Vína bohatá na polyfenoly díky výkonovému ultrazvuku

Sonikace zlepšuje extrakci fenolických sloučenin z hroznů do moštu, což přispívá k celkovému obsahu polyfenolů – a tím zlepšuje další proces stárnutí vína. Použití výkonového ultrazvuku přináší vyšší výtěžky extrakce a urychluje zrání vín. Výkonový ultrazvuk je proto schválenou metodou pro ošetření drcených hroznů a používá se k extrakci polyfenolů, ke stárnutí / zrání vína a k aromatizaci dubovým dřevem.

Výkonový ultrazvuk pro extrakci polyfenolů a zrání vína

Mechanismus působení ultrazvuku ve vinařství je založen na ultrazvukové / akustické kavitaci. Vysoké kavitační smykové síly rozrušují buněčné struktury a rozšiřují póry v buněčných stěnách. To vede k uvolnění intracelulárního materiálu (např. škrobu, enzymů, proteinů, fenolických složek). Sonomechanické síly ultrazvukových vln podporují distribuci rozpouštědla v tkáni a pronikání rozpouštědla do buněčného materiálu, což vede k výrazně zvýšenému přenosu hmoty. Sonikace navíc podporuje biochemické reakce, jako je polymerace a kondenzace polyfenolů, a vyvolává mikrooxygenaci. Všechny tyto účinky ultrazvuku přispívají ke stárnutí a zrání vín.

Ultrazvuková extrakce polyfenolů z hroznů

Polyfenoly ve víně: U vín spolu polyfenoly a kvalita vína úzce souvisejí. Tyto sekundární metabolity hroznů významně ovlivňují organoleptické vlastnosti vína, a tím i kvalitativní faktory, jako je barva, svíravost a hořkost. Sonikace pro extrakci polyfenolů během procesu výroby vína (např. sonikace moštu před fermentací) a během stárnutí vína (s kontaktem se dřevem nebo bez něj) vyvolává nekonečné množství reakcí, které vedou ke komplexním přeměnám (mikrooxygenace, kopigmentace, cykloadice, polymerace a oxidace) polyfenolů a taninů.

Sonikace moštu před fermentací vína

Při aplikaci ultrazvuku na hroznový mošt se zvyšuje uvolňování polyfenolů z dužiny hroznů. Protože akustická kavitace – princip, na kterém sonikace funguje – velmi účinně rozrušuje buněčné struktury a otevírá intracelulární struktury, uvolňuje se z hroznů a hroznových slupek mnohem více bioaktivních sloučenin než při tradičním lisování. Mezi tyto bioaktivní sloučeniny patří mimo jiné aromatické látky, pigmenty a zdraví prospěšné látky, jako jsou taniny, antokyany, flavan-3-oly, proantokyanidiny a flavonoly; stilbenoidy, jako je resveratrol; fenolové kyseliny, jako je kyselina benzoová, kávová a skořicová; katechiny, jakož i kyselina vinná a kyselina jablečná. Kromě toho se extrahují přírodní cukry, jako je glukóza a fruktóza, které jsou zásadní pro fermentační proces při výrobě vína. Sonikaci lze použít v různých fázích výroby vína. García-Martín a Sun (2013) ve své studii představují ultrazvuk jako techniku rychlého stárnutí, která by mohla vínům zajistit vyšší obsah antokyanů a snížení obsahu taninů, což je považováno za pozitivní pro výrobu vysoce kvalitních vín. Mnoho studií prokázalo pozitivní účinky výkonového ultrazvuku při výrobě vína. Proto je sonikace považována za jednu z nejslibnějších technologií pro řadu účelů ve vinařských procesech. Ultrazvuk je navíc oficiálně schválenou metodou pro použití u drcených hroznů. (srov. Natolino a Celotti, 2022)

Studie pod vedením prof. Thomase Kleinschmidta z vysoké školy Hochschule Anhalt, Středoněmeckého institutu pro výzkum vína, jasně prokazují významné zvýšení obsahu polyfenolů v sonikovaném víně. Například u německého červeného vína odrůdy Blauer Zweigelt se obsah polyfenolů zvýšil o více než 40%. Pro účely studie bylo 1,5L červeného vína Blauer Zweigelt sonikováno při nastavení amplitudy na 100% (amplituda 43 μm, plocha sonotrody 9 cm²). Extinkce byla měřena při 520 nm pro červené zbarvení. K měření celkového obsahu polyfenolů vyjádřeného jako katechiny byla použita metoda Folin-Ciocalteu, která prokázala 40% nárůst celkových polyfenolů.

Ultrazvuk lze považovat za jednu z nejslibnějších technologií pro řadu účelů ve vinařských procesech a je oficiálně schválen pro použití při ošetření drcených hroznů.
Další studie autorů Natolino a Celotti (2022) rovněž prokázala vyšší kvalitu vína po ošetření ultrazvukem. Výzkumníci z Univerzity v Udine v Itálii použili ultrazvukový přístroj Hielscher UP200St se sonotrodou S26d14 ke zkoumání účinků sonikace na červené víno. Jak ukazují níže uvedené grafy, ultrazvuk zvyšuje index HCl u všech sonikovaných vzorků z 68,06 ± 1,72 u neošetřeného vzorku na 73,78 ± 1,52 jako průměrnou hodnotu ošetřených vzorků. Mezi rostoucí amplitudou a dobou sonikace nebylo možné vysledovat jednoznačný trend, přesto lze pozorovat významné zvýšení indexu HCl mezi vzorky sonikovanými při 30% a 2 min (71,59 ± 1,06) a při 90% a 10 min (74,25 ± 1,53). Ultrazvuk zároveň snižuje svíravost z 91,8 ± 1,2 u neošetřeného vína na 82,7 ± 3,7 jako průměrnou hodnotu sonikovaných vzorků (viz grafy vpravo).
Velikost částic koloidních látek, jako jsou taniny a polysacharidy, se sonikací zmenšuje, což přispívá ke zlepšení stability a konečného senzorického vnímání.

