نبيذ غني بالبوليفينول مع الموجات فوق الصوتية
الموجات فوق الصوتية يحسن استخراج المركبات الفينولية من العنب إلى يجب ، مما يساهم في إجمالي محتوى البوليفينول – وبالتالي تحسين عملية الشيخوخة من النبيذ. يعطي تطبيق الموجات فوق الصوتية للطاقة غلات استخراج أعلى ويسرع نضوج النبيذ. لذلك ، فإن الموجات فوق الصوتية للطاقة هي طريقة معتمدة لعلاج العنب المسحوق ويتم تطبيقها لاستخراج البوليفينول وشيخوخة? نضج النبيذ والبلوط.
الموجات فوق الصوتية للطاقة لاستخراج البوليفينول ونضوج النبيذ
تعتمد آلية الموجات فوق الصوتية في صناعة النبيذ على التجويف بالموجات فوق الصوتية? الصوتية. تعمل قوى القص العالية التجويفية على تفتيت هياكل الخلايا وتوسيع المسام في جدران الخلايا. ينتج عن هذا إطلاق مواد داخل الخلايا (مثل النشا والإنزيمات والبروتينات والمكونات الفينولية). تدعم القوى الصوتية الميكانيكية للموجات فوق الصوتية توزيع المذيب في الأنسجة وتغلغل المذيب في المادة الخلوية ، وهذا يؤدي إلى زيادة كبيرة في نقل الكتلة. بالإضافة إلى ذلك ، يعزز صوتنة التفاعلات الكيميائية الحيوية مثل بلمرة وتكثيف البوليفينول ويحث على الأوكسجين الدقيق. كل هذه الآثار من الموجات فوق الصوتية تسهم في الشيخوخة ونضج النبيذ.
الموجات فوق الصوتية السلطة لشيخوخة ونضج النبيذ: نظام الموجات فوق الصوتية UIP4000hdT يستخدم في صناعة النبيذ الصناعية.
آلية تعطيل جدار الخلية (أ) كسر جدار الخلية بسبب التجويف. ب: انتشار المذيب في التركيب الخلوي.
استخراج البوليفينول بالموجات فوق الصوتية من العنب
البوليفينول في النبيذ: في النبيذ ، ترتبط مادة البوليفينول وجودة النبيذ ارتباطا وثيقا. تؤثر هذه الmetaboiltes الثانوية للعنب بشكل كبير على الخصائص الحسية في النبيذ وتؤثر بالتالي على عوامل الجودة مثل اللون والقابض والمرارة. الموجات فوق الصوتية لاستخراج البوليفينول أثناء عملية صناعة النبيذ (على سبيل المثال ، صوتنة يجب قبل التخمير) وأثناء شيخوخة النبيذ (مع أو بدون ملامسة الخشب) تنتج تفاعلات لا نهاية لها تؤدي إلى تحولات معقدة (الأوكسجين الدقيق ، التصبغ المشترك ، الإضافة الحلقية ، البلمرة ، والأكسدة) من البوليفينول والعفص.
صوتنة يجب قبل تخمير النبيذ
عندما يتم تطبيق الموجات فوق الصوتية على العنب يجب ، يتم زيادة إطلاق البوليفينول من لب العنب. منذ التجويف الصوتي – وهو مبدأ عمل الصوتنة – يكسر هياكل الخلايا ويفتح الهياكل داخل الخلايا بشكل فعال للغاية ، ويتم إطلاق المزيد من المركبات النشطة بيولوجيا من العنب وجلد العنب بالمقارنة مع الضغط التقليدي. وتشمل هذه المركبات النشطة بيولوجيا مركبات النكهة والأصباغ والمواد المعززة للصحة مثل العفص والأنثوسيانين والفلافان-3-أولس وبروانثوسيانيدينس والفلافونول؛ ستيلبينويدس مثل ريسفيراترول. الأحماض الفينولية مثل أحماض البنزويك والكافيين وسيناميك ؛ الكاتيكين ، وكذلك حمض الطرطريك وحمض الماليك ، من بين أمور أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخراج السكريات الطبيعية مثل الجلوكوز والفركتوز ، والتي تعتبر ضرورية لعملية تخمير صنع النبيذ. يمكن تطبيق Sonication في خطوات مختلفة أثناء صناعة النبيذ. يقدم García-Martín and Sun (2013) الموجات فوق الصوتية في دراستهم كتقنية شيخوخة سريعة ، والتي يمكن أن توفر النبيذ مع محتوى أعلى في الأنثوسيانين وانخفاض في العفص ، والذي يعتبر إيجابيا لإنتاج نبيذ عالي الجودة. أثبتت العديد من الدراسات الآثار الإيجابية للموجات فوق الصوتية أثناء صناعة النبيذ. لذلك ، تعتبر صوتنة واحدة من أكثر التقنيات الواعدة لعدة أغراض في عمليات صناعة النبيذ. علاوة على ذلك ، الموجات فوق الصوتية هي طريقة معتمدة رسميا للاستخدام في العنب المسحوق. (راجع ناتولينو وسيلوتي ، 2022)
