Güclü ultrasəslə polifenollarla zəngin şərablar
Ultrasəs emalı fenol birləşmələrinin üzümdən şıraya ekstraksiyasını yaxşılaşdırır və ümumi polifenol miqdarının artmasına kömək edir – bununla da şərabın sonrakı yaşlandırılması prosesini yaxşılaşdırır. Güclü ultrasəsin tətbiqi daha yüksək ekstraksiya çıxımı verir və şərabların yetişməsini sürətləndirir. Buna görə də güclü ultrasəs əzilmiş üzümün emalı üçün təsdiqlənmiş üsuldur və polifenolların ekstraksiyası, şərabın yaşlandırılması / yetişdirilməsi və palıd oduncağı ilə emalı üçün tətbiq olunur.
Polifenolların ekstraksiyası və şərabın yetişdirilməsi üçün güclü ultrasəs
Şərabçılıqda ultrasəsin təsir mexanizmi ultrasəs / akustik kavitasiyaya əsaslanır. Kavitasiya nəticəsində yaranan yüksək kəsmə qüvvələri hüceyrə strukturlarını parçalayır və hüceyrə divarlarındakı məsamələri genişləndirir. Bu, hüceyrədaxili maddələrin (məsələn, nişasta, fermentlər, zülallar, fenol komponentləri) sərbəstləşməsinə səbəb olur. Ultrasəs dalğalarının sono-mexaniki qüvvələri həlledicinin toxumada paylanmasını və hüceyrə materialına nüfuz etməsini dəstəkləyir; bu isə kütlə ötürülməsini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Bundan əlavə, ultrasəs emalı polifenolların polimerləşməsi və kondensasiyası kimi biokimyəvi reaksiyaları təşviq edir və mikrooksigenləşmə yaradır. Ultrasəsin bütün bu təsirləri şərabların yaşlandırılmasına və yetişməsinə kömək edir.
Şərabın yaşlandırılması və yetişdirilməsi üçün güclü ultrasəs: UIP4000hdT ultrasəs sistemi sənaye şərabçılığında istifadə olunur.
Hüceyrə divarının dağılması mexanizmi: (a) kavitasiya nəticəsində hüceyrə divarının parçalanması. (b) həlledicinin hüceyrə strukturuna diffuziyası.
(Şəkil Shirsath və b., 2012 əsasında uyğunlaşdırılmışdır)
Üzümdən polifenolların ultrasəslə ekstraksiyası
Şərabda polifenollar: Şərablarda polifenollar və şərabın keyfiyyəti bir-biri ilə sıx bağlıdır. Üzümün bu ikincili metabolitləri şərabın orqanoleptik xüsusiyyətlərinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir və bununla da rəng, büzücülük və acılıq kimi keyfiyyət amillərinə təsir edir. Şərab istehsalı prosesində polifenolların ekstraksiyası üçün (məsələn, fermentasiyadan əvvəl şıranın ultrasəslə emalı) və şərabın yaşlandırılması zamanı (oduncaqla təmasda və ya təmas olmadan) ultrasəs emalı polifenolların və taninlərin mürəkkəb çevrilmələrinə (mikrooksigenləşmə, kopiqmentasiya, tsiklobirləşmə, polimerləşmə və oksidləşmə) səbəb olan sonsuz reaksiyalar yaradır.