Ultrazvukové stárnutí a zrání vína

Ultrazvukové vlny urychlují stárnutí vína působením čistě fyzikálních, tzv. sonomechanických sil. Pokud je sonikace přizpůsobena odrůdě hroznů a typu vína, může zvýšit rychlost kondenzační reakce mezi antokyany a taniny, zkrátit obvyklou dobu přirozeného vývoje barvy vína, a tím snížit čas potřebný ke stárnutí vína.

Ultrazvukové stárnutí vína s použitím enologických taninů

Enologické taniny, extrahované z dubového dřeva, hroznových semen a slupek, rostlinných hálek, kaštanu, quebracha, gambieru a plodů myrobalánu, lze přidávat v různých fázích výroby vína ke zlepšení chuťového profilu a stálosti barvy. Sonikace může podpořit stárnutí vína s použitím enologických taninů. Ultrazvuková aromatizace dubovým dřevem je výrazně urychlený proces přenosu taninů a aromatických látek pocházejících ze dřeva z dubových dužin nebo štěpek. Vína zrající s dubovým dřevem za pomoci ultrazvuku nabízejí skvělý chuťový profil, který se vyvine během krátkého ošetření v řádu několika minut, ve srovnání s mnoha měsíci zrání v sudech. Ultrazvuková extrakce uvolňuje aromatické látky dubu (např. vanillan, eugenol, isoeugenol, furfural, 5-methylfurfural, guaiacol, 4-methulguaiacol) díky zvýšenému přenosu hmoty.

Vysoce výkonné ultrazvukové přístroje pro průmyslové vinařství

Ultrazvukové procesory Hielscher Ultrasonics jsou v oblasti výroby vína a zrání destilátů dobře zavedené. Vinaři – jak exkluzivní butikové vinice, tak velcí producenti vína – najdou v široké nabídce zařízení Hielscher ideální ultrazvukové vybavení pro své výrobní požadavky v oblasti extrakce polyfenolů z vína a zrání vína. Vsádková i kontinuální průtoková procesní uspořádání jsou snadno dostupná a mohou být expedována ještě tentýž den.

Automatický záznam dat

Aby byly splněny výrobní normy pro potraviny a nápoje, musí být výrobní procesy podrobně monitorovány a zaznamenávány. Digitální ultrazvuková zařízení Hielscher Ultrasonics jsou vybavena automatickým záznamem dat. Díky této chytré funkci se všechny důležité procesní parametry, jako je ultrazvuková energie (celková a čistá energie), teplota, tlak a čas, automaticky ukládají na vestavěnou SD kartu, jakmile je zařízení zapnuto. Monitorování procesu a záznam dat jsou důležité pro průběžnou standardizaci procesu a kvalitu produktu. Díky přístupu k automaticky zaznamenaným procesním datům můžete zpětně zkontrolovat předchozí sonikační cykly a vyhodnotit jejich výsledky.
Další uživatelsky přívětivou funkcí je vzdálené ovládání našich digitálních ultrazvukových systémů přes prohlížeč. Prostřednictvím vzdáleného ovládání přes prohlížeč můžete svůj ultrazvukový procesor odkudkoli na dálku spouštět, zastavovat, nastavovat a monitorovat.

Splnění nejvyšších standardů kvality – navrženo a vyrobeno v Německu

Propracovaný hardware a chytrý software ultrazvukových přístrojů Hielscher jsou navrženy tak, aby zaručovaly spolehlivé výsledky ultrazvukové extrakce z vaší rostlinné suroviny s reprodukovatelnými výsledky a uživatelsky přívětivým, bezpečným provozem. Robustnost, spolehlivost, nepřetržitý provoz 24/7 při plném zatížení a jednoduchá obsluha z pohledu pracovníka jsou dalšími faktory kvality, které činí ultrazvukové přístroje Hielscher výhodnými.
Extraktory Hielscher Ultrasonics se po celém světě používají pro vysoce kvalitní extrakci potravinářských a nápojových produktů. Ultrazvukové přístroje Hielscher, které prokazatelně poskytují vysoké výtěžky a vynikající kvalitu, se nepoužívají jen u menších butikových vinařů, ale převážně v průmyslové výrobě komerčně distribuovaných vín. Díky robustnímu hardwaru a chytrému softwaru lze ultrazvukové procesory Hielscher snadno obsluhovat a monitorovat.
Hielscher Ultrasonics v Teltow v Německu je rodinná firma řízená majitelem. Hielscher Ultrasonics je certifikována podle ISO. Ultrazvukové přístroje Hielscher samozřejmě splňují požadavky CE a vyhovují požadavkům UL, CSA a RoHs.

Níže uvedená tabulka vám poskytne přehled o přibližné zpracovatelské kapacitě našich ultrazvukových přístrojů: