Обучающимся

Научная деятельность

Кафедра «Технологии бродильных производств и виноделие» организована в 2015 году слиянием двух кафедр – «Процессы ферментации и промышленный биокатализ» и «Технология виноделия».

В конце 1960-х годов профессором Иваном Яковлевичем Веселовым в Московском государственном университете пищевых производств была основана научная школа, осуществлявшая деятельность по двум направлениям: использование микроорганизмов для получения ферментных препаратов и других биологически активных соединений; изучение метаболизма дрожжей, используемых в бродильных производствах. Исследования велись с привлечением специалистов академических и отраслевых институтов.

Но в связи с возросшей потребностью пивоваренной и безалкогольной промышленности в специалистах было начато обучение по специальности «Технолог бродильных производств». Таким образом, в 1972 году была организованна кафедра «Технология бродильных производств». Заведующим кафедры стал профессор Веселов И.А.

За первые годы работы кафедры были изучены теоретические и прикладные аспекты биохимии и микробиологии спиртового  и молочнокислого брожений, технологии пива и производства хлебопекарных дрожжей, процессы солодоращения; была разработана теория образования основных летучих метаболитов дрожжей при брожении, дана научная трактовка роли диоксида углерода в анаэробных и аэробных процессах. Теоретические разработки профессора Ивана Яковлевича Веселова и его учеников позволили изначально интенсифицировать процессы брожения и внедрить на пивоваренных заводах страны «углекислотные схемы брожения», сыгравшие заметную роль в отечественном пивоварении, а также создать теоретические основы для ускоренных режимов главного брожения при различных температурах.

С 1976 года в стенах университета начинаются исследования процесса биокатализа растительного сырья применительно к технологии бродильных производств, которые возглавил доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники, лауреат Государственной премии СССР Калуст Акопович Калунянц. Кафедра была переименована в кафедру «Процессы ферментации и промышленный биокатализ». Ныне этими работами руководит профессор Гернет Марина Васильевна.

Профессором К.А. Калунянцем были разработаны технологические процессы получения солода, сусла, пива, этанола, безалкогольных напитков, молочной кислоты  и других продуктов из растительного сырья с использованием растворимых и иммобилизованных ферментов, а также иммобилизованных дрожжей и молочных бактерий. Особое внимание уделялось созданию мультиэнзимных композиций (МЭК) ферментных препаратов и их использованию в пивоваренных и других отраслях пищевой промышленности. В исследованиях активное участие принимали доценты Р.А. Колчева, Т.М. Смирнова, Л.А. Херсонова, А.М. Хныкин, А.Н. Кречетникова, Л.Н. Шабурова, Е.Ф. Шаненко, В.Л. Лаврова, Ю.В. Каптерева, Н.Г. Ильяшенко, Т.В. Пичугина, Е.А. Бетева, А.И. Садова, профессора М.В. Гернет, Г.А. Ермолаева, Д.В. Карпенко.

На кафедре продолжается изучение теоретических закономерностей процессов, происходящих в бродильных производствах, с целью совершенствования существующих технологий производства пива, солода, безалкогольных и слабоалкогольных напитков, минеральных вод, дрожжей, спирта и ликероводочных изделий. Благодаря быстрому развитию биотехнологии открылись новые возможности интенсификации производственных процессов, поэтому в исследованиях, которыми руководила профессор Гернет Марина Васильевна, широко использовались биокатализаторы. Эти приемы позволяют получать положительный экономический эффект, снижающий расход ценного пищевого сырья и улучшающий качество готового продукта.

Коллектив ученых кафедры разработали технологию солода из нетрадиционного зернового сырья, в частности сорго. Новое сырье для пивоварения отличается высокой ферментативной активностью и оказалось крайне выгодным для Южных районов страны, где и произрастает этот злак.

В лабораториях кафедры тщательно изучен процесс биокатализа – основной биохимический процесс бродильных производств. Чтобы улучшить органолептические свойства пива, сократить продолжительность сбраживания сусла, в ходе кропотливой селекции была выведена раса пивоваренных дрожжей для низового типа брожения – А-14. Эта раса используется на ряде пивоваренных предприятий, в том числе на мини-пивзаводах, где к дрожжам, как известно, предъявляются особые требования.

Для повышения бродильной активности дрожжей, повышения их устойчивости к посторонней микрофлоре разработана технология получения и применения активатора дрожжей АВА. Активатор успешно прошел производственные испытания, рекомендован к внедрению и используется на многих пивзаводах.

Перспективные работы по активации жизнедеятельности микроорганизмов: микроскопические продуценты биологически активных соединений стимулируются путем обработки посевного материала гидроионами в поле коронного разряда, а также воздушно-озоновой смесью. Разработанный прием позволяет в 1,5-2 раза ускорить процессы ферментации, без снижения качества выпускаемой продукции.

Приоритетное направление исследований, проводимых на кафедре – это достижение высоких органолептических показателей напитков, главного критерия конкурентноспособности продукции. В рамках экспериментов в данной области ведутся научные работы по применению электрохимического и электрофизического воздействия на  сырье – гидроионное, электоронно-ионное, СВУ-обработка, лазер - для пивоваренной и безалкогольной промышленности, спиртового и ликероводочного производства, производства ферментных препаратов.

В 2000 году на кафедре был создан учебный научно-производственный комплекс. За счет спонсорских средств наших выпускников – Баллоева Т.К. и Орещенко А.В. – отремонтировано и оснащено помещение. Таким образом, на базе кафедры в стенах Университета стало возможным производить напитки брожения: пиво, квас и другие напитки из растительного сырья. Это мини-завод мощностью 200 литров в сутки. Неоценимую помощь в оборудовании мини-пивзавода оказал доцент кафедры к.т.н. Хныкин Андрей Михайлович. На УНПК проводятся занятия со студентами, аспирантами и специалистами, обращающимися на кафедру за консультацией.

Большое внимание уделяется также вопросу повышения пеностойкости, в частности биологической стойкости непастеризованного пива на основе выявления и изучения микроорганизмов, вызывающих порчу продуктов, а также поиску новых консервантов и оптимизации режима их использования. Предложена технология применения химических добавок после предварительного определения спектра их действия, дозировки, продолжительности обработки, условий действия. Стойкость обработанного таким образом непастеризованного пива увеличивается в три раза.

Практический интерес представляет собой и применение в этих целях остаточных дрожжей в качестве биосорбента с целью повышения чистоты продукта.

Разрабатывается технология нетрадиционных для нашей страны видов пива. Например, пива, получаемого сбраживанием сусла дрожжами верхового типа брожения.

Изучая технологии и разрабатывая способы оптимизации производства, нельзя обойти стороной изучение микроорганизмов-вредителей пивоваренного и безалкогольного производств. Доценты Ю.В. Каптерева, А.И. Садова, Л.Н. Шабурова, Т.В. Пичугина, В.Л. Лаврова и Н.Г. Ильяшенко внесли огромный вклад в разработку методов микробиологического контроля пищевых производств.

Кафедра «Технология виноделия» была создана еще в 1943 году. Основал и руководил ею до 1953 года выдающийся ученый в области микробиологии, химии и технологии шампанских вин, заслуженный деятель науки и техники РФ, лауреат Государственной премии СССР, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.М. Фролов-Багреев.

Научные направления в исследовательской работе кафедры были заложены ее основателями: выдающимися учеными-виноделами профессорами А.М.Фроловым-Багреевым и М.А.Герасимовым. Их работы охватывают широкий круг вопросов, с их именами самым тесным образом связаны становление и развитие отечественного виноделия. Они внесли неоценимый вклад в винодельческую науку и практику, получили широкую известность, их результаты внедрены в промышленности и в значительной мере способствовали переходу винодельческого производства на индустриальную основу. Эти, ставшие для кафедры традиционными, научные направления были сохранены и продолжены в дальнейшем З.Н.Кишковским и сотрудниками кафедры. В них принимали участие преподаватели Т.А.Сахарова, В.С.Потий, А.Е.Шейн, В.С.Щербаков, научные сотрудники Н.С.Коссобудская, А.А..Новикова, В.П.Цыганова.

Исследования проводились совместно с московскими винодельческими предприятиями, академическими и отраслевыми НИИ, кафедрами вузов.

Основные исследования А.М. Фролова-Багреева посвящены шампанскому производству. Он – основоположник отечественной школы шампанистов. Под его руководством была создана новая научно-обоснованная технология производства шампанского, усовершенствован бутылочный метод его получения, впервые в России разработан в аппаратурном оформлении способ резервуарной шампанизации вина. За эти работы Антону Михайловичу была присуждена Государственная премия СССР. Вместе с тем резервуарный метод шампанизации вина, сделавший технологию более простой и экономичной, выявил ряд проблем, связанных, прежде всего, с качеством продукции, и часть этих проблем была решена самим автором использованием автолизатных материалов. В это же время под его руководством были начаты исследования совместно с МГУ по выявлению влияния микроэлементов почв на качество вин.

Научными исследованиями в области термической обработки на протяжении многих лет успешно занимался М.А.Герасимов, убедительно показавший перспективность использования тепла и холода в виноделии. В фундаментальных работах, проведенных под его руководством, были заложены научные основы термического воздействия на вино, обоснованы режимы мадеризации: все эти работы хорошо известны в нашей стране и за рубежом.

Работы, проведенные на кафедре по использованию тепла и холода в виноделии, были направлены на изучение основных процессов, происходящих при термической обработке вин.