Şərabın fermentasiyasından əvvəl şıranın ultrasəslə emalı
Üzüm şırasına ultrasəs tətbiq edildikdə üzüm lətindən polifenolların sərbəstləşməsi artır. Ultrasəs emalının iş prinsipi olan akustik kavitasiya hüceyrə strukturlarını parçaladığı və hüceyrədaxili strukturları çox səmərəli şəkildə açdığı üçün ənənəvi presləmə ilə müqayisədə üzümdən və üzüm qabığından xeyli daha çox bioaktiv birləşmə sərbəstləşir. Bu bioaktiv birləşmələrə dad və aroma birləşmələri, piqmentlər və taninlər, antosianinlər, flavan-3-ollar, proantosianidinlər və flavonollar kimi sağlamlığa faydalı maddələr; resveratrol kimi stilbenoidlər; benzoy, kofein və darçın turşuları kimi fenol turşuları; katexinlər, eləcə də şərab turşusu və alma turşusu və digər maddələr daxildir. Bundan əlavə, şərab istehsalında fermentasiya prosesi üçün mühüm olan qlükoza və fruktoza kimi təbii şəkərlər ekstraksiya olunur. Ultrasəs emalı şərab istehsalının müxtəlif mərhələlərində tətbiq oluna bilər. García-Martín və Sun (2013) öz tədqiqatlarında ultrasəsi şərablarda antosianin miqdarını artıra və tanin miqdarını azalda bilən sürətli yaşlandırma üsulu kimi təqdim edirlər; bu, yüksək keyfiyyətli şərabların istehsalı üçün müsbət hal hesab olunur. Bir çox tədqiqat şərab istehsalı zamanı güclü ultrasəsin müsbət təsirlərini sübut etmişdir. Buna görə də ultrasəs emalı şərabçılıq proseslərində bir sıra məqsədlər üçün ən perspektivli texnologiyalardan biri hesab olunur. Bundan əlavə, ultrasəs əzilmiş üzümdə istifadə üçün rəsmi təsdiqlənmiş üsuldur. (bax: Natolino və Celotti, 2022)
Hochschule Anhalt universitetinin Mərkəzi Almaniya Şərab Tədqiqatları İnstitutundan Prof. Thomas Kleinschmidt-in rəhbərliyi altında aparılan tədqiqatlar ultrasəslə emal edilmiş şərabda polifenolların əhəmiyyətli dərəcədə artdığını aydın göstərir. Məsələn, Almaniyanın Blauer Zweigelt növlü qırmızı şərabında polifenol miqdarı 40%-dən çox artırılmışdır. Tədqiqat üçün 1,5L Blauer Zweigelt qırmızı şərabı 100% amplituda ayarında ultrasəslə emal edilmişdir (amplituda 43 μm, sonotrodun səth sahəsi 9 cm2). Qırmızı rəng üçün optik absorbans 520 nm dalğa uzunluğunda ölçülmüşdür. Ümumi polifenol miqdarını katexin ekvivalentləri ilə ölçmək üçün Folin-Ciocalteu sınağından istifadə edilmiş və ümumi polifenollarda 40% artım müəyyən olunmuşdur.
Şərabın fermentasiyasından əvvəl üzüm şırasının ultrasəslə emalı polifenol miqdarını 40%-ə qədər artırır.
(Tədqiqat və qrafik: © Prof. Th. Kleinschmidt, Hochschule Anhalt)
- daha intensiv dad və aromalar
- daha çox polifenol
- daha tünd rəng
- daha az büzücülük
- daha yüksək HCl indeksi
- ağızda daha yumşaq, daha dolğun hiss
Ultrasəs üzüm şırasından polifenol çıxımını artırmaq üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, ultrasəs emalı şərabı bir neçə dəqiqə ərzində yaşlandıra bilər.
Natolino və Celotti-nin (2022) başqa bir tədqiqatı da ultrasəs emalından sonra şərabın üstün keyfiyyətini nümayiş etdirmişdir. İtaliyanın Udine Universitetinin tədqiqatçıları ultrasəs emalının qırmızı şəraba təsirlərini araşdırmaq üçün S26d14 sonotrodu ilə Hielscher UP200St ultrasəs cihazından istifadə etmişlər. Aşağıdakı qrafiklərdən göründüyü kimi, ultrasəs bütün ultrasəslə emal edilmiş nümunələrdə HCl indeksini emal edilməmiş nümunənin 68,06 ± 1,72 göstəricisindən emal edilmiş nümunələrin orta qiyməti olan 73,78 ± 1,52-yə yüksəldir. Artan amplituda ilə ultrasəs emalı müddəti arasında aydın tendensiya müəyyən edilə bilməmişdir, lakin 30% amplitudada və 2 min müddətində (71,59 ± 1,06), eləcə də 90% amplitudada və 10 min müddətində (74,25 ± 1,53) ultrasəslə emal edilmiş nümunələr arasında HCl indeksinin əhəmiyyətli artımını müşahidə etmək mümkündür. Eyni zamanda, ultrasəs büzücülüyü emal edilməmiş şərab üçün 91,8 ± 1,2 göstəricisindən ultrasəslə emal edilmiş nümunələrin orta qiyməti olan 82,7 ± 3,7-yə endirir (sağdakı qrafiklərə baxın).
Taninlər və polisaxaridlər kimi kolloid maddələrin hissəcik ölçüsü ultrasəs emalı ilə azalır; bu isə sabitliyin və son sensor qavrayışın yaxşılaşmasına kömək edir.
- daha intensiv dad və aroma buketi
- daha çox polifenol
- daha tünd rəng
- daha az büzücülük
- daha yüksək HCl indeksi
- ağızda daha yumşaq, daha dolğun hiss
Şərabın ultrasəslə yaşlandırılması və yetişdirilməsi
Ultrasəs dalğaları sırf fiziki, sono-mexaniki adlandırılan qüvvələr tətbiq etməklə şərabın yaşlandırılmasını sürətləndirir. Üzüm və şərab növünə uyğun tənzimləndikdə ultrasəs emalı antosianinlə taninlər arasındakı kondensasiya reaksiyasının sürətini artıra, şərabın təbii rənginin formalaşması üçün ənənəvi olaraq tələb olunan müddəti qısalda və bununla da şərabın yaşlandırılması üçün lazım olan vaxtı azalda bilər.
Ultrasəslə sürətləndirilmiş şərab yetişdirilməsi: Prof. Th. Kleinschmidt-in tədqiqatı American Blend oduncaq yonqarlarının iştirakı ilə ultrasəs emalı zamanı qırmızı şərabda 3-Methyl-1Butanol aromasının faydalı dəyişikliyini göstərir. (UIP2000hdT ultrasəs cihazı)
HCl indeksi (A), büzücülük indeksi (B) və hissəcik ölçüsü (C) – emal edilməmiş (nəzarət) nümunələrin və müxtəlif amplituda səviyyələrində (30, 60 və 90%) və ultrasəs emalı müddətlərində (2, 6 və 10 min) aşağıdakı cihazdan istifadə edilərək ultrasəslə emal edilmiş nümunələrin qutu diaqramları: UP200St ultrasəs cihazı.
(Tədqiqat və cədvəl: © Natolino və Celotti, 2022)
Enoloji taninlərdən istifadə etməklə şərabın ultrasəslə yaşlandırılması
Palıd oduncağından, üzüm çəyirdəyindən və qabığından, bitki qallından, şabalıddan, quebracho-dan, gambier-dən və mirobalan meyvələrindən ekstraksiya edilən enoloji taninlər dad və aroma profilini və rəngin davamlılığını yaxşılaşdırmaq üçün şərab istehsalının müxtəlif mərhələlərində əlavə edilə bilər. Ultrasəs emalı enoloji taninlərdən istifadə etməklə şərabın yaşlandırılmasını təşviq edə bilər. Ultrasəslə palıd oduncağı emalı palıd taxtacıqlarından və ya yonqarlarından oduncaq mənşəli taninlərin və dad və aroma birləşmələrinin ötürülməsinin əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirildiyi prosesdir. Ultrasəslə palıd oduncağı ilə yaşlandırılmış şərablar əla dad və aroma profili təqdim edir; bu profil çəlləkdə bir neçə ay yaşlandırma ilə müqayisədə bir neçə dəqiqəlik qısa emal ərzində formalaşır. Ultrasəslə ekstraksiya kütlə ötürülməsini artırmaqla palıd aroma birləşmələrini (məsələn, vanillan, evgenol, izoevgenol, furfurol, 5-metilfurfurol, qvayakol, 4-methulguaiacol) sərbəstləşdirir.
Sənaye şərabçılığı üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs cihazları
Hielscher Ultrasonics prosessorları şərabçılıq və spirtli içkilərin yaşlandırılması sahəsində özünü yaxşı təsdiqləmişdir. Şərab istehsalçıları – həm eksklüziv butik üzümçülük təsərrüfatları, həm də iri miqyaslı şərab istehsalçıları – Hielscher şirkətinin geniş avadanlıq çeşidində şərabdan polifenolların ekstraksiyası və şərabın yetişdirilməsi üzrə istehsal tələblərinə uyğun ideal ultrasəs emalı avadanlığını tapırlar. Həm partiyalı, həm də fasiləsiz axın xəttində emal qurğuları hazır vəziyyətdə mövcuddur və elə həmin gün göndərilə bilər.
Məlumatların avtomatik qeydə alınması
Qida və içki məhsullarının istehsal standartlarını yerinə yetirmək üçün istehsal prosesləri ətraflı izlənməli və qeydə alınmalıdır. Hielscher Ultrasonics-in rəqəmsal ultrasəs cihazları məlumatların avtomatik qeydə alınması funksiyasına malikdir. Bu ağıllı funksiya sayəsində cihaz işə salınan kimi ultrasəs enerjisi (ümumi və xalis enerji), temperatur, təzyiq və vaxt kimi bütün mühüm proses parametrləri avtomatik olaraq daxili SD-kartda saxlanılır. Prosesin izlənməsi və məlumatların qeydə alınması prosesin davamlı standartlaşdırılması və məhsul keyfiyyəti üçün vacibdir. Avtomatik qeydə alınmış proses məlumatlarına daxil olmaqla əvvəlki ultrasəs emalı dövrlərini nəzərdən keçirə və nəticəni qiymətləndirə bilərsiniz.
Rəqəmsal ultrasəs sistemlərimizin istifadəçi üçün rahat olan digər xüsusiyyəti brauzer vasitəsilə uzaqdan idarəetmədir. Brauzer vasitəsilə uzaqdan idarəetmə ilə ultrasəs prosessorunuzu istənilən yerdən məsafədən işə sala, dayandıra, tənzimləyə və izləyə bilərsiniz.
Ən yüksək keyfiyyət standartlarına uyğunluq – Almaniyada layihələndirilir və istehsal olunur
Hielscher ultrasəs cihazlarının təkmil aparat təminatı və ağıllı proqram təminatı bitki mənşəli xammalınızdan təkrarlana bilən nəticələrlə etibarlı ultrasəs ekstraksiyasını və istifadəçi üçün rahat, təhlükəsiz istismarı təmin etmək üçün hazırlanmışdır. Möhkəmlik, etibarlılıq, tam yük altında 24/7 işləmə və işçinin baxımından sadə idarəetmə Hielscher ultrasəs cihazlarını üstün seçimə çevirən digər keyfiyyət amilləridir.
Hielscher Ultrasonics ekstraktorları bütün dünyada qida və içki məhsullarının yüksək keyfiyyətli ekstraksiyasında istifadə olunur. Yüksək çıxım və üstün keyfiyyət verdiyi sübut edilmiş Hielscher ultrasəs cihazları yalnız kiçik butik şərab istehsalçıları tərəfindən deyil, əsasən kommersiya satışına çıxarılan şərabların sənaye istehsalında istifadə olunur. Möhkəm aparat təminatı və ağıllı proqram təminatı sayəsində Hielscher ultrasəs prosessorlarını asanlıqla idarə etmək və izləmək mümkündür.
Almaniyanın Teltow şəhərində yerləşən Hielscher Ultrasonics sahibləri tərəfindən idarə olunan ailə şirkətidir. Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatına malikdir. Əlbəttə, Hielscher ultrasəs cihazları CE tələblərinə uyğundur və UL, CSA və RoHs tələblərini yerinə yetirir.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal gücü barədə məlumat verir:
| Partiya həcmi | Axın sürəti | Tövsiyə olunan cihazlar |
|---|---|---|
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 2–15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha yüksək | cihazlar klasteri: UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizə sual verin!
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, pilot və sənaye miqyasında qarışdırma tətbiqləri, dispersiyalaşdırma, emulsiyalaşdırma və ekstraksiya üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- 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.
Bilməyə dəyər faktlar
Şərabda bioaktiv maddələr
Şərabdakı fenol miqdarı fenol birləşmələrini – şərabın dadına, rənginə və ağızda yaratdığı hissə təsir göstərən bir neçə yüz kimyəvi birləşmədən ibarət böyük qrupu əhatə edən təbii fenolu və polifenolları ifadə edir. Bu birləşmələrə fenol turşuları, stilbenoidlər, flavonollar, dihidroflavonollar, antosianinlər, flavanol monomerləri (katexinlər) və flavanol polimerləri (proantosianidinlər) daxildir. Təbii fenolların bu böyük qrupu ümumi şəkildə iki kateqoriyaya bölünə bilər: flavonoidlər və qeyri-flavonoidlər. Flavonoidlərə şərabın rənginə və ağızda yaratdığı hissə töhfə verən antosianinlər və taninlər daxildir. Qeyri-flavonoidlərə resveratrol kimi stilbenoidlər və benzoy, kofein və darçın turşuları kimi fenol turşuları daxildir.
Polifenollar
Polifenollar bitkilərdə rast gəlinən ikincili metabolitlərdir. Bioaktiv maddələr kimi polifenollar bitki piqmentləri, dad və aroma komponentləri, fotosintez sistemini qoruyan maddələr və ya biopolimerlərin (məsələn, liqnin və suberin) qurucu vahidləri kimi təsnif edilə bilər. Polifenollar sinfinə flavonoidlər və antosianinlər, prosianidinlər, benzoy turşusunun törəmələri (məsələn, vanilin turşusu kimi hidroksibenzoy turşuları, qall turşusu kimi trihidroksibenzoy turşuları və protokatex turşusu kimi dihidroksibenzoy turşuları), darçın turşusunun törəmələri (kofein turşusu və p-kumar turşusu kimi hidroksidarçın turşuları) və stilben törəmələri (məsələn, resveratrol) daxildir.
Bu günədək bitkilərdə 8000-dən çox polifenol birləşməsi müəyyən edilmişdir.
Hielscher Ultrasonics yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs homogenizatorlarını müxtəlif ölçülərdə istehsal edir: laboratoriya ölçülərindən başlayaraq sənaye ölçülərinə qədər.