تظهر الدراسات التي أجريت تحت إشراف البروفيسور توماس كلاينشميت من جامعة Hochschule Anhalt ، معهد أبحاث النبيذ في ألمانيا الوسطى بوضوح الزيادة الكبيرة في مادة البوليفينول في النبيذ الصوتي. على سبيل المثال ، في النبيذ الأحمر الألماني من نوع Blauer Zweigelt ، زاد محتوى البوليفينول بأكثر من 40٪. بالنسبة للدراسة ، تم صوتنة النبيذ الأحمر Blauer Zweigelt سعة 1.5 لتر عند إعداد السعة بنسبة 100٪ (السعة 43 ميكرومتر ، سطح سونوترود 9 سم2). كان الانقراض عند 520 نانومتر للتلوين الأحمر. تم استخدام مقايسة Folin-Ciocalteu لقياس إجمالي محتوى البوليفينول كمضادات الاكسدة ، والتي أظهرت زيادة بنسبة 40٪ في إجمالي البوليفينول.
يجب أن تزيد المعالجة بالموجات فوق الصوتية للعنب قبل تخمير النبيذ من محتوى البوليفينول بنسبة تصل إلى 40٪.
- نكهات أكثر كثافة
- المزيد من البوليفينول
- لون أغمق
- قابض أقل
- ارتفاع مؤشر حمض الهيدروكلوريك
- ملمس فم أكثر نعومة واستدارة
يستخدم الموجات فوق الصوتية لزيادة محصول البوليفينول من العنب يجب. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للموجات فوق الصوتية عمر النبيذ في غضون دقائق.
أظهرت دراسة أخرى من Natolino and Celotti (2022) أيضا جودة النبيذ الفائقة بعد العلاج بالموجات فوق الصوتية. استخدم باحثون من جامعة أوديني في إيطاليا الموجات فوق الصوتية Hielscher UP200St مع sonotrode S26d14 للتحقيق في آثار صوتنة على النبيذ الأحمر. كما توضح الرسوم البيانية أدناه ، تعزز الموجات فوق الصوتية مؤشر حمض الهيدروكلوريك لجميع العينات الصوتية من 68.06 ± 1.72 من العينة غير المعالجة ، إلى 73.78 ± 1.52 كقيمة متوسطة للعينات المعالجة. لا يمكن تسليط الضوء على اتجاه واضح بين زيادة السعة ووقت الصوتنة ، على الرغم من أنه من الممكن ملاحظة زيادة كبيرة في مؤشر حمض الهيدروكلوريك بين العينات الصوتية عند 30٪ و 2 دقيقة (71.59 ± 1.06) وعند 90٪ و 10 دقائق (74.25 ± 1.53). في الوقت نفسه ، تقلل الموجات فوق الصوتية من قابض الدواء من 91.8 ± 1.2 للنبيذ غير المعالج إلى 82.7 ± 3.7 كقيمة متوسطة للعينات الصوتية (انظر الرسوم البيانية على اليمين).
يتم تقليل حجم الجسيمات من المواد الغروية ، مثل العفص والسكريات عن طريق صوتنة ، مما يساهم في تحسين الاستقرار والتصورات الحسية النهائية.
- باقة نكهة أكثر كثافة
- المزيد من البوليفينول
- لون أغمق
- قابض أقل
- ارتفاع مؤشر حمض الهيدروكلوريك
- ملمس فم أكثر نعومة واستدارة
الشيخوخة بالموجات فوق الصوتية ونضوج النبيذ
تعمل الموجات فوق الصوتية على تسريع شيخوخة النبيذ من خلال تطبيق قوى فيزيائية بحتة تسمى سونو ميكانيكية. إذا تم تعديلها إلى نوع العنب والنبيذ، بالموجات فوق الصوتية يمكن أن تعزز معدل تفاعل التكثيف بين الأنثوسيانين والعفص، مما يقلل من الأوقات التقليدية لتطوير لون النبيذ الطبيعي وبالتالي تقليل الوقت اللازم لشيخوخة النبيذ.
