Starenje vina i hrast umnogome doprinose konačnom ukusu i kvalitetu vina. Poznato je da oba procesa poduzimaju dugo vremena, često proces sazrijevanja ide preko serval godina. Ultrazvuk je vrlo učtiva i brza tehnologija, koja intenzivira sazrijevanje vina i ubrzava procese kao što su vađenje spojeva hrasta, mikro-oksigenacija i hemijski proces (npr. polimerizacija) značajno. Uz ultrazvuku, mlada vina se mogu ostariti u roku od nekoliko minuta do sazrelih vina sa buketom od nekoliko godina starenja u hrastovim bačvama.

Oak-Derived Wine Flavours using Ultrasonic Extraction

Fenolička spoja vezana za astringenciju i aromatični spojevi koji su izvedeni iz hrastova drveta prenose se izuzetno brzo kada se tokom starenja primjenjuje sonication. Ultrazvuk je ubrzao vađenje spoja hrasta na nekoliko minuta – u odnosu na nekoliko godina tradicionalnog starenja bačvi vina.

Oaking of Wine with Ultrasound

Za intenzivirano hrastovinu, hrastovi čipsi ili štapovi sonificiraju se u vinu. Ultrazvučni valovi se otvaraju i remete ćelijske zidove drvenog materijala, tako da se intraćelijski spojevi kao što su tanini, fenoli, furoni, laktoni i dr. ispuštaju ultrazvučnom kavitacijom u vino. Budući da ultrazvučna oscilacija i kavitacija stvaraju intenzivne turbulencije i mikro streaming, prijenos mase između unutrašnjosti ćelije i okolnog otapala drastično se intenzivira tako da su biomolekuli (to jest aroma spoja) efikasni i brzo otpušteni. Pošto je sonication čisto mehanički tretman ne dodaje nikakve hemikalije vinu.

Usporedba kvaliteta u tradicionalnom starenju u vinu i ultrazvučnom starenju u vinu. Ultrazvučno ostarelo vino znatno brže postiže svoj vrhunac kvaliteta.
(graphic: ©Yıldırım and Dündar, 2017, adapted from Leonhardt and Morabito, 2007).

ultrazvuk – Samo mehaničke sile

Visoki intenzivitet, ultrazvuk niske frekvencije stvara energetski gusto stanje, sa visokim pritiscima, temperaturama i visokim silama smicanja. Ove fizičke sile promovišu poremećaj ćelijskih struktura kako bi se oslobodili intraćelijski spojevi u medij. Uz to, ultrazvučno asistiran proces starenja vina promiče procese mikro-oksigenacije i oksidacije. Time kontrolirana ultrasonikacija može pozitivno utjecati na hemijske reakcije u vinu. Ultrazvučno stara vina dostiću svoj kvalitetan vrhunac znatno brže od tradicionalno ostarelih vina. Nadalje, ultrazvučno stara vina pokazuju viši nivo očuvanja, tako da sonicirano vino održava svoj vrhunac kvaliteta duže vrijeme od standardnog procesa starenja.

Mehanizam poremećaja ćelijske zidne (a) razbijanje ćelije zida zbog kavitacije. (b) difuzija otapao u strukturu ćelija.
(Graphic adapted from Shirsath et al., 2012)

Prednosti ultrazvučnog starenja vina iznad starenja hrastove bačve

Hrastove bačve su zajednički, tradicionalni proces za starenje vina. U hrastovim bačvama oksidacija se u maloj količini tokom dugog vremena skladištenja u bačvi. Vrijeme skladištenja za premium peć za vino traje nekoliko godina u tome je skup proces. Tokom sazrijevanja u hrastovim bačvama vino proizvodi brojne jedinstvene arome. Osim dugog procesa sazrijevanja godina i povezanog gubitka vremena, hrastove bačve su skupe za kupovinu i održavanje. Neželjeni mikroorganizmi kao što su vrste ovsjaka (npr. Brettanomyces i Dekkera) mogu kontaminirati vinsko bure. Hljev razmaženo vino je poznato po lošem ukusu i mirisu.
Zbog ovih mana tradicionalnog hrasta bačve, ultrazvučno starenje vina i hrast je troškovno efikasna i naučno dokazana alternativa tradicionalnom starenju u bačvama. Ultrasonication skrati vrijeme sazrijevanja i poboljšava nekoliko kvalitetnih faktora vina. Ultrasonication se može primijeniti tokom različitih faza procesa vina, uključujući maceration, ekstrakciju polifonola, kao i starenje, sazrijevanje i hrast. Naučne studije i industrijske implementacije dokazuju valjanost ultrasonikacije u vinarstvu uz velika poboljšanja u skraćenim periodima starenja i efikasniju proizvodnju visokokvalitetnih vina.

Ultrazvučno ubrzano sazrijevanje vina: Studija prof. Th. Kleinschmidt pokazuje blagotvorno mijenjanje arome 3-Methyl-1Butanol u crvenom vinu kada se sonicira u prisustvu američkog Blend drva čipsa. (Ultrasonicator UIP2000hdT, amplitude 43μm, površina sonotrode 9cm2)

Naučne studije o ultrazvučnom starenju vina

Ultrazvučni intenzivitet ili nivo akustične energetske gušte na relativno umjerenom nivou može promicati brzo vađenje i izliv fenola iz hrastova čipsa u vino, što potencijalno povećava okus vina i hranjivu vrijednost u znatno skraćenom vremenu sazrijevanja. Nadalje, ultrazvučni tretman je sposoban brzo modificirati sastav vina, za koji se pretpostavlja da je posljedica efekata akustične kavitacije. Time bi visok nivo akustiиne energetske guљe trebao promovirati ultrazvučnu modifikaciju sastava vina. (cf. Yang et al., 2014)
Slične efekte starenja su prijavili Jiménez-Sánchez et al. (2020) za šeri sirće pomoću hrastova čipsa i ultrazvuka. Ultrasonication je značajno smanjio vrijeme sazrijevanja u odnosu na tradicionalno sazrijevanje.

