Ефективно почистване и санитарна обработка на винени бъчви с ултразвук

Дъбовите бъчви за отлежаване на вино могат да се почистват и обработват санитарно ефективно с помощта на мощен ултразвук. Чрез ултразвукова обработка се отстранява тартратът и се унищожават микроорганизми като дрожди (Brettanomyces, Dekkera). Освен това ароматните съединения в дървесината стават по-достъпни, когато впоследствие бъчвите се използват за отлежаване и съзряване на вино.

Ултразвуково почистване на винени бъчви

Високомощният ултразвук оказва различни въздействия върху повърхността и по-дълбоката структура на дървесината. Ултразвуковата (известна и като акустична) кавитация в дървесината създава локални условия с висока енергийна плътност, включително големи разлики в налягането, високи температури и високоскоростни потоци на течността.
Тези физични / сономеханични сили водят до по-интензивно омокряне на повърхността на бъчвите, отстраняване на остатъчни отлагания (напр. тартрат), разрушаване на микроорганизмите и ускорена кинетика на преноса на кислород.

Ултразвукова санитарна обработка на винени бъчви – научно доказани резултати

Научни анализи, като определяне на броя на микроорганизмите и измервания на специфичната повърхност, научно доказват ултразвуковото инактивиране на микроорганизмите и отстраняването на тартрата. Доказано е, че ултразвуковото почистване на бъчви дава надеждно възпроизводими резултати (повторяемост) и не се влияе от нееднородността на повърхността на дървесината. Дървените дъги на бъчвите проявяват известна хидрофобност, която възпрепятства освобождаването на ароматни съединения от по-дълбоката структура на дървесината. Високоефективният ултразвук би могъл да увеличи контактния ъгъл между дървесината и течността, особено при високи температури (80◦C). По този начин високоефективната ултразвукова обработка подобрява първоначалния капацитет на дървесината за пренос на кислород, тъй като дървесината се възстановява чрез отстраняване на тартрата и подходяща санитарна обработка. Въздействието на интензивния ултразвук почиства не само външната повърхност, но и прониква в по-дълбоките слоеве на дървесината през естествено съществуващите в нея пори.
Това дълбоко въздействие на ултразвуковата обработка не само осигурява санитарна обработка на бъчвата, но и прави ароматното съединение, присъстващо в структурата на дървесината, достъпно за отлежаването и съзряването на виното.

Примери за отстраняване на тартрат преди (вляво) и след (вдясно) ултразвукова обработка (UIP4000hdT, 60ºC).
(Изследване и снимки: © Breniaux et al., 2019)

Ултразвуково унищожаване на дрожди

Изследването на Breniaux et al. (2019) също демонстрира, че високомощният ултразвук е успял да отстрани 35% от популацията на Brettanomyces spp., 36% от общото количество дрожди, 90% от млечнокиселите бактерии и 100% от оцетнокиселите бактерии до дълбочина 8 mm в структурата на дървесината. Чрез оптимизиране на работните параметри изследователите са успели допълнително да подобрят ефектите на ултразвуковата обработка, така че ефектът на ултразвуковата санитарна обработка достига дълбочина 9 mm в дървесината, която е и дълбочината, до която могат да проникнат виното и съответно дрождите Brettanomyces.

Ултразвукови ефекти върху десорбцията на кислород от дъбови бъчви

Ултразвуковата обработка оказва значително въздействие върху капацитета на дървесината за десорбция на кислород. При сравнение на ултразвуково обработена и необработена дъбова дървесина скоростта на десорбция на кислород е била два пъти по-ниска при дървесината, която не е обработена с ултразвук. След обработката с високомощен ултразвук десорбцията на кислород е била близо до 10 mg/L, което показва значително увеличаване на капацитета за десорбция на кислород вследствие на ултразвуковата обработка. Тези стойности на десорбция на кислород при ултразвуково обработени дъбови бъчви, използвани повторно, са сравними с тези на неизползвана дъбова дървесина, което показва, че използваните бъчви могат да бъдат възстановени чрез ултразвук и че структурата на дъбовата дървесина не се повлиява отрицателно. (вж. Breniaux et al., 2019)

Високоефективни ултразвукови уреди за почистване на бъчви

Hielscher Ultrasonics е пазарен лидер в областта на високоефективното ултразвуково оборудване. Работните параметри, като амплитудата на ултразвука, времето и температурата на водата, допринасят за ефективността на ултразвуковото почистване и санитарната обработка на винени бъчви. Високомощните ултразвукови уреди на Hielscher позволяват пълен контрол за постигане на надеждни ефекти при почистване и санитарна обработка. UIP4000hdT, оборудван с каскатрод Cascatrode, е най-типичната конфигурация, използвана за ефективно и бързо дълбоко почистване на дървени винени бъчви.
Благодарение на дългогодишния опит в проектирането, производството и дистрибуцията на ултразвукови уреди, ултразвуковите уреди на Hielscher са известни със своята производителност, здравина и надеждност.