводах, в хмелегосподарствах України, підприємствах переробки хмелю та інших суб’єктах господарювання, що в своїх технологіях використовують хміль або його компоненти;

• розроблення науково-методичних засад оцінювання хмелю селекційних сортів та продуктів його переробки щодо їхньої придатності до використання в пивоварінні, хлібопеченні, фармакології тощо, які включають 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.

• розроблення та наукове обґрунтування критеріїв біохімічної і технологічної оцінки моделі сорту хмелю та хмелепродуктів вітчизняних та закордонних сортів для пивоваріння, хлібопечення та іншого цільового призначення;

• На підставі науково-обґрунтованих біохімічних критеріїв моделі сорту хмелю та хмелепродуктів запропоновано модель сорту хмелю тонкоароматичного типу Перлина, з визначеними біохімічними та господарсько-технологічними критеріями для пивоваріння, хлібопечення та фармакології, основними з яких є: уміст та склад гірких речовин, зокрема α-кислот – 4,5-9,0%, уміст β-кислот – 4,0-9,0%; співвідношення між кількістю α-кислот та β-кислот – 0,9-1,2; масова частка когумулону у складі α-кислот – 21,3-28,1%; масова частка колупулону у складі β-кислот – 39,2-48,4%; кількість ефірної олії – 1,1-2,3 мл на 100г сухого хмелю; кількість фарнезену в складі ефірної олії – до 17,5%. Отримано патент № 230201 на сорт хмелю звичайного Перлина. (Заявка: № 22072001, дата пріоритету: 15.07.2022, дата державної реєстрації майнових прав інтелектуальної власності на сорт рослин: 09.03.2023.)

• На підставі науково-обґрунтованих біохімічних критеріїв моделі сорту хмелю та хмелепродуктів для пивоваріння запропоновано модель сорту хмелю гіркого типу – сорт хмелю звичайного Витязь з визначеними біохімічними та технологічними характеристиками для пивоваріння, основними з яких є: уміст та склад гірких речовин, зокрема α-кислот – 9,0-14,0%, уміст β-кислот – 4,0-8,0%; співвідношення між кількістю α-кислот та β-кислот – 0,5-0,7; масова частка когумулону у складі α-кислот – 21,0-28,0%; масова частка колупулону у складі β-кислот – 39,0-47,0%; кількість ефірної олії – 1,2-2,0 мл на 100г сухого хмелю. Кількість мірцену в складі ефірної олії – 30,0-50%. Отримано патент № 240348 на сорт хмелю звичайного Витязь. (Заявка: № 23072001, дата пріоритету: 17.11.2023, дата державної реєстрації майнових прав інтелектуальної власності на сорт рослин: 24.09.2024.)

• розроблення біохімічних критеріїв ідентифікації селекційних сортів за складом гірких речовин, ефірної олії, кількісного вмісту ксантогумолу та встановлення типу хмелю, на основі яких розроблені ДСТУ 7067 Хміль. Технічні умови; ДСТУ 4099 Хміль. Правила відбирання проб та методи випробування; ДСТУ 7028 Гранули хмелю. Технічні умови та Зміни до них;

• проведення ідентифікації генотипів хмелю за складом гірких речовин, ефірної олії і кількісного вмісту ксантогумолу, що дає можливість встановити чистосортність насаджень хмелю, відібрати маточні рослини перспективних сортів хмелю для інтенсивного розмноження в умовах in vitro, закладати маточники сортів та створювати нові сорти хмелю з високим умістом цінних речовин для пивоваріння та іншого цільового призначення, визначати чистосортність партій хмелю та продуктів його переробки;

• розроблення, модифікація та гармонізація до вимог Європейської Пивоварної Конвенції методів оцінки якості хмелю, в тому числі методів аналізу складу гірких речовин, ксантогумолу та складу ефірної олії;

• розроблення основних методів аналізів системи контролю хмелю та хмелепродуктів, гармонізовані до вимог Європейської Пивоварної Конвенції, та призначені до використання при вирощуванні хмелю, виробництві продуктів його переробки, у пивоварінні та інших галузях людської діяльності.

