Студент Данил Шмыков из АлтГУ разработал проект по оценке качества винодельческой продукции и выиграл на его реализацию миллион рублей. Проект позволит изготовителям контролировать качество продукции прямо на производстве в сжатые сроки — и не зависеть от зарубежной техники. В чем заключается инновационный проект, молодой ученый рассказал altapress.ru.
«Студенческий стартап»— это программа, реализуемая Фондом содействия инновациям в рамках федерального проекта «Платформа университетского технологического предпринимательства». Ее цель — грантовая поддержка стартап-проектов обучающихся российских вузов.
Тема проекта Данила Шмыкова — «Разработка программно-аппаратного комплекса по оценке качества винодельческой продукции с использованием импедансометрического и фотометрического метода». Это значит, что молодой ученый придумал целую установку, которая без особых усилий со стороны человека определяет, хорошее получилось вино или нет. Прототип такого комплекса уже готов.
Выбор направления диктовала не большая любовь к напитку, но потребность рынка и научный интерес к самой методике.
Идея появилась еще год назад. Тогда Данил Шмыков и его научный руководитель искали область применения импедансометрического метода исследования. Искали какой-либо продукт пищевой промышленности. Наиболее широко он применяется в медицинской отрасли. Однако к вину он тоже применим.
«Почему именно вино — вопрос сложный, — поделился автор проекта. — Наш регион не является винодельческим. Тут дело еще и в актуальности. Мы провели анализ, прежде чем приступать к разработке. И выяснили, что рынок винодельческой продукции и рынок приборов для определения ее качества складывается, как правило, из зарубежных приборов. В России производят мало. Возможно, мы попробуем это исправить».
Этот способ заключается в том, что через образец вещества (в нашем случае, вина) пропускается переменный электрический ток. Специальное оборудование фиксирует уровень полного сопротивления (импеданса).
«Может показаться, что между сопротивлением и качеством вина связи нет. Сопротивление и сопротивление, что такого? — рассказывает Данил Шмыков. — Однако есть исследования, которые показывают, что есть прямая зависимость между сопротивлением и содержанием консервантов и антиоксидантов. В частности, диоксида серы, который есть в вине чуть ли не в 90% случаев, это можно увидеть на этикетке».
Диоксид серы добавляют в винодельческую продукцию на различных стадиях производства, чтобы остановить процесс брожения. В отличие от того же молока, в вине не должно быть жизни.
Ученые в своей разработке использовали исходный реагент, метабисульфит калия, который добавляют в вино, и из него при контакте с водой получается диоксид серы. Определенными порциями исследователи помещали этот реагент в образцы и наблюдали, как изменяется сопротивление от получившегося количества диоксида серы.
На основе измерения строится калибровочная прямая, которая применяется к другим образцам винодельческой продукции, схожим по общим признакам. Чтобы исключить влияние других факторов (например, доли этилового спирта или кислотности), по одной калибровочной прямой исследуют только сходные группы напитков — например, красные сухие вина, или столовые сухие вина.
«Качество вина — понятие обширное. Нельзя сказать, что оно хорошее, только на основе одной характеристики, — объясняет собеседник. — Кто-то определяет качество только по органолептическим показателям, то есть на вкус, запах и цвет. При этом вино должно соответствовать ГОСТам, которые устанавливают физико-химические показатели. В их число входят и антиоксиданты и диоксид серы. Поэтому итоговая цель проекта — создать программно-аппаратный комплекс, который будет измерять сразу несколько физико-химических показателей».
Импедансометрический метод — не единственный, который уже освоила команда. Еще один, фотометрический, осуществляется с помощью лазера. Им можно определять количество антоцианов — пигментов, придающих вину цвет. Это позволяет проверять соответствие вина, например, сорту винограда.
В перспективе ученые планируют добавить возможность измерять как можно больше характеристик, чтобы их комплекс позволил производителям проводить полноценные исследования: например, объемную долю этилового спирта или титруемых кислот.
«Даже исследование одного параметра — это огромная работа. Потому что для каждого из параметров нужно разработать индивидуальную методику измерений. И самое сложное — это выбрать из результатов измерений важную информацию для производителя», — поделился Данил Шмыков.
Как рассказал автор проекта, разработать методику и конструировать агрегат — это задача первого плана. А вот затем предстоит сделать комплекс удобным для обычного неподготовленного человека.
«Мы хотим сделать так, чтобы в программе для оборудования уже имелась определенная база данных. И человеку будет достаточно, условно, нажать кнопку, чтобы машина вывела на экран те параметры, которые нужны».
Сейчас в команде проекта всего два человека — Данил и его научный руководитель, кандидат технических наук, доцент кафедры общей и экспериментальной физики Владимир Маликов. Пока справляются своими силами.
Однако, когда будет сформирована окончательная концепция проекта и понадобятся еще рабочие руки, ученые будут нанимать людей и собирать команду. Там, конечно, придется учитывать и оплату труда — не все готовы работать за идею, как вдохновленные авторы.
«Пока что нам, как победителям конкурса студенческих стартапов, предстоит оформить юридическое лицо — это обязательное условие, — объясняет собеседник. — Выигранный миллион должен пустить в дело именно предприниматель. После заключения договора с Фондом инноваций в сентябре официально начнется первый этап проекта, на который нам выдадут сто тысяч. Потом — остальные девятьсот».
Когда вся сумма будет в распоряжении, ученые начнут работу полным ходом. Средства пойдут на формирование команды, закупку оборудования и комплектующих.
Реализация проекта по «Студенческому стартапу» состоит из двух этапов. Первый, который длится месяц, дается на регистрацию бизнеса. Второй, остальные 11 месяцев, дается на непосредственную работу по проекту.
В числе обязательных условий — нужно создавать свой сайт, вести подробную отчетность. Данил Шмыков признается: если бы не конкурс, сайтом бы занялся попозже:
«Мы целью ставили именно разработку, а не ее коммерциализацию. Сначала хотелось бы создать продукт, а потом уже его продвигать. А так получается, пока наоборот. Как продавать то, что еще не работает должным образом?».
Ученые планируют двигаться постепенно и прислушиваться к реальным нуждам производителей. Сначала они разрабатывают прототип, а потом, после взаимодействия с потенциальными заказчиками, будут дорабатывать его.
«Если, например, заказчику нужна какая-то специфическая функция, а некоторые другие опции, наоборот, в принципе не нужны — то какой смысл ему переплачивать? Можно изготавливать комплекс под его нужды. В этом тоже актуальность проекта», — рассказал молодой ученый.
Алтайским краем проект не ограничится. Есть южные регионы, которые традиционно занимаются виноделием. В них вино производят традиционными методами, где напиток проходит через все этапы брожения. Алтайский край таким благоприятным климатом не располагает, и производители могут использовать другие способы, более быстрые.
«В Алтайском крае изготовители в любом случае должны проходить сертификацию, отвозить образцы продукции на экспертизу, — рассказал Данил Шмыков. — Для них было бы удобно использовать наш метод, так как он позволяет провести исследование на предприятии в сжатые сроки. И думаю, традиционные винодельни юга тоже бы не отказались от более скоростного метода, пусть это для них не настолько актуально».
В перспективе комплекс может стать выгодным вложением для товаропроизводителей. Хотя и конечная стоимость будет немаленькой. Например, себестоимость прототипа, уже собранного командой, — порядка 180 тыс. рублей. Здесь не учитывается оплата труда — делали комплекс все-таки два человека, горящие идеей, — а только «железо».
На стоимость влияет также цена компонентов. Детали в прототипе все качественные, отечественные. В будущем команда будет рассматривать варианты, какие более недорогие комплектующие можно использовать, чтобы это не отразилось на качестве.
