RU
Разработка функционально-структурных моделей в нотации IDEF0 для процесса получения экстракта виноградных выжимок – основы функционального безалкогольного напитка

Номер: 4 (405), 2026
Страницы: 100-107
Раздел: Пищевая инженерия, процессы, оборудование и автоматизация пищевых производств
Автор(ы): Иванова Е.А., Першакова Т.В., Горлов С.М.

Аннотация:
В статье обоснована актуальность применения функционально-структурного моделирования в нотации IDEF0 для проектирования технологии получения экстракта виноградных выжимок – основы функционального безалкогольного напитка. Современные вызовы пищевой индустрии (рост производительности, обеспечение качества и безопасности, снижение экологического следа) требуют перехода от эмпирических методов к инженерным, включая компьютерное моделирование. Цель работы – формализованное описание процесса получения экстракта из виноградных выжимок сорта Каберне Совиньон и Первенец Магарача (Анапо-Таманская подзона) с помощью иерархических функциональных диаграмм. Построена контекстная диаграмма и выполнена декомпозиция на четыре блока: подготовка сырья, экстракция биоактивных соединений, очистка и концентрирование, стандартизация и контроль качества. Для каждого этапа детализированы входы, выходы, управляющие воздействия (технические регламенты, технологические инструкции, стандарты качества) и механизмы (оборудование, персонал, лаборатория, производственные помещения). Показано, что IDEF0-моделирование позволяет формализовать потоки сырья и параметров, выявить узкие места (например, необходимость контроля остаточного этанола) и создать базу для цифрового двойника технологии. Применение таких моделей снижает эмпирическую неопределенность, обеспечивает соблюдение регуляторных требований, сокращает затраты на исследования и разработки, ускоряет масштабирование и переводит проектирование функциональных пищевых продуктов в разряд управляемых инженерных задач.

Ключевые слова: IDEF0-моделирование, функциональный напиток, экстракт виноградных выжимок, иерархическая декомпозиция, управляющее воздействие, технический регламент, цифровой двойник, Каберне Совиньон, Первенец Магарача

EN
Development of functional-structural models in IDEF0 notation for the process of obtaining grape pomace extract – the basis of a functional soft drink

Number: 4 (405), 2026
Pages: 100-107
Section: Food Engineering, Processes, Equipment & Automation of Food Production
Authors(s): Ivanova E.A., Pershakova T.V., Gorlov S.M.

Annotation:
This article substantiates the relevance of using functional-structural modeling in IDEF0 notation for designing a technology for producing grape pomace extract –the basis for a functional soft drink. Modern challenges in the food industry (increasing productivity, ensuring quality and safety, and reducing the environmental footprint) require a shift from empirical methods to engineering ones, including computer modeling. Alternative approaches are briefly discussed: experimental-statistical modeling, linear programming, object-oriented approaches, fuzzy models, and neural networks. The focus is on IDEF0 modeling. The objective of this work is to formalize the process of extracting grape pomace Cabernet Sauvignon and Pervenets Magarach varieties (Anapa-Taman subzone) using hierarchical functional diagrams. A context diagram was constructed and decomposed into four blocks: raw material preparation, bioactive compound extraction, purification and concentration, standardization, and quality control. For each stage, inputs, outputs, control actions (technical regulations, process instructions, quality standards), and mechanisms (equipment, personnel, laboratory, production facilities) were detailed. It was demonstrated that IDEF0 modeling allows for the formalization of raw material and parameter flows, the identification of bottlenecks (for example, the need to control residual ethanol), and the creation of a basis for a digital twin of the technology. The use of such models reduces empirical uncertainty, ensures regulatory compliance, reduces research and development costs, accelerates scaling, and makes the design of functional foods a manageable engineering task.

Keywords: IDEF0 modeling, functional beverage, grape pomace extract, hierarchical decomposition, control action, technical regulation, digital twin, Cabernet Sauvignon, Pervenets Magarach

DOI: 10.26297/0579-3009.2026.4.14