Запропоновано метод визначення технологічної оцінки пивоварних якостей хмелю селекційних сортів та продуктів його переробки, що передбачає поєднання органолептичного та біохімічного аналізу даного хмелю з приготуванням пива, його дегустацією, з наданням сенсорної оцінки та фізико-хімічним аналізом. Даний метод є елементами комплексного оцінювання якості продуктів переробки хмелю та є основою методології комплексної технологічної та біохімічної оцінки селекційних сортів хмелю.

• розроблення методів визначення якісних показників гранул хмелю тип 45 і тип 90 та їх гармонізація з методами аналізу Європейської Пивоварної Конвенції, що дає можливість привести нормативи на показники гранул відповідно до вимог СОТ та європейських норм на продукцію хмелярства;

• створення банку біохімічних показників якості українських та закор­донних сортів хмелю, що дозволить підвищити ефективність проведення фундаментальних і прикладних досліджень із вивчення культури хміль (селекція та біохімія хмелю), розширить доступ для широкого кола користувачів до даних біохімічних характеристик сортів хмелю вітчизняної та закордонної селекції та встановити конкурентоспроможні ароматичні та гіркі сорти хмелю;

• дослідження особливостей накопичення гірких речовин, пренільованих флавоноїдів та ефірної олії в шишках хмелю нових сортів з підвищеним вмістом біологічно активних сполук та розроблення наукових підходів щодо строків збирання хмелесировини залежно від її призначення;

• дослідження закономірностей впливу вологи та температури в процесі гранулювання хмелю на показники якості гранул хмелю, удосконалення елементів технології виробництва гранульованого хмелю шляхом оптимізації вмісту вологи, що суттєво підвищує їх стабільність при зберіганні до використання в пивоварінні та впровадження її у виробництво;

• дослідження технологічних параметрів, умов та способів охмеління сусла залежно від кількісного вмісту та якісного складу гірких речовин, поліфенолів, ефірної олії хмелю та продуктів його переробки українського і закордонного виробництва, що покращують якість пива та забезпечують більш ефективне використання комплексу цінних речовин хмелю;

• розроблення методів визначення гірких речовин, поліфенольних сполук, ксантогумолу та ізо-ксантогумолу у пивному суслі та пиві, гармонізованих до вимог Європейської Пивоварної Конвенції (Міжнародні методи ІМ), та їх впровадження при визначенні показників якості пивного сусла та пива, що дозволяють оптимізувати нормування хмелепродуктів із забезпеченням стабільності органолептичних показників пива;

• розроблення технологічних рішень оптимізації переробляння хмелепродуктів у пивоварінні, хлібопеченні тощо із урахуванням умісту в них гірких речовин, поліфенольних сполук, ефірної олії та ксантогумолу для забезпечення високої споживчої якості та безпечності цільового продукту:

• Досліджено параметри впливу ефірної олії та її основних компонентів на якість пива та встановлено оптимальні умови ароматизації пива із визначеними функціонально-технологічними характеристиками. Запропоновані технологічні рішення переробляння хмелепродуктів у пивоварінні із урахуванням умісту в них гірких речовин та ефірної олії для забезпечення високої споживчої якості та безпечності пива. Захищені трьома патентами на винахід: № 129303 «Спосіб виробництва пива з ароматами ефірної олії хмелю сорту Руслан», № 129304 «Спосіб виробництва пива з ароматами ефірної олії хмелю сорту Ксанта», № 129305 «Спосіб виробництва пива з ароматами ефірної олії хмелю сорту Слов’янка», дата публікації відомостей про державну реєстрацію 12.03.2025 р., Бюл. № 11, номер заявок а 2022 02926; а 2022 02928; а 2022 02930 від 15.08.2022 р.

