Введение к работе
Актуальность проблемы. Производство шампанских вин является сложным многокритериальным процессом, результаты которого зависят как от качества поступающего сырья, так и от точности следования технологической инструкции. В случае изменения параметров технологического процесса может быть получена продукция либо значительно отличающаяся от стандартов данной отрасли, либо удовлетворяющая существующим в настоящее время стандартам, но отличающаяся от достоверных образцов по каким-либо еще не зарегистрированным показателям.
Одним из отличительных признаков шампанских вин является длительное выделение углекислоты («игра вина») в процессе его кавитацион-ной десорбции. Длительная «игра» вина говорит о том, что в нем имеются связанные молекулы углекислоты, получаемые в процессе шампанизации вина. Разработка метода оценки игристых свойств вина является в настоящее время актуальной задачей, в связи с тем, что рынок наполнен фальсифицированной продукцией, отслеживание которой на текущий момент требует проведения ресурсо- и трудоемких анализов. Разработка простой методики осуществления экспересс-анализа какого-либо характерного параметра шампанского вина позволит увеличить количество и качество проверок, что снизит процент фальсифицированных шампанских вин на рынке.
Таким образом, актуальной задачей является разработка методики анализа игристых свойств игристых вин и структуры автоматизированной системы, позволяющей давать заключение о принадлежности исследуемого образца к шампанским винам.
Работа выполнена в рамках темы кафедры автоматизации производственных процессов Кубанского технологического университета «Автоматизированное управление техническими и технологическими объектами»
4 (университетский регистрационный номер 8.1.01-05). Научный руководитель темы д-р техн. наук, профессор Асмаев М.П.
Цель работы. Основной целью диссертационной работы является повышения эффективности контроля катества игристых вин путем разработки методики проведения анализа и создания простого инструмента для виноделов-технологов и организации, контролирующих качество продукции, позволяющего в короткие сроки вытолнять анализ образца продукции и выдавать заключение о соблюдении технологических условий при его производстве. Дополнительной целью рг.боты является совершенствование критерия распознавания шампанских вин на основе анализа динамики выделения углекислого газа в процессе его кавитационной десорбции.
Основные задачи исследования. Для достижения цели работы поставлены следующие задачи:
изучение используемых в настоящее время методик анализа шампанских вин на предмет соблюдения технологических условий при их производстве;
разработка структуры автоматизированной системы для определения и регистрации исследуемых признаков тестируемого образца вина. Данная задача также включает в себя определение элементной базы для создания экспериментальной установки на основе знания диапазонов изменения анализируемых параметров вина;
разработка и создание алгоритма, позволяющего на основе анализа полученных от тестируемого образца параметров формировать заключение о соблюдении технологических условий при его производстве.
Методы и средства исследований. При выполнении работы применены методы теории управления, методы математического моделирования систем управления, методы статистической обработки информации. При реализации экспериментальной установки применялись методы имитации
5 автоматизированных систем на базе персонального компьютера. На стадии
поиска информации по имеющимся работам в данном направлении использовались методы поиска информации в сети Интернет, а также методы и навыки работы с современным пакетами математического моделирования и анализа.
Научная новизна.
Научная новизна заключается в получении следующих научных результатов:
разработан критерий оценки качества игристых свойств шампанских вин;
разработана методика вычисления данного критерия на основе анализа динамики выделения СОг из вина;
разработана и создана экспериментальная установка, позволяющая проводить регистрацию динамики выделения С02 из вина при открывании бутылки;
разработана методика оценки качества игристых свойств шампанских вин на основе анализа динамики выделения С02 из вина;
Практическая ценность. В процессе работы собран статистический материал по образцам шампанскрх вин различных производителей (динамика расхода углекислого газа при открывании бутылки), спроектирована и реализована экспериментальная установка, позволяющая в автоматическом режиме регистрировать динамику выделения углекислого газа в процессе его кавитационной десорбции из вина при открывании бутылки. Данная установка реализована в компактном варианте, допускающем ее транспортировку к месту проведения исследований.
Реализация результатов и внедрение в промышленность. Основной результат диссертационной работы - программно-аппаратный комплекс для анализа шампанских и газированных вин внедрен в испытательной ла-
боратории кафедры технологии и организации виноделия и пововарення КубГТУ.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научной сессии 9-й Международной Студенческой Олимпиаде по автоматическому управлению (Scientific Session of 9,h International Student Olympiad on Automatic Control (Baltic Olympiad) Санкт-Петербург 2002. Официальный язык - английский), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (Краснодар 2005).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ. Из них: 1 патент, 4 статьи, 2 тезиса доклада на вышеперечисленных конференциях.
Основные положения, выносимые на защиту:
анализ отечес і венных и зарубежных разработок, направленных на изучение игристых свойств шампанских вин;
критерий оценки игристых свойств, основанный на анализе динамики СОг в процессе его кавитационной десорбции при открывании шампанской бутылки;
способ определения типа вина, пересыщенного диоксидом углерода, защищенный патентом РФ;
структура автоматизированной системы регистрации расхода СОг из шампанской бутылки;
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 97 страницах. Работа содержит 26 рисунков, 1 таблицу, библиографию из 59 наименований на 5 страницах и приложение.
