Модель попередньої оцінки інвестиційної доцільності адаптивного регулювання температури бродіння за даними CO₂
DOI:
https://doi.org/10.66556/2786-586X.52.fedash-mКлючові слова:
економіка виноробства, спиртове бродіння, адаптивне регулювання температури, моніторинг CO₂, аналіз беззбитковості, сукупна вартість володіння, використання ємностей, цінність інформаціїАнотація
Спиртове бродіння пов'язане із зайнятістю виробничих ємностей, витратами праці та енергії, а уповільнене чи зупинене бродіння може спричиняти додаткові витрати на коригувальні операції, затримку обороту ємностей і зниження вартості продукції. У статті розроблено економічну модель попередньої оцінки інвестиційної доцільності адаптивного регулювання температури бродіння за даними про виділення CO₂. Інформаційну основу становлять вибірковий тематичний огляд досліджень, доступних до 31 грудня 2025 року, і документальний аналіз восьми випадків бродіння сусла сорту Шардоне, описаних у неопублікованому звіті про НДДКР 2025 року. Усі шість дослідів з адаптивним регулюванням було виброджено до сухого стану за критерієм вихідного звіту, тоді як в обох порівняльних дослідах без регулювання за сигналом CO₂ зафіксовано несприятливу кінетику. Водночас температурні режими, штами дріжджів і обробка сусла не були зіставними, а числовий первинний масив відсутній. Економічна модель визначає еквівалентний річний чистий ефект як ΔΠ = A + L + K + Q + E - Csys(M). Прямі втрати розкладено за взаємовиключними класами результату бродіння: A = NΣp₀k rₖLₖ, а еквівалентні річні витрати на володіння системою залежать від кількості оснащених ємностей M. Для одного класу подій критерій беззбитковості за складовою A набуває вигляду r* = λ/q, де q = Np₀, λ = Csys/Lf; здійсненність такого сценарію потребує q ≥ λ. Отже, збільшення масштабу саме по собі не гарантує кращої економіки: поріг знижується лише тоді, коли очікувані втрати зростають швидше за витрати на систему. Додатково запропоновано використання очікуваної цінності вибіркової інформації для рішення про доцільність польової валідації. Для подальшого розрахунку потрібен облік у розрізі партій: клас події, залишковий цукор, праця, резервуаро-дні, показники якості, електроенергія охолодження, COP холодильної установки та повні витрати на володіння системою.Посилання
Vdovenko, N. M., Perehuda, Y. A., Korobova, N. M., & Yatsun, A. H. (2024). The influence of behavioral and circular economy on the development of the management system of wine enterprises in the conditions of digitalization of international business. Akademichni Vizii, (32). https://academy-vision.org/index.php/av/article/view/1197
Perehuda, Y. A., Vdovenko, N. M., & Korobova, N. M. (2024). Theoretical approaches to the development of the management system of wine enterprises in the conditions of digitalization of international business and changes in competitiveness components. Akademichni Vizii, (31). https://www.academy-vision.org/index.php/av/article/view/1202
Perehuda, Y. (2024). Increasing the competitiveness of Ukrainian livestock products within the development of the post-industrial circular green economy model. Management and Entrepreneurship: Trends of Development, 1(27), 19-31. https://doi.org/10.26661/2522-1566/2024-1/27-02
Giovenzana, V., Baroffio, S., Beghi, R., Casson, A., Pampuri, A., Tugnolo, A., De Filippi, D., & Guidetti, R. (2021). Technological innovation in the winery addressing oenology 4.0: Testing of an automated system for the alcoholic fermentation management. Journal of Agricultural Engineering, 52(4). https://doi.org/10.4081/jae.2021.1213
Girotto, F., Galeazzi, A., Manenti, F., Gueguen, S., & Piazza, L. (2022). Water-food-energy nexus: Assessing challenges in the trend toward digitalization: The case study of an Italian winemaking industry. Environmental Progress & Sustainable Energy, 41(6), e13893. https://doi.org/10.1002/ep.13893
Bauer, M., & Craig, I. K. (2008). Economic assessment of advanced process control - A survey and framework. Journal of Process Control, 18(1), 2-18. https://doi.org/10.1016/j.jprocont.2007.05.007
Craig, I. K., & Henning, R. G. D. (2000). Evaluation of advanced industrial control projects: A framework for determining economic benefits. Control Engineering Practice, 8(7), 769-780. https://doi.org/10.1016/S0967-0661(00)00007-1
Howard, R. A. (1966). Information value theory. IEEE Transactions on Systems Science and Cybernetics, 2(1), 22-26. https://doi.org/10.1109/TSSC.1966.300074