• Розроблено об’єктивні критерії господарсько-технологічної оцінки сортів хмелю ароматичного типу до придатності їх використання в хлібопеченні для забезпечення високої споживчої якості хліба, а саме: аромат ніжно-хмельовий, колір від світло-жовто-зеленого до золотисто-зеленого, вміст α-кислот 0,5–3,5 %, коефіцієнт ароматичності β/α – 1,2–3,0, вміст поліфенольних сполук 5–8 % і навантаження їх на 1 г α-кислот більше 2,0 та фарнезеновий тип ефірної олії.

• Запропоновані технологічні рішення способу ефективного використання комплексу технологічно цінних сполук хмелю та продуктів його переробки у хлібопеченні. Оптимізовано норми та запропоновано розрахунок витрат хмелю в хлібопеченні, як рецептурного компоненту, на 1 кг борошна (г/кг), з урахуванням умісту в ньому гірких α-кислот, що забезпечує певний рівень бактерицидності в бродильному середовищі закваски при формуванні в ній та готових виробах мікробіологічного складу, а також дозволить отримувати готову продукцію із стабільною гіркотою. Для забезпечення стабільної оптимально-нормованої гіркоти хліба доцільно розраховувати масу внесеного хмелю за вмістом α-кислот на одиницю борошна. На основі узагальнених результатів наукових досліджень придатності хмелю найбільш поширених вітчизняних сортів до використання їх у хлібопеченні розроблені рекомендації «Особливості використання хмелю українських сортів у хлібопеченні», в яких оптимізовано дозування витрат хмелю та запропоновано розрахунок норми його споживання в хлібопеченні з урахуванням вмісту в ньому гірких альфа-кислот.

• розроблення теоретичних та методичних основ створення нових сортів пива з підвищеним вмістом біологічно активних сполук хмелю, що дозволить збагатити напої енергостимулюючими та імуннопідтримуючими компонентами;

• розроблення способу одержання етанольного екстракту біологічно-активної речовини з антиканцерогенними властивостями – ксантогумолу з мінімальною кількістю гірких речовин. Дозволить отримати перспективний компонент для збагачення пива та інших безалкогольних напоїв ксантогумолом, а також для розширення асортименту пива та напоїв лікувально-профілактичного призначення. Отриманий екстракт можливо використовувати в медичній промисловості в препаратах протипухлинного призначення.

• розроблення сумісно з Публічним акціонерним товариством «Науково-виробничий центр «Борщагівський хіміко-фармацевтичний завод» (ПАТ НВЦ «Борщагівський ХФЗ) фармакотехнологічних методів вилучення фармакологічно активних речовин із шишок хмелю та способів отримання екстракту хмелю, збагаченого пренільованими флавоноїдами з антиканцерогенною та естрогенною дією. Методи, спосіб отримання екстракту хмелю, збагаченого пренільованими флавоноїдами з естрогенною дією (патент на корисну модель Спосіб отримання екстракту хмелю, збагаченого пренільованими флавоноїдами з естрогенною дією, № 103469 від 25.12.2015р. МПК А61К 35/00) та сам екстракт використовується при створенні нових засобів для регулювання вікових гормональних порушень.

• проведення сумісно з науковцями ДУ «Інститут мікробіології та імунології ім. І.І. Мечникова НАМН України» спільних досліджень із обґрунтування вибору сорту хмелю та хмелепродукції для фармакології, в результаті чого розроблено на основі високої протимікробної активності вуглекислотного екстракту хмелю протимікробний засіб у формі гелю для лікування вугрової хвороби (Патент на корисну модель № 143589 «Протимікробний засіб для лікування ACNE VULGARIS, дата публікації відомостей про видачу патенту 10.08.2020 р., Бюл. № 15, номер заявки u 2019 11879 від 13.12.2019 р.) Також розроблено засіб у формі мазі для лікування ранової інфекції, на що отримано Патент на корисну модель № 143934 «Протимікробний комбінований засіб для лікування ранової інфекції», дата публікації відомостей про видачу патенту 25.08.2020 р., Бюл. № 16, номер заявки u 2019 11912 від 16.12.2019 р.