نضج النبيذ المتسارع بالموجات فوق الصوتية: تظهر دراسة البروفيسور Th. Kleinschmidt التغيير المفيد لرائحة 3-Methyl-1Butanol في النبيذ الأحمر عند صوتها في وجود رقائق الخشب American Blend. (الموجات فوق الصوتية UIP2000hdT)
مؤشر حمض الهيدروكلوريك (A) ومؤشر قابض (B) وحجم الجسيمات (C) – المؤامرات الصندوقية للعينات غير المعالجة (التحكم) والصوتية بمستويات مختلفة من السعة (30 ، 60 و 90٪) ووقت الصوتنة (2 و 6 و 10 دقائق) باستخدام الموجات فوق الصوتية UP200St.
شيخوخة النبيذ بالموجات فوق الصوتية باستخدام العفص Enological
يمكن إضافة العفص Enological ، المستخرجة من خشب البلوط وبذور العنب والجلد والمرارة النباتية والكستناء والكويبراتشو والجامبير والفواكه myrobalan ، في مراحل مختلفة من إنتاج النبيذ لتحسين مظهر النكهة ومتانة اللون. الموجات فوق الصوتية يمكن أن تعزز شيخوخة النبيذ باستخدام العفص enology. البلوط بالموجات فوق الصوتية هو عملية متسارعة بشكل كبير لنقل العفص المشتقة من الخشب ومركبات النكهة من عصي البلوط أو الرقائق. تقدم أنواع النبيذ التي يبلغ عمرها البلوط بالموجات فوق الصوتية نكهة رائعة ، والتي يتم تطويرها في غضون علاج قصير لعدة دقائق مقارنة بأشهر مختلفة من شيخوخة البرميل. استخراج بالموجات فوق الصوتية يطلق مركبات رائحة البلوط (على سبيل المثال ، الفانيليا ، الأوجينول ، الأيزويوجينول ، فورفورال ، 5-ميثيل فورفورال ، غاياكول ، 4-ميثولجواياكول) عن طريق زيادة نقل الكتلة.
الموجات فوق الصوتية عالية الأداء لصناعة النبيذ الصناعية
Hielscher المعالجات بالموجات فوق الصوتية راسخة في مجال صناعة النبيذ والشيخوخة الروح. صانعي النبيذ – على حد سواء ، مزارع الكروم البوتيك الحصري وكذلك منتجي النبيذ على نطاق واسع – العثور على معدات Hielscher واسعة مجموعة معدات الموجات فوق الصوتية المثالية لمتطلبات الإنتاج في استخراج البوليفينول النبيذ والنضج. تتوفر إعدادات العملية المضمنة المجمعة والمستمرة بسهولة ويمكن شحنها في نفس اليوم.
بروتوكول البيانات التلقائي
من أجل تلبية معايير إنتاج منتجات الأغذية والمشروبات ، يجب مراقبة عمليات التصنيع وتسجيلها بشكل مفصل. Hielscher الموجات فوق الصوتية الرقمية أجهزة الموجات فوق الصوتية ميزة بروتوكول البيانات التلقائي. نظرا لهذه الميزة الذكية ، يتم تخزين جميع معلمات العملية المهمة مثل الطاقة فوق الصوتية (الطاقة الكلية والصافية) ودرجة الحرارة والضغط والوقت تلقائيا على بطاقة SD مدمجة بمجرد تشغيل الجهاز. تعد مراقبة العمليات وتسجيل البيانات مهمة لتوحيد العمليات المستمر وجودة المنتج. من خلال الوصول إلى بيانات العملية المسجلة تلقائيا ، يمكنك مراجعة عمليات تشغيل الصوتنة السابقة وتقييم النتيجة.
ميزة أخرى سهلة الاستخدام هي جهاز التحكم عن بعد في المتصفح لأنظمتنا الرقمية بالموجات فوق الصوتية. عبر التحكم في المتصفح عن بعد ، يمكنك بدء تشغيل المعالج بالموجات فوق الصوتية وإيقافه وضبطه ومراقبته عن بعد من أي مكان.
الوفاء بأعلى معايير الجودة – تصميم & صنع في ألمانيا
تم تصميم الأجهزة المتطورة والبرامج الذكية لأجهزة الموجات فوق الصوتية Hielscher لضمان نتائج استخراج بالموجات فوق الصوتية موثوقة من المواد الخام النباتية الخاصة بك مع نتائج قابلة للتكرار وعملية آمنة وسهلة الاستخدام. المتانة والموثوقية والتشغيل 24/7 تحت الحمل الكامل والتشغيل البسيط من وجهة نظر العامل هي عوامل جودة أخرى ، مما يجعل الموجات فوق الصوتية Hielscher مواتية.
وتستخدم Hielscher مستخلصات الموجات فوق الصوتية في جميع أنحاء العالم في استخراج عالية الجودة من المنتجات الغذائية والمشروبات. ثبت أن تعطي غلة عالية وجودة عالية، Hielscher ultrasonicators لا تستخدم فقط من قبل صانعي النبيذ بوتيك أصغر، ولكن في الغالب في الإنتاج الصناعي للنبيذ الموزع تجاريا. نظرا لأجهزتها القوية وبرامجها الذكية، يمكن تشغيل المعالجات بالموجات فوق الصوتية Hielscher بسهولة ومراقبتها.
Hielscher Ultrasonics في Teltow ، ألمانيا هي شركة عائلية يديرها مالكها. Hielscher الفوق صوتيات هو شهادة ISO. بطبيعة الحال، الموجات فوق الصوتية Hielscher هي CE المتوافقة وتلبية متطلبات UL، وكالة الفضاء الكندية وبنفايات.
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل? دقيقة | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر? دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر? دقيقة | UIP4000hdT |
| ن.أ. | 2 إلى 15 لتر? دقيقة | UIP6000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر? دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا!? اسألنا!
Hielscher Ultrasonics بتصنيع المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لخلط التطبيقات، والتشتت، والاستحلاب والاستخراج على المختبر، التجريبية والصناعية النطاق.
الأدب? المراجع
- Parthey, Beatrix; Lenk, Matthias; Kleinschmidt, Thomas (2014): Ultraschallbehandlung von Traubenmaische und Wein. Präsentation der Hochschule Anhalt, Mitteldeutsches Institut für Weinforschung, 2014.
- Andrea Natolino, Emilio Celotti (2022): Ultrasound treatment of red wine: Effect on polyphenols, mathematical modeling, and scale-up considerations. LWT Volume 154, 2022.
- Ceferino Carrera; Ana Ruiz-Rodríguez; Miguel Palma; Carmelo G. Barroso (2012): Ultrasound assisted extraction of phenolic compounds from grapes. Analytica Chimica Acta 732, 2012. 100–104.
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
حقائق تستحق المعرفة
المواد النشطة بيولوجيا في النبيذ
يشير المحتوى الفينولي في النبيذ إلى المركبات الفينولية – الفينول الطبيعي والبوليفينول ، والتي تشمل مجموعة كبيرة من عدة مئات من المركبات الكيميائية التي تؤثر على طعم ولون وفم النبيذ. وتشمل هذه المركبات الأحماض الفينولية ، ستيلبينويدس ، فلافونول ، ديهيدروفلافونول ، أنثوسيانين ، مونومرات الفلافانول (الكاتيكين) وبوليمرات الفلافانول (بروانثوسيانيدينس). يمكن فصل هذه المجموعة الكبيرة من الفينولات الطبيعية على نطاق واسع إلى فئتين ، الفلافونويد وغير الفلافونويد. تشمل مركبات الفلافونويد الأنثوسيانين والعفص التي تساهم في لون النبيذ وملمسه. تشمل غير مركبات الفلافونويد ستيلبينويد مثل ريسفيراترول والأحماض الفينولية مثل أحماض البنزويك والكافيين وسيناميك.
البوليفينول
البوليفينول مستقلبات ثانوية توجد في النباتات. كمواد نشطة بيولوجيا ، يمكن تصنيف البوليفينول على أنه أصباغ نباتية أو مكونات نكهة أو عوامل واقية لنظام التمثيل الضوئي أو لبنات بناء للبوليمرات الحيوية (مثل اللجنين والسيوبرين). تشمل فئة البوليفينول مركبات الفلافونويد والأنثوسيانين والبروسيانيدينات ومشتقات حمض البنزويك (مثل أحماض هيدروكسي بنزويك مثل حمض الفانيليك وأحماض ثلاثي هيدروكسي بنزويك مثل حمض الغال وأحماض ثنائي هيدروكسي بنزويك مثل حمض البروتوكاتيك) ومشتقات حمض سيناميك (أحماض هيدروكسي سيناميك مثل حمض الكافيين وحمض الكوماريك) ومشتقات ستيلبين (مثل ريسفيراترول).
اليوم ، تم تحديد أكثر من 8000 مركب بوليفينول في النباتات.
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.