Ultrazvučno oslobađanje aroma spoja iz hrasta

Breniaux i kolege istraživali su efekte ultrazvuka velike snage za čišćenje hrastovog vinog bačve i naknadnog oslobađanja polifenola i drugih spoja, kada su bačve korištene nakon tretmana za starenje vina. Polifenoli i fitokemikalije kao što su ellagitanini, lignin i aromatični prekurtori umnogome doprinose sazrijenju vina i okusu. Ukupno gledano, studija je pokazala da je ultrazvučno liječenje dalo više prinosa polifenola i drugih bioaktivnih spojeva u vrlo kratkom roku liječenja. Na primjer, koncentracija furfurala je bila veća u slučaju ultrazvuka u 8 mjeseci starenja i 12 mjeseci starenja, a koncentracija se povećava između 18,8 i 92,6% u odnosu na alternativno parno liječenje. Za 5-metilfurfuralnu, koncentracija je bila znatno višu za ultrazvučni tretman za bačve 1-godišnje bačve (vino u dobi od 12 mjeseci) i 2-godišnje bačve (2, 8 i 12 mjeseci u dobi od vina) s povećanjem između 20,5 i 97%. Što se tiče viski lakton diastereoizomera, Transviski lakton je bio znatno veći za 3-godišnje bačve koje se liječe ultrazvukom: nakon 12 mjeseci starenja vino ima koncentraciju na 75,2 ± 5,6 μg/L, što je rezultiralo povećanjem od 46,9% u odnosu na vino staro u buretu tretiranom parom. Za koncentracije vanilina i syringaldehyda, vrijednosti mjerene u vinu također su bile znatno više nakon ultrazvučnog tretmana. Kada se uporedi sa obradom bačve parom, ukupno je potrošnja energije bila 0,38 kWh za ultrazvuk snage i 3 kWh za vodenu paru, što je 7,89 puta niže.
(cf. Breniaux et al., 2021)

Ultrazvučno promovisane hemijske reakcije u vinu

Tokom starenja vina, dešavaju se brojne hemijske reakcije. Na primer, proantocijanidinski spojovi obično polimeriziraju, kondenciraju se sa antocijaninima, i kombinuju sa drugim polimerima, kao što su proteini i polisaharidi. Ova reakcija kondenzacije s antokcijaninima je glavna hemijska reakcija uključena u tamnjenje i stabilizaciju boje crnog vina, koja se mijenja iz svijetlo crvene u tamnocrvenu sa smeđim tonima.
Rane studije Masuzawa et al., 2000 već su pokazale da ultrazvuk promiče polimerizaciju fenolinih spojeva i povećava sadržaj polifenola u crvenom vinu kako vino sazrijeva.
Tokom starenja vina u bačvama, stotine spoja se može izvući iz drveta u vino, što direktno doprinosi okusu, aromi i ustima-osjećaju osjećaja konačnog vina. Sastav vlakana hrastova drveta igra važnu ulogu u procesu starenja, budući da se izdvajaju hlapljivi fenoli i fenolni aldehidi iz lignina, te furfuralna spoja iz celuloze i hemiceluloze degradacije šećera.
Iako je tradicionalno starenje hrasta-bačve već stoljećima uveličano zaposleno, još uvijek ima nekih inherentnih mana. Prvo, proces starenja u bačvi obično traje od nekoliko mjeseci do nekoliko godina, što je vrlo dugo vremena. Drugo, bačve su skupe, zausti puno prostora u vinariju i treba ih zamijeniti vremenom. Treće, kako hrastovi kovčezi postaju stariji, oni mogu biti kontaminirani nepoželjnim mikroorganizmima kao što su ovce rodovi Brettanomyces i Dekkera.
Pročitajte više o ultrazvučnoj sanitaciji i čišćenju vinskih bačvi!

Ultrazvučna oprema za starenje i sazrijevanje vina

Od nekoliko decenija, Hielscher Ultrasonics je pouzdan dobavljač visokoj snazi, nisko-frekventnih ultrazvučnih procesora industriji hrane i napila. Vinarije i destilerije usvojile su ultrazvučnu tehnologiju za proizvodnju visokokvalitetnih vina i alkoholnih pića u efikasnijim uslovima, dakle, dobijaju rezultate visokog kvaliteta u ubrzanom procesu i pod precizno kontrolisljivim uslovima.
Hielscher ultrasonicators su dostupni u bilo koju veličinu, od ručnog laboratorijskog uređaja za istraživanje i kontrolu kvaliteta do bench-top i pilot sistema za butik vinograde i vinare srednje veličine kao i ultrasonikatore visoke prozirne za velike komercijalne proizvođače vina.
Svi Hielscherovi ultrazvučni procesori imaju vrhunsku tehnologiju uključujući digitalni prikaz u boji, sofisticirani softver, pametne postavke, automatsko protokoliranje podataka na integrisanoj SD-kartici i daljinski upravljač preglednika za precizan rad, ponovene i reprodukcijske rezultate, kao i najviše korisničko-prijateljsko ponašanje. Klijenti širom svijeta koriste Hielscher Ultrasonics tehnologiju u vinarijama i destilerijama koji dosađuju velike rezultate u starenju, hrastu i infusingu vina i duhova.
Kontaktiraj nas odmah! Naše dobro obučeno i dugo iskusno osoblje će vam pomoći sa tehničkim informacijama, preporukama o idealnom ultrasonikatoru i nevezanim citatima!

Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators: