##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
У статті розглянуто концепцію реалізації вакуумної деалкоголізації виноматеріалу за допомогою теплоінтегрованої термоелектричної дистиляційної колони (ТіТеДК). Обґрунтовано доцільність впровадження діабатичної дистиляції, яка забезпечує зменшення термодинамічної незворотності, втрат ексергії та дозволяє досягти глибшого розділення компонентів при нижчих температурах, критичних для збереження ароматичного профілю напою. Представлено структурну схему апаратурного оформлення, у якій реалізовано керовану теплопередачу між випарником, дефлегматором та конденсатором за допомогою циркулюючого теплоносія. Сформульовано вимоги до системи автоматичного керування технологічним процесом, визначено перелік контрольованих координат, параметрів теплоносія, рівнів рідин і тисків у ключових вузлах установки, з урахуванням особливостей безперервного режиму роботи. Проведено моделювання температурного профілю колони та фазових рівноваг системи етанол–вода у середовищі Matlab Simulink на основі теплового балансу по секціях. Отримано графіки, які дозволяють визначити граничні параметри для забезпечення повної деалкоголізації при збереженні якості. Особливу увагу приділено динамічному керуванню ТЕП і розглянуто підхід лінеаризуючого зворотного зв’язку на основі електричних параметрів (ЕРС, струм, напруга), що забезпечує стабільність температури без необхідності в окремих температурних датчиках. Запропонована система є перспективною для створення енергоефективних, компактних і керованих установок безперервної дії для виробництва безалкогольного вина з покращеними сенсорними характеристиками. Практичне впровадження описаної технології відкриває можливості для локалізованого виробництва з мінімальними енерговитратами та гнучким налаштуванням температурних режимів для продуктів із різною ароматичною структурою.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Посилання
[2] Fact.MR, “Non-Alcoholic Wine Market Study by Still and Sparkling in Bottles and Cans … from 2024 to 2034,” [Online]. Available: https://www.factmr.com/report/4532/non-alcoholic-wine-market [Accessed: 15-Jul-2025].
[3] J. A. Santos, H. Fraga, A. C. Malheiro, J. Moutinho-Pereira, L.-T. Dinis, and C. M. Correia, “A review of the potential climate change impacts and adaptation options for European viticulture,” *Applied Sciences*, vol. 10, no. 9, p. 3092, 2020, doi: 10.3390/app10093092.
[4] D. Molitor and J. Junk, “Climate change is implicating a two‑fold impact on air temperature increase in the ripening period under the conditions of the Luxembourgish grapegrowing region,” *OENO One*, vol. 53, no. 3, 2019, doi: 10.20870/oeno-one.2019.53.3.2329.
[5] F. E. Sam, I. G. Medina‑Meza, and A. J. Johnson, “Techniques for dealcoholization of wines: their impact on wine phenolic composition, volatile composition, and sensory characteristics,” *Foods*, vol. 10, no. 10, p. 2498, 2021, doi: 10.3390/foods10102498.
[6] P. S. Horácio, J. C. C. Miranda, and E. Ramalhosa, “Simulation of vacuum distillation to produce alcohol-free beer,” *J. Inst. Brew.*, vol. 126, pp. 77–82, 2020, doi: 10.1002/jib.591.
[7] C. Coetzee, “Zero alcohol wine – The principle of the Spinning Cone Column,” *Basic Wine*, May 30, 2023. [Online]. Available: https://sauvignonblanc.com/zero-alcohol-wine-the-principle-of-the-spinning-cone-column/ [Accessed: 12-Jun-2025].
[8] Flavourtech, “Spinning Cone Column,” *Flavourtech*, [Online]. Available: https://flavourtech.com/products/spinning-cone-column/ [Accessed: 01-Jun-2025].
[9] Flavourtech, “The Spinning Cone Column,” *WineBusiness Analytics*, [Online]. Available: https://winebusinessanalytics.com/buyersguide/viewResource.cfm?resourceId=6334 [Accessed: 15-Apr-2025].
[10] N. M. Tahir, J. Zhang, and M. Armstrong, “Control of heat-integrated distillation columns: review, trends, and challenges for future research,” *Processes*, vol. 13, no. 1, p. 17, 2025, doi: 10.3390/pr13010017.
[11] G. H. S. F. Ponce, M. Alves, J. C. C. Miranda, R. Maciel Filho, and M. R. Wolf Maciel, “Using an internally heat-integrated distillation column for ethanol–water separation for fuel applications,” *Chem. Eng. Res. Des.*, vol. 95, pp. 55–63, 2015, doi: 10.1016/j.cherd.2015.01.002.
[12] B. Suphanit, “Design of internally heat-integrated distillation column (HIDiC): uniform heat transfer area versus uniform heat distribution,” *Energy*, vol. 35, no. 3, pp. 1505–1514, 2010, doi: 10.1016/j.energy.2009.12.008.
[13] J. M. Veiga‑del‑Baño et al., “Total dealcoholisation of wines by very low temperature vacuum distillation technology called GoLo,” *Beverages*, vol. 10, no. 2, Art. 2, 2024, doi: 10.3390/beverages10020032.
[14] S. Hudz, A. Mazur, and D. Kovalchuk, “The thermoelectric vacuum crock-pot and the automated workplace for its research as a control object,” *Automation of Technological and Business Processes*, vol. 9, no. 2, 2017, doi: 10.15673/atbp.v9i2.562.
[15] O. V. Mazur, K. Ye. Hrabanova, and S. S. Hudz, “Rozrobka ta doslidzhennia imitatsiinoi modeli protsesu termovakuumnoi obrobky…” *Automation of Technological and Business Processes*, vol. 12, no. 1, pp. 75–88, 2020, doi: 10.15673/atbp.v12i1.1708.
[16] S. S. Hudz and O. V. Mazur, “Compact thermoelectric vacuum dealcoholizer,” Ukraine Patent 117540, Aug. 10, 2018.
[17] S. Pashkov, D. Petrenko, and O. Mazur, “Automatic control of the process of continuous dealcoholyzation of wine in a vacuum thermoelectric distiller,” *Enerhetyka i Avtomatyka*, no. 5, pp. 58–70, 2023, doi: 10.31548/energiya5(69).2023.058.
[18] L. M. Ränger, I. J. Halvorsen, T. Grützner, and S. Skogestad, “Understanding temperature profiles of distillation columns,” *Ind. Eng. Chem. Res.*, vol. 63, no. 10, pp. 4533–4546, 2024.