В дальнейшем было показано, что реакция меланоидинобразования, как и окислительно-восстановительные и другие реакции, проходит во всех винах на различных этапах их изготовления. Поэтому направленное регулирование глубины и интенсивности прохождения этих общих для всех вин реакций (сбор винограда, его переработка до применения специальных приемов) дает возможность создавать более эффективные и управляемые технологические процессы с учетом типа изготавливаемых вин.

Важное место в научной работе кафедры заняла разработка и научное обоснование новых технологических решений в виноделии. Эти исследования, начатые под руководством З.Н. Кишковского, ставили своей задачей создание новых технологий производства различных типов вин и крепких напитков, базирующихся на преимущественно физических, биологических способах воздействия на вино и сокращении химических средств обработки. Среди таких работ могут быть названы исследования в области мембранной технологии, электрофизических методов, получения и применения биосорбентов, иммобилизованных дрожжей, решений в коньячном производстве, при утилизации вторичного сырья виноделия, технологии переработки винограда машинной уборки, углекислой мацерации винограда.

Новым этапом научных исследований, проводимых под руководством проф.С.С. Щербакова, стали работы по получению и научному обоснованию технологии использования биосорбентов микробного происхождения в виноделии и других бродильных производствах. В результате доказана возможность их использования не только как активатора брожения при производстве вина и пива, но и как эффективного средства деметаллизации, устранения последствий окислительного покоричневения и некоторых пороков вин. Налажен выпуск и внедрение в производство сорбентов различных модификаций.
Работы по изучению возможности использования в виноделии других биосорбентов из других источников, в том числе препаратов на основе хитина и хитозана, продолжаются.

С 2012 по 2015 года заведующим кафедрой был доктор технических наук, профессор, академик Лев Арсенович Оганесянц – видный специалист в области технологии коньяков и бренди. Под его руководством специалистами отдела крепких напитков разработана новая технология приготовления и применения в виноделии древесины дуба (дубового экстракта, дубовой клепки и щепы), получившая широкое распространение в промышленности.

Особое внимание уделено вопросам интенсификации процесса производства коньяков при одновременном сохранении, а в ряде случаев и улучшения качества. В частности, разработана эффективная технология сокращения сроков послекупажной выдержки, являющейся узким местом производства на большинстве предприятий отрасли.

Совместно с Институтом биохимии им. А.Н. Баха РАН разработан оригинальный ферментативный метод определения антиоксидантной активности винодельческой продукции на основе использования грибных препаратов лакказы и тирозиназы. Работа в течение ряда лет поддерживалась грантом Европейского союза.

Завершен очередной этап многолетних исследований, направленных на выработку идентификационных показателей коньяка, которые позволяют выявлять его отличие от фальсификатов, а также от других видов спиртных напитков, включая бренди.

В настоящее время заведующей кафедрой «Технологии бродильных производств и виноделие» является профессор, доктор технических наук Марина Васильевна Гернет — прямая ученица профессоров З. Н. Кишковского, И. М. Грачёвой и В. Л. Яровенко, которые являются основателями отечественной научной школы в области виноделия, биотехнологии и технологии производства спиртов и ликёроводочных изделий. С 1971 она развивает, а с 1980 — и возглавляет самостоятельное научно-практическое направление «Биотехнология ферментных препаратов, алкогольных и слабоалкогольных напитков», подготовила 39 кандидатов и четырёх докторов технических наук данного профиля. М. В. Гернет разработала оригинальную технологию ферментирующих препаратов, гидролизирующих крахмальные и некрахмальные полисахариды (1980 — 1992); в настоящее время занимается разработкой и усовершенствованием молоотходных технологий по производству напитков брожения; она автор более 20 способов получения (технологий) напитков брожения и аппаратного оформления этих процессов; открыла ряд новых специализаций на базе кафедры «Процессы ферментации и промышленного биокатализа» МГУПП, в частности — по подготовке специалистов технологии спиртового и ликероводочного производства (с 1996), а также организовала бакалавриат и магистратуру по направлению «Технология напитков брожения из растительного сырья» (с 2001). М. В. Гернет читает в МГУПП спецкурсы «Технология пивоваренного производства», «Биокатализ растительного сырья», «Сенсорная оценка пивоваренного производства»; ведёт мастер-классы для специалистов пивоваренной отрасли на базе учебно-научно-производственного комплекса (УНПК) кафедры «Процессы ферментации и промышленного биокатализа»; в 2008 г. М. В. Гернет присвоено звание «Почётный работник высшего профессионального образования РФ».

В наши дни во всем мире растет интерес к высококачественным спиртным напиткам из растительного сырья с оригинальными вкусами и ароматами. Учитывая это, научный коллектив кафедры «Технологии бродильных производств и виноделие» ведет непрерывные разработки высокорентабельных импортозамещающих отечественных технологий, которые станут перспективным направлением развития многих отраслей пищевых производств.