• Виділено субстанцію ефірної олії хмелю сорту Перлина та досліджено її протимікробну активності відносно грампозитивних, грамнегативних мікроорганізмів та дріжджоподібних грибів. Отримані результати демонструють наявність антибактерійної та антимікробної активності ефірної олії хмелю сорту Перлина у вибраній оптимальній концентрації щодо клінічних ізолятів, доводять її високу ефективність та перспективність використання у новому лікарському засобі у формі супозиторіїв для лікування проктологічних захворювань

• виконання науково-дослідних робіт щодо нормативно-методичного забезпечення виробництва та сертифікації хмелю та продуктів його переробки, а також садивного матеріалу хмелю;

• розроблення методів розмноження рослин хмелю та догляд за ними на етапах вирощування мікросаджанців in vitro, саджанців з живців, етіольованих, кореневищних та зелених пагонів і стебел рослин. Встановлення параметрів умов зовнішнього середовища для підвищення рівня вкорінення різних видів розсадного матеріалу і виходу стандартних саджанців, що захищено патентами на винаходи: «Спосіб стимулювання розмноження регенерантів хмелю, вирощених з апексів in vitro», патент на винахід № 120207 від 25.10.2019 р., «Спосіб мікроклонального розмноження регенерантів хмелю, вирощених з апексів in vitro», патент на винахід № 118633 від 11.02.2019р., «Спосіб вирощування саджанців хмелю із зелених живців», патент на винахід № 122218. Опублікований 13.10.2020, бюл. № 19;

• розроблення та впровадження у виробництво технології закладання високопродуктивних насаджень хмелю, що висвітлено у науково-методичних рекомендаціях «Розробка технології закладання високопродуктивних насаджень хмелю», де запропоновано доступні та ефективні методи розмноження садивного матеріалу різних сортів хмелю;

• розроблення технологічних рішень оздоровлення садивного матеріалу від вірусних захворювань та усунення ризиків в системі розсадництва хмелю, що забезпечить створенню маточних насаджень для виробництва вихідного, базового і сертифікованого садивного матеріалу. Удосконалення методів оздоровлення саджанців хмелю від вірусних хвороб ВСЛХ та ВМХ, що сприятиме підвищенню врожайності на 2-3 ц/га.

• виконання маркетингових щорічних досліджень якості хмелю, виробленого хмелепідприємствами України, розроблення концепцій та перспективних напрямів розвитку галузі хмелярства;

• виконання прикладних наукових досліджень щодо розроблення науково-методичних засад диверсифікації переробки, зберігання та використання хмелю і хмелепродуктів.

• науково-технічне співробітництво з науковими та освітянськими установами, а також іншими підприємствами України шляхом виконання спільних досліджень, обміну результатами, проведення інших взаємовигідних операцій;

• міжнародне науково-технічне співробітництво з науковими установами інших країн шляхом виконання спільних досліджень, обміну результатами та досвідом;

• участь в роботі Спеціалізованої галузевої дегустаційної комісії з визначення якості пива, слабоалкогольних, безалкогольних напоїв, мінеральних і питних вод, сиропів та концентратів, де здійснюється перевірка та підтвердження якості існуючих та дозвільна оцінка до виробництва нових сортів пива, безалкогольних, слабоалкогольних напоїв, мінеральних і питних вод, сиропів та концентратів, вироблених в Україні;

• участь у засіданнях технічного комітету стандартизації ТК 67 «Пиво та безалкогольні напої»;

• участь у нарадах з питань із напрямків роботи відділу, міжнародних та всеукраїнських конференціях, симпозіумах, науково-практичних семінарах, круглих столах, конгресах, всеукраїнських днях якості підприємств пивобезалкогольної промисловості, публікація наукових праць, участь у виставках, тощо.