Ultrazvuk je metoda non-tepelné zpracování, který se již široce používá v potravinářském průmyslu v důsledku své mírné aplikace, ale významné účinky na výrobku. Pro vinařství, sonikace nabízí různé aplikace, jako je extrakce chutí, fenolických látek a barviv, zrání & stárnutí, na oaking jakož i odplynění.

Víno je alkoholický nápoj, nejčastěji vyrobené z hroznů, ale také z jiných druhů ovoce (například jablečné víno, bezinky víno) nebo materiály na bázi škrobu (např. Rýže vína, kukuřice víno).
Víno je zvýhodněný spotřební zboží, jehož výroba vyžaduje skvělého procesu. Tvorba kvalitní a vysoce kvalitní vína je známý jako časově náročné a tím nákladnou podnikání. A konečně, že je v zájmu vinaře, aby urychlila Kvašení (Konverze na alkohol) a zrání (udělit komplexní chutí a vůní) a vyrábět současně kvalitní likér s požadovanou chuť, vůni, pocit v ústech a barvy.

Různé efekty ultrazvuku při zpracování vína

Power ultrazvuk aplikuje na víno nabízí celou řadu příznivých účinků. Nejdůležitější aplikace patří příchuť intenzifikace vinařského kytice extrahováním aromatické bohaté složky, jako jsou fenoly a aromatických látek, se opečeníA zrychlení z zrání & stárnutí,

Extrakce aromatických a fenolických sloučenin z hroznů

Ultrazvuk je dobře známé a osvědčené prostředky pro extrakci intracelulární rostlinného materiálu a aromatické sloučeniny. Mechanická účinnost ultrazvuku podporuje difúzi rozpouštědel do tkáně. Jako ultrazvuk přestávky buněčné stěny mechanicky kavitace smykové síly, usnadňuje přenos z buňky do rozpouštědla. Snížení velikosti částic pomocí ultrazvukové kavitace zvětšuje plochu povrchu je ve styku mezi pevnou a kapalnou fází.
Hrozny jsou slavné a žádají o bohatost polyfenolů. Tyto fenolické sloučeniny (jako jsou monomerní flavanoly, dimerní, trimerní a polymerní prokyanidiny, jakož i fenolové kyseliny) z hroznů jsou známy pro své antiradikální a antioxidační vlastnosti. Chemicky mohou být odděleny ve dvou podkategoriích: flavonoidy a ne-flavonoidy. Nejdůležitějšími flavonoidy ve víně jsou antokyany a taniny, které přispívají k barvení, chuti a pocitu v ústech. Mezi non-flavonoidy patří stilbeny, jako je resveratrol a kyselé sloučeniny, jako je kyselina benzoová, kyselina káva a kyselina skořicová. Většina těchto fenolických sloučenin je obsažena v kůži hroznů a semenách. Intenzivní ultrazvukové síly jsou schopny efektivně extrahovat cenné přísady z hroznových semen a pokožky.
Ve studii Cocito et al. (1995), ultrazvuku bylo prokázáno jako rychlé, opakovatelné a lineární proces pro extrakci aromatických sloučenin v moštu a vína. Získané výsledky z koncentrací sloučeniny ultrazvukovou extrakcí byly vyšší než ty, které extrakce C18 (extrakce pryskyřice).
Shrneme-li výhody ultrazvukové extrakce, ultrazvuk je levný, jednoduchý a efektivní alternativu ke konvenčním netermickými extrakčních prostředků, jako je vysoký hydrostatický tlak (HP), stlačeného oxidu uhličitého (CCO2) a nadkritickém oxidu uhličitém (ScCO2) a vysoké polní luštěniny elektrické (Nápověda). Další výhodou je skutečnost, že ultrazvukové extrakce - na rozdíl od alternativy výše uvedených - mohou být snadno testovány na Laboratoř nebo bench-top měřítku. Tyto studie poskytují reprodukovatelné výsledky tak, že vkládá scale-up nevyžaduje další úsilí při hledání optimálního nastavení. Pro plnou komerční produkce, spolehlivý ultrasonicators těžkých nákladních s až 16.000 W na jednotku umožňují léčbu ultrazvuku velmi vysokých proudů hlasitosti.