Braune, E., Boncori, A.-L., & Dana, L.-P. (2025). Digitalization's effect on everyday entrepreneurs in the French organic wine industry. Technological Forecasting and Social Change, 211, 123921. https://doi.org/10.1016/j.techfore.2024.123921
Gallego-Martínez, J. J., Cañete-Carmona, E., Gersnoviez, A., Brox, M., Sánchez-Gil, J. J., Martín-Fernández, C., & Moreno, J. (2024). Devices for monitoring oenological processes: A review. Measurement, 235, 114922. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.114922
Boulton, R., Nelson, J., & Knoesen, A. (2025). A review of sensors for the monitoring, modeling, and control of commercial wine fermentations. Fermentation, 11(6), 329. https://doi.org/10.3390/fermentation11060329
Stroia, N., & Lodin, A. (2025). Modeling of must fermentation processes for enabling CO₂ rate-based control. Mathematics, 13(10), 1653. https://doi.org/10.3390/math13101653
Kontogiannis, S., Tsoumani, M., Kokkonis, G., Pikridas, C., & Kotseridis, Y. (2025). Proposed SmartBarrel system for monitoring and assessment of wine fermentation processes using IoT nose and tongue devices. Sensors, 25(13), 3877. https://doi.org/10.3390/s25133877
Kovačević, I., Aleksi, I., Keser, T., & Matić, T. (2025). Winnie: A sensor-based system for real-time monitoring and quality tracking in wine fermentation. Applied Sciences, 15(21), 11317. https://doi.org/10.3390/app152111317
Cañete-Carmona, E., Gallego-Martínez, J.-J., Martín, C., Brox, M., Luna-Rodríguez, J.-J., & Moreno, J. (2020). A low-cost IoT device to monitor in real-time wine alcoholic fermentation evolution through CO₂ emissions. IEEE Sensors Journal, 20(12), 6692-6700. https://doi.org/10.1109/JSEN.2020.2975284
Nelson, J., Coleman, R., Gravesen, P., Silacci, M., Velasquez, A., Marinelli, K., & Boulton, R. (2025). Analysis of a commercial red wine fermentation dataset with a wine kinetic model. Fermentation, 11(1), 4. https://doi.org/10.3390/fermentation11010004
Giovenzana, V., Beghi, R., Guidetti, R., Luison, M., & Nardi, T. (2023). Evaluation of energy savings in white winemaking: Impact of temperature management combined with specific yeasts choice on required heat dissipation during industrial-scale fermentation. Journal of Agricultural Engineering, 54(3). https://doi.org/10.4081/jae.2023.1523
Celorrio, R., Blanco, J., Martínez, E., Jiménez, E., & Saenz-Díez, J. C. (2016). Determination of energy savings in alcoholic wine fermentation according to the IPMVP protocol. American Journal of Enology and Viticulture, 67(1), 94-104. https://doi.org/10.5344/ajev.2015.14131
Yabo, A. G., & Casenave, C. (2023). Aroma synthesis and energy consumption in wine fermentation: A multiobjective optimization approach. IFAC-PapersOnLine, 56(2), 6211-6216. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2023.10.743
Goelzer, A., Charnomordic, B., Colombié, S., Fromion, V., & Sablayrolles, J.-M. (2009). Simulation and optimization software for alcoholic fermentation in winemaking conditions. Food Control, 20(7), 635-642. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2008.09.016
Bisson, L. F. (1999). Stuck and sluggish fermentations. American Journal of Enology and Viticulture, 50(1), 107-119.
Burdinskyi, I. (2025). Feedback control of white wine fermentation kinetics: Experimental development of an adaptive CO₂-based real-time fermentation-rate control [Unpublished R&D report].
El Haloui, N. E., Corrieu, G., Cleran, Y., & Cheruy, A. (1989). Method for on-line prediction of kinetics of alcoholic fermentation in wine making. Journal of Fermentation and Bioengineering, 68(2), 131-135. https://doi.org/10.1016/0922-338X(89)90061-5
Perret, B., & Corrieu, G. (1994). Method for on-line prediction of the alcoholic fermentation rate in wine-making. In Developments in Food Engineering (pp. 564-566). Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-2674-2_181
Butzke, C. E., & Park, S. K. (2011). Impact of fermentation rate changes on potential hydrogen sulfide concentrations in wine. Journal of Microbiology and Biotechnology, 21(5), 519-524. https://doi.org/10.4014/jmb.1010.10058
International Organisation of Vine and Wine. (2025). International Standard for the Labelling of Wines: Type of wine - sugar-content definitions. https://www.oiv.int/standards/international-standard-for-the-labelling-of-wines/part-iii-optional-information/optional-information/type-of-wine
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Майя Федаш
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
