Разработка автоматизированной системы контроля игристых свойств шампанских вин на основе анализа динамики выделения CO2 из вина

• Автор: Посмитный, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ

МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ИГРИСТЫХ СВОЙСТВ ШАМПАНСКИХ ВИН.

1.1 Анализ процесса кавитационной десорбции СО2 из вина как

объекта контроля.

1.1.1 Физикохимические явлении, возникающие в шампанском

вине после нарушения равновесия системы вино С

1.1.2 Теоретические основы шампанизации вина

1.1.3 Особенности технологических процессов получения

шампанских вин

1.2 Анализ существующих систем автоматического контроля.
1.3 Постановка задачи исследования
1.4 Выводы .
2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ПОКАЗАТЕЛЯ ИГРИСТЫХ СВОЙСТВ ШАМПАНСКОГО ВИНА
2.1 Кинетика выделения С в процессе игры вина.
2.2 Изучение возможных признаков для построения системы классификации типов вин.
2.3 Моделирование системы распознавания типа вина на базе выбранных критериев
2.3.1 Формализация задачи разделения на классы вин на основе
анализа выбранных критериев
2.3.2 Обоснование выбора нейронной сети как базового элемента
системы распознавания типа вина.
2.3.3 Выбор структуры нейронной сети
2.3.4 Алгоритм обратного распространения для обучения
нейронной сети
2.4 Выводы
3 СИНТЕЗ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ИГРИСТЫХ СВОЙСТВ ШАМПАНСКИХ ВИН.
3.1 Структура измерительной системы
3.2 Аппаратные средства контроля.
3.3 Система регистрации расхода углекислого газа из вина.
3.4 Расчет частоты проведения измерений на разных стадиях эксперимента и погрешности измерения давления С
3.5 Повышение помехоустойчивости установки
3.6 Программное обеспечение системы автоматизированного
контроля
3.6.1 Компоненты установки, управляемые программой.
3.6.2 Используемые алгоритмы адаптации
4 ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ИГРИСТЫХ СВОЙСТВ ШАМПАНСКИХ ВИН.
4.1 Лабораторные испытания экспериментальной установки.
4.2 Рекомендации по использованию системы автоматизированного контроля качества на стадиях реализации продукции .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Обработка полученных данных о динамике расхода СО2 и выдача заключения о степени принадлежности исследуемого образца к шампанским винам. Основной целью диссертационной работы является повышения эффективности контроля качества игристых вин путем разработки методики проведения анализа и создания простого инструмента для виноделов-технологов и организации, контролирующих качество продукции, позволяющего в короткие сроки выполнять анализ образца продукции и выдавать заключение о соблюдении технологических условий при его производстве. Данная задача также включает в себя определение элементной базы для создания экспериментальной установки на основе знания диапазонов изменения анализируемых параметров вина. При выполнении работы применены методы теории управления, методы математического моделирования систем управления, методы статистической обработки информации. При реализации экспериментальной установки применялись методы имитации 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. В первой главе диссертационной работы проведен анализ процесса кавитационной десорбции и элементы технологии шампанизации вина, ведущие к формированию высоких игристых свойств напитка. Рассмотрены существующие на данный момент разработки, предназначенные для их оценки. Дано заключение об отсутствии метода, позволяющего в короткие сроки с минимальными трудозатратами проводить оценку игристых свойств шампанских вин. Во второй главе рассмотрена математическая модель кавитационной десорбции СО2 из вина. На основе анализа модели и экспериментальных данных разработана совокупность критериев для формирования заключения о принадлежности исследуемого образца вина к шампанским винам. На основе данных критериев построена модель системы распознавания типа вина, использующая в качестве базового элемента нейронную сеть. В третьей главе выполнена разработка автоматизированной системы контроля игристых свойств шампанского вина. Обоснован выбор элементов системы, приведено описание оригинального датчика малых расходов. Описаны особенности измерения расхода СОг из шампанской бутылки при ее открывании. В четвертой главе приводится описание лабораторных испытаний автоматизированной системы контроля игристых свойств шампанского вина. Приводятся рекомендации по использованию системы в промышленности и на различных стадиях реализации продукции. В заключение приведена общая характеристика работы и основные выводы по результатам диссертации. Автор выражает благодарность научному руководителю д. Асмаеву М. АПП КубГТУ. Анализ процесса кавитационной десорбции СО2 из вина как объекта контроля. Изучение и количественная характеристика состояния системы вино -С после нарушения ее герметичности были проведены [] с целыо более глубокого познания процессов, происходящих в готовом шампанском, и направлены на уточнение контроля производства и разработку объективных методов оценки качества шампанского. При резком нарушении герметичности системы вино - С (в случае вскрытия шампанского с вылетом пробки) температура газов в надвинном пространстве сосуда понижается, и в результате конденсации паров вина возникает туман. Образование его рассматривается как одно из специфических качеств шампанского. Установлено, что образование тумана зависит от величины общего давления в бутылке, упругости паров вина в ее газовой камере и от скорости снижения давления. После конденсации паров температура газов становится ниже начальной на 2,8-3,4°С в зависимости от величины начального давления в сосуде. После нарушения герметичности системы вино - С изменяется состояние ее жидкой фазы, в которой возникает новая газообразная фаза, представляющая собой смесь С с парами вина. Образование газообразной фазы вызывает ряд физико-химических явлений, имеющих существенное значение для формирования качества шампанского.