Ultrazvukem asistované extrakci pro Oaking Wine

Během stáčení se víno dostane do styku s dřevem sudů (tradiční kácení) nebo s přidanými dřevními štěpkami, dřevěnými tyčinkami nebo daky prachem (alternativní kácení). Nejčastějším dřevem pro koksování (aroma) je - podle termínu procedury - dub (quercus). Jiné druhy dřeva, které se používají vzácněji, jsou např. Kaštan, borovice, řezivo, třešeň nebo akácie. Chemické vlastnosti dřeva se používají k získání hlubokých účinků, pokud jde o vínovou chuť a kytici. Fenoly obsažené v dubu spolupracují s vínem produkujícím chuť, jako je vanilka, karamel, krém, koření nebo zemitá příchuť. Velmi důležitým účinkem jsou ellagitaniny (hydrolyzovatelné taniny), které jsou odvozeny z dřevěných struktur ligninu, protože chrání víno před oxidací a redukcí.
Ultrazvuková extrakce je užitečná ve fázi zatažení vína kvůli skutečnosti, že pronikání tekutiny do dřevěné konstrukce prášku, štěpků, tyčinky nebo tyčinky bude zesíleno vysokotlakým a nízkotlakým cyklem generovaným ultrazvukem. Tím se výrazně zvýší přenos hmoty, což znamená kratší dobu zatažení a vyšší výsledky týkající se chuti. Pokud se do vína nanese destilát z dubového prášku nebo aromatického dřeva (alternativní nanášení), ultrazvukové síly poskytují velmi jemnou disperzi částic nebo kapiček do vína, aby se zlepšilo zvlhčení povrchu a expozice. To je velmi důležité pro dosažení vysoké chuti a pocitu v ústech a přispívá ke kvalitě alkoholického nápoje. Skutečnost, že barreling a stárnutí představují prodloužený časový a nákladový faktor při vinifikaci, činí ultrazvuk výjimečně zajímavou metodou zpracování, protože ultrazvukové přístroje Hielscher přesvědčují nízké investiční náklady, snadnou realizaci a vynikající energetická účinnost,

Ultrazvukem asistovaná deaglomerace během zrání vína

Během tradiční časově náročné proces stárnutí vína, reakce různých molekul se vyskytují ve víně. To znamená, že molekuly podle toho změní na interakci mezi sebou. Čas a výsledek této molekulární změny závisí na složkách vína a jeho okolí. Běžně je schválen, že alkohol se disperguje v kapalinách, ale neznamená to, že bude dosaženo míchání molekul. Stejně jako u vína, samozřejmě jen s nízkou energií pro reakce – jako lepení a míchání - je k dispozici, se stupeň přirozené změny většinou být nedokončené. Zatímco složky mají tendenci komunikovat, připojit a změnit molekulární vlastnosti, mohou neuvědomují absolutní interakce, konverzi, nebo lepení na molekulární úrovni z důvodu nízké energie přítomné.
Jak víno se podrobí ultrazvuku (což znamená, že vstup energie do kapaliny), složky nabízejí více konzistentní a jednotný stupeň disperze. Sonikací, víno se stává homogenní kapalina s prodlouženou trvanlivostí ve velmi krátké době léčby. Homogenita umožňuje větší interakci mezi molekulami a tím více kompletní molekulární změny. To znamená, že vylepšení chuti a kvality.

Disperze: Předběžné plnění, většina vína jsou přidány doplňkové látky, jako jsou například konzervační činidla (například hydrogensíran draselný, hydrogensíran sodný), čistící prostředky, barvicí prášky a další čiřidel a ameliorants. Tyto přísady se používají, aby se zabránilo předčasnému zhnědnutí a zkažení, s cílem zlepšit kvalitu vína, k odstranění nedostatků nebo k podpoře procesu kvasit. Ultrazvukem, tyto přísady mohou být rozptýleny velmi důsledně do vína tak, že vyšší výsledky zpracování jsou dosahuje. To vede nakonec k vyšší kvalitě a lepší chuť - úsilí každého vinaře.

Ultrazvukové extrakce aktivních látek

Víno má širokou řadu zdraví prospěšné účinných látek, jako jsou taniny, fenoly, flavonoidy a další, které jsou cenné složky použité ve farmacii, potravinářském a kosmetickém průmyslu.
Přečtěte si více o extrakci fytochemikálií, jako jsou polyfenoly, antokyanidiny, proanthocyanidin a další bioaktivní sloučeniny z hroznů a vedlejších produktů z hroznů!

Exkurs

Stárnutí rýžového vína a kukuřice vína: Chang et al. (2002) zjistili ve své studii o rýžovým vínem a kukuřice vína, že stárnutí účinky ultrazvuku vína závisí na druhu vína. Tak byl ultrazvukový stárnutí rýžového vína, pokud jde o hodnotu pH, obsahu alkoholu, acetaldehyd, aroma a senzorické vlastnosti výrazně lepší, než ultrazvukem asistované zrání kukuřice vína. U obou je rýžové víno a kukuřice víno, doba zrání byla značně snížena (od 1 roku do 1 týdne nebo 3 dny).

průmyslové ultrasonicators s průtokoměresem pro sonikaci vína a šťáva,

Hielscher je ultrazvukové procesory

Hielscher je předním dodavatelem vysoce kvalitních a vysoce výkonných ultrazvukových zařízení. Ultrazvukové přístroje vyrobené společností Hielscher se používají pro laboratorní vzorky, zpracování v pilotním měřítku nebo pro výrobu v plném rozsahu v mnoha průmyslových a výzkumných oblastech. Pro dokonalý výkon a přizpůsobení každému procesu nabízí společnost Hielscher širokou škálu ultrazvukových zařízení pro ultrazvukové měření libovolného objemu kapaliny od několika mikrolitrů po stovky krychlových metrů za hodinu. Ultrazvukové přístroje lze snadno testovat na jejich efektivitu v menším měřítku. Obvykle je UIP1000hd (1 kW) se používá pro vývoj procesu pro průtoky od 0,5 l do 1000l za hodinu. V tomto měřítku, účinnost zpracování může být optimalizována změnou rychlosti amplitudy, tlaku a průtoku. Instalace nebo dovybavení ultrazvukové systému do výrobní linky, jakož i provoz a údržba jsou jednoduché a bez obtíží.

Ultrazvuk v kapalinách

Vysoký výkon ultrazvuk generuje kavitace do kapaliny. Při implozi kavitačních bublin, lokálně se objeví extrémně vysoké síly: v kavitačné „hot spot“ velmi vysoké teploty (. Cca 5,000K) a tlaky (cca 2,000atm.) Je dosaženo. Imploze kavitace bubliny také za následek proudů kapaliny až do 280 m / s rychlost. Když se tyto intenzivní síly jít do kapaliny, které způsobují různé efekty. V alkoholickém kapaliny, ultrazvuku způsobuje urychlení oxidace, polymerizace a kondenzace alkoholů, aldehydů, esterů, a olefinů k vybudování nové sloučeniny, které vytvářejí větší a lepší chuť a vůni.
Jako nejzajímavější ultrazvukových aplikací pro výrobu vína (vinifikace), zejména ultrazvukem asistované těžbaAglomerace, a rozptyl muset být jmenován. Tyto dopady aby sonifikačního takový účinný způsob zpracování vína a jiných nápojů.
Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators: