Zrání a dubování vína výrazně přispívá k výsledné chuti a kvalitě vína. Je známo, že oba procesy trvají dlouhou dobu, často proces zrání trvá roky. Ultrazvuk je vysoce účinná a rychlá technologie, která zintenzivňuje zrání vína a významně urychluje procesy, jako je extrakce dubových sloučenin, mikrokysličování a chemické zpracování (např. Polymerace). S ultrazvukem, mladá vína mohou být zralá během několika minut na zralá vína s kyticí několika let zrání v dubových sudech.

Příchutě vína odvozeného z dubu pomocí ultrazvukové extrakce

Fenolické sloučeniny související s adstringencí a aromatické sloučeniny, které pocházejí z dubového dřeva, se přenášejí extrémně rychle, když se během vína během zrání aplikuje sonikace. Ultrazvuk urychlil extrakci dubových sloučenin na několik minut – oproti několika letům tradičního sudového zrání vín.

Dubování vína ultrazvukem

Pro intenzivnější dubové, dubové štěpky nebo tyče jsou sonikovány ve víně. Ultrazvukové vlny otevírají a narušují buněčné stěny dřevěného materiálu, takže intracelulární sloučeniny, jako jsou taniny, fenoly, furony, laktony atd., Jsou uvolňovány ultrazvukovou kavitací do vína. Vzhledem k tomu, že ultrazvuková oscilace a kavitace vytvářejí intenzivní turbulence a mikro-proudění, přenos hmoty mezi vnitřkem buňky a okolním rozpouštědlem je drasticky zesílen tak, aby biomolekuly (tj. Aromatické sloučeniny) byly účinné a rychle se uvolňovaly. Vzhledem k tomu, že sonikace je čistě mechanická léčba, nepřidává do vína žádné chemikálie.

Srovnání vlastností tradičního zrání ve víně a ultrazvukového zrání ve víně. Ultrazvukem zralé víno dosahuje své špičkové kvality výrazně rychleji.
(grafika: ©Yıldırım a Dündar, 2017, převzato z Leonhardt a Morabito, 2007).

Ultrazvuk – Výhradně mechanické síly

Vysoce intenzivní, nízkofrekvenční ultrazvuk vytváří energeticky husté podmínky s vysokými tlaky, teplotami a vysokými smykovými silami. Tyto fyzikální síly podporují narušení buněčných struktur za účelem uvolnění intracelulárních sloučenin do média. Navíc ultrazvukem asistovaný proces stárnutí vína podporuje mikro-okysličování a oxidační procesy. Tím, řízená ultrazvuku může pozitivně ovlivnit chemické reakce ve víně. Ultrazvukem zrající vína dosahují svého vrcholu kvality výrazně rychleji než tradičně zrající vína. Kromě toho ultrazvukem zrající vína vykazují vyšší úroveň konzervace, takže sonikované víno si udržuje svou špičkovou kvalitu po delší dobu než standardní proces stárnutí.

Mechanismus narušení buněčné stěny (a) rozbití buněčné stěny v důsledku kavitace. b) difúze rozpouštědla do buněčné struktury.
(Grafika převzata z Shirsath et al., 2012)

Výhody ultrazvukového zrání vína oproti stárnutí dubového sudu

Dubové sudy jsou běžným, tradičním procesem zrání vína. V dubových sudech probíhá oxidace v malém množství po dlouhou dobu skladování v sudu. Doba skladování prémiové vinné pece trvá několik let, což je nákladný proces. Během zrání v dubových sudech produkuje víno řadu jedinečných vůní. Kromě dlouhého procesu zrání v letech a s tím spojené časové ztráty jsou dubové sudy drahé na nákup a údržbu. Nežádoucí mikroorganismy, jako jsou druhy kvasinek (např. Brettanomyces a Dekkera), mohou kontaminovat sudy s vínem. Kvasnicové zkažené víno je známé špatnou chutí a vůní.
Vzhledem k těmto nevýhodám tradičního dubového sudového dubu je ultrazvukové zrání vína a dubování nákladově efektivní a vědecky prokázanou alternativou k tradičnímu zrání v sudech. Ultrazvuku zkracuje dobu zrání a zlepšuje několik kvalitativních faktorů vína. Ultrazvuku lze aplikovat během různých fází procesu výroby vína, včetně macerace, extrakce polyfenolů, stejně jako stárnutí, zrání a dubování. Vědecké studie a průmyslové implementace dokazují platnost ultrazvuku ve vinařství s významným zlepšením zkrácených dob zrání a efektivnější výrobou vysoce kvalitních vín.

Ultrazvukem zrychlené zrání vína: Studie prof. Th. Kleinschmidta ukazuje prospěšnou změnu aroma 3-Methyl-1Butanol v červeném víně při sonikaci v přítomnosti dřevní štěpky American Blend. (Ultrasonicator UIP2000hdT, amplituda 43μm, povrch sonotrody 9cm2).

Vědecké studie o ultrazvukovém stárnutí vín

Ultrazvuková intenzita nebo úroveň hustoty akustické energie na relativně mírné úrovni může podpořit rychlou extrakci a vyluhování fenolů z dubových třísek do vína, čímž se potenciálně zvyšuje chuť vína a nutriční hodnota během výrazně zkrácené doby zrání. Ultrazvuková léčba je navíc schopna rychle měnit složení vína, což je způsobeno účinky akustické kavitace. Vysoká úroveň hustoty akustické energie má tedy podporovat ultrazvukovou modifikaci složení vína. (srov. Yang et al., 2014)
Podobné účinky stárnutí byly hlášeny Jiménez-Sánchez et al. (2020) pro sherry ocet pomocí dubových třísek a ultrazvuku. Ultrazvuku výrazně snížila dobu zrání ve srovnání s tradičním zráním.

Ultrazvukové uvolňování aromatických sloučenin z dubu

Breniaux a kolegové zkoumali účinky vysoce výkonného ultrazvuku pro čištění dubového sudu na víno a následné uvolňování polyfenolických a dalších sloučenin, když byly sudy použity po ošetření pro zrání vína. Polyfenoly a fytochemikálie, jako jsou ellagitanniny, lignin a aromatické prekurzory, významně přispívají ke zrání a chuti vína. Celkově studie ukázala, že ultrazvuková léčba poskytla vyšší výnosy polyfenolů a dalších bioaktivních sloučenin ve velmi krátké době léčby. Například koncentrace furfuralu byla vyšší v případě ultrazvukové léčby v 8 měsících stárnutí a 12 měsících stárnutí, přičemž koncentrace se zvýšila o 18,8 až 92,6 % ve srovnání s alternativní parní léčbou. U 5-methylfurfuralu byla koncentrace významně vyšší pro ultrazvukové ošetření sudů 1 roku starých sudů (12 měsíců staré víno) a 2 roky starých sudů (2, 8 a 12 měsíců staré víno) s nárůstem mezi 20,5 a 97%. Pokud jde o whisky laktonové diastereoisomery, trans-whisky lakton byl významně vyšší u 3letých sudů ošetřených ultrazvukem: po 12 měsících stárnutí má víno koncentraci 75,2 ± 5,6 μg / l, což vedlo k nárůstu o 46,9% ve srovnání s vínem zrajícím v sudu ošetřeném parou. Pro koncentrace vanilinu a syringaldehydu byly hodnoty naměřené ve víně také významně vyšší po ultrazvukové léčbě. Ve srovnání s úpravou sudové páry byla celková spotřeba energie 0,38 kWh pro výkonový ultrazvuk a 3 kWh pro vodnou páru, což je 7,89krát nižší.
(srov. Breniaux et al., 2021)

Ultrazvukem podporované chemické reakce ve víně

Během zrání vína dochází k četným chemickým reakcím. Například proanthokyanidinové sloučeniny mají tendenci polymerovat, kondenzovat s antokyany a kombinovat se s jinými polymery, jako jsou proteiny a polysacharidy. Tato kondenzační reakce s antokyany je hlavní chemickou reakcí podílející se na ztmavnutí a stabilizaci barvy červeného vína, která se mění z jasně červené na tmavě červenou s hnědými tóny.
Rané studie Masuzawy et al., 2000 již prokázaly, že ultrazvuk podporuje polymeraci fenolických sloučenin a zvyšuje obsah polyfenolů v červeném víně, jak víno zraje.
Během zrání vína v sudech mohou být extrahovány stovky sloučenin ze dřeva na víno, což přímo přispívá k chuti, vůni a pocitu v ústech konečného vína. Materiálové složení dubového dřeva hraje důležitou roli v procesu stárnutí, protože se extrahují těkavé fenoly a fenolické aldehydy z ligninu a furfuralové sloučeniny z celulózy a hemicelulózy, cukrové degradace.
Ačkoli tradiční zrání dubových sudů bylo po staletí široce používáno, stále existují některé inherentní nevýhody. Za prvé, proces stárnutí v sudu obvykle trvá několik měsíců až několik let, což je velmi časově náročné. Za druhé, sudy jsou drahé, zabírají spoustu místa ve vinařství a je třeba je časem vyměnit. Za třetí, jak dubové sudy stárnou, mohou být kontaminovány nežádoucími mikroorganismy, jako jsou kvasinky rodů Brettanomyces a Dekkera.
Přečtěte si více o ultrazvukové sanitaci a čištění vinných sudů!

Ultrazvukové zařízení pro zrání a zrání vína

Již několik desetiletí je Hielscher Ultrasonics důvěryhodným dodavatelem vysoce výkonných, nízkofrekvenčních ultrazvukových procesorů pro potravinářský a nápojový průmysl. Vinařství a lihovary přijaly ultrazvukovou technologii k výrobě vysoce kvalitních vín a alkoholických nápojů za efektivnějších podmínek, tj. Získat vysoce kvalitní výsledky ve zrychleném procesu a za přesně kontrolovatelných podmínek.
Hielscher ultrasonicators jsou k dispozici v jakékoli velikosti, od ručního laboratorního zařízení pro výzkum a kontrolu kvality až po bench-top a pilotní systémy pro butikové vinice a středně velké vinaře, stejně jako vysoce výkonné ultrasonicators pro velké komerční výrobce vína.
Všechny ultrazvukové procesory Hielscher jsou vybaveny nejmodernější technologií včetně digitálního barevného displeje, sofistikovaného softwaru, inteligentních nastavení, automatického protokolování dat na integrované SD kartě a dálkového ovládání prohlížeče pro přesný provoz, opakovatelné a reprodukovatelné výsledky, stejně jako nejvyšší uživatelskou přívětivost. Zákazníci po celém světě používají technologii Hielscher Ultrasonics ve vinařstvích a lihovarech, které dosahují skvělých výsledků při stárnutí, dubování a infuzi vín a lihovin.
Kontaktujte nás nyní! Náš dobře vyškolený a dlouholetý zkušený personál vám pomůže s technickými informacemi, doporučeními na ideální ultrasonicator a nezávazné citace!

Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators: