Vinlagring og egetræ bidrager i høj grad til vinens endelige smag og kvalitet. Begge processer er kendt for at tage lang tid, ofte går modningsprocessen over servalår. Ultralyd er en meget effektiv og hurtig teknologi, der intensiverer vinmodning og fremskynder processer såsom ekstraktion af egeforbindelser, mikrooxygenering og kemisk proces (f.eks. Polymerisation) betydeligt. Med ultralydbehandling kan unge vine lagres inden for få minutter til modne vine med buketten af flere års lagring i egetræsfade.

Eg-afledte vin smag ved hjælp af ultralydsekstraktion

Astringency-relaterede phenolforbindelser og aromatiske forbindelser, der begge stammer fra egetræ, overføres ekstremt hurtigt, når sonikering påføres under vin under lagring. Ultralyd accelererede ekstraktionen af egetræsforbindelser til et par minutter – sammenlignet med flere års traditionel fadlagring af vine.

Egetræ af vin med ultralyd

Til intensiveret egetræ lydiseres egetræ eller stave i vin. Ultralydbølgerne åbner og forstyrrer cellevæggene i træmaterialet, så de intracellulære forbindelser som tanniner, phenoler, furoner, lactoner osv. frigives ved ultralydkavitation i vinen. Da ultralydsoscillation og kavitation skaber intense turbulenser og mikrostreaming, intensiveres masseoverførslen mellem celleinteriøret og det omgivende opløsningsmiddel drastisk, så biomolekylerne (dvs. aromaforbindelser) frigives effektivt og hurtigt. Da sonikering er en rent mekanisk behandling, tilføjer den ingen kemikalier til vinen.

Sammenligning af kvaliteter i traditionel lagring i vin og ultralydslagring i vin. Ultralydlagret vin opnår sin højeste kvalitet betydeligt hurtigere.
(grafik: ©Yıldırım og Dündar, 2017, tilpasset fra Leonhardt og Morabito, 2007).

Ultralyd – Udelukkende mekaniske kræfter

Højintensiv, lavfrekvent ultralyd skaber energitætte forhold med høje tryk, temperaturer og høje forskydningskræfter. Disse fysiske kræfter fremmer forstyrrelsen af cellestrukturer for at frigive intracellulære forbindelser i mediet. Derudover fremmer ultralydassisteret lagringsproces af vin mikrooxygenerings- og oxidationsprocesser. Derved kan kontrolleret ultralydbehandling positivt påvirke de kemiske reaktioner i vinen. Ultralydlagrede vine når deres kvalitetstop betydeligt hurtigere end traditionelt lagrede vine. Desuden viser ultralydlagrede vine et højere konserveringsniveau, således at sonikeret vin opretholder sin højeste kvalitet i længere tid end standard aldringsprocessen.

Mekanismen for cellevægsforstyrrelse (a) brud på cellevæg på grund af kavitation. b) diffusion af opløsningsmiddel i cellestrukturen.
(Grafik tilpasset fra Shirsath et al., 2012)

Fordele ved ultralydsvin aldring over egetræsfad aldring

Egetræsfade er den almindelige, traditionelle proces til lagring af vin. I egetræsfadene finder oxidation sted i en lille mængde over lang opbevaringstid i tønden. Opbevaringstiden for premium vinovn tager flere år i er derfor en dyr proces. Under modningen i egetræsfade producerer vinen mange unikke aromaer. Udover den lange modningsproces i årevis og det tilhørende tidstab er egetræsfade dyre at købe og vedligeholde. Uønskede mikroorganismer som gærarter (f.eks. Brettanomyces og Dekkera) kan forurene vintønder. Gærfordærvet vin er kendt for dårlig smag og lugt.
På grund af disse ulemper ved traditionel tønde egetræ, ultralyd vin aldring og oaking er et omkostningseffektivt og videnskabeligt bevist alternativ til traditionel lagring i tønder. Ultralydbehandling forkorter modningstiden og forbedrer flere kvalitetsfaktorer af vinen. Ultralydbehandling kan anvendes i forskellige faser af vinfremstillingsprocessen, herunder maceration, polyphenolekstraktion samt aldring, modning og egetræ. Videnskabelige undersøgelser og industrielle implementeringer viser gyldigheden af ultralydbehandling i vinfremstilling med store forbedringer i forkortede lagringsperioder og den mere effektive produktion af vine af høj kvalitet.

Ultralyd accelereret vinmodning: Undersøgelsen af Prof. Th. Kleinschmidt viser den gavnlige ændring af 3-Methyl-1Butanol aroma i rødvin, når den sonikeres i nærværelse af American Blend træflis. (Ultrasonicator UIP2000hdT, amplitude 43μm, sonotrode overflade 9cm2)

Videnskabelige undersøgelser af ultralydslagring af vine

En ultralydintensitet eller akustisk energitæthed på et relativt moderat niveau kan fremme hurtig ekstraktion og udvaskning af phenoler fra egetræschips til vin, hvilket potentielt øger vinens smag og næringsværdi inden for en signifikant forkortet modningstid. Desuden er ultralydsbehandling i stand til hurtigt at ændre sammensætningen af vin, hvilket antages at skyldes virkningerne af akustisk kavitation. Derved skal et højt niveau af akustisk energitæthed fremme ultralydsmodifikationen af vinsammensætningen. (jf. Yang et al., 2014)
Lignende aldringseffekter er blevet rapporteret af Jiménez-Sánchez et al. (2020) for sherryeddike ved hjælp af egetræschips og ultralyd. Ultralydbehandling reducerede modningstiden betydeligt sammenlignet med traditionel modning.

Ultralyd frigivelse af aromaforbindelser fra eg

Breniaux og kolleger undersøgte virkningerne af ultralyd med høj effekt til rengøring af egetræsvinfade og den efterfølgende frigivelse af polyfenoliske og andre forbindelser, når tønderne blev brugt efter behandling til vinlagring. Polyfenoler og fytokemikalier såsom ellagitanniner, lignin og aromatiske prækursorer bidrager stærkt til modning og smag af vin. Samlet set viste undersøgelsen, at ultralydsbehandling gav højere udbytter af polyfenoler og andre bioaktive forbindelser inden for en meget kort behandlingstid. For eksempel var koncentrationen af furfural højere i tilfælde af ultralydsbehandling ved 8 måneders aldring og 12 måneders aldring, hvor koncentrationen steg mellem 18,8 og 92,6% sammenlignet med alternativ dampbehandling. For 5-methylfurfural var koncentrationen signifikant højere for ultralydsbehandling for tønder med 1 år gamle tønder (12 måneders lagret vin) og 2 år gamle tønder (2, 8 og 12 måneders alderen vin) med en stigning mellem 20,5 og 97%. Med hensyn til whisky lacton diastereoisomers var trans-whisky lacton signifikant højere for 3-årige tønder behandlet med ultralyd: efter 12 måneders lagring har vinen en koncentration på 75,2 ± 5,6 μg / L, hvilket resulterer i en stigning på 46,9% sammenlignet med vinen lagret i et dampbehandlet fad. For koncentrationerne af vanillin og syringaldehyd var værdierne målt i vin også signifikant højere efter ultralydsbehandlingen. Sammenlignet med tøndedampbehandling var det samlede energiforbrug 0,38 kWh for effekt ultralyd og 3 kWh for vandig damp, hvilket er 7,89 gange lavere.
(jf. Breniaux et al., 2021)

Ultralydfremmede kemiske reaktioner i vin

Under vinens lagring finder der talrige kemiske reaktioner sted. For eksempel har proanthocyanidinforbindelser tendens til at polymerisere, kondensere med anthocyaniner og kombinere med andre polymerer, såsom proteiner og polysaccharider. Denne kondensationsreaktion med anthocyaniner er den vigtigste kemiske reaktion involveret i mørkning og stabilisering af rødvinens farve, som skifter fra en lys rød til mørk rød med brune toner.
Tidlige undersøgelser af Masuzawa et al., 2000 viste allerede, at ultralyd fremmer polymerisationen af phenolforbindelserne og øger det polyfenoliske indhold i rødvin, når vinen modnes.
Under vinlagring i tønder kan hundredvis af forbindelser ekstraheres fra træ til vin, hvilket direkte bidrager til smag, aroma og mundfølelse af den endelige vin. Egetræets fibersammensætning spiller en vigtig rolle i lagringsprocessen, da flygtige phenoler og phenolaldehyder fra lignin og furfuralforbindelser fra cellulose og hemicelluloser sukkernedbrydning ekstraheres.
Selv om den traditionelle lagring af egetræsfade har været meget udbredt i århundreder, er der stadig nogle iboende ulemper. For det første tager lagringsprocessen i en tønde normalt fra et par måneder til flere år, hvilket er meget tidskrævende. For det andet er tønder dyre, tager meget plads i vingården og skal udskiftes med tiden. For det tredje, når egetræsfade bliver ældre, kan de blive forurenet af uønskede mikroorganismer såsom gærslægter Brettanomyces og Dekkera.
Læs mere om ultralydsrensning og rengøring af vintønder!

Ultralydsudstyr til vinlagring og modning

Siden flere årtier er Hielscher Ultrasonics betroet leverandør af højeffektive, lavfrekvente ultralydsprocessorer til føde- og drikkevareindustrien. Vingårde og destillerier har vedtaget ultralydsteknologien til at producere vine af høj kvalitet og alkoholholdige drikkevarer under mere effektive forhold, dvs. få resultater af høj kvalitet i en accelereret proces og under nøjagtigt kontrollerbare forhold.
Hielscher ultralydapparater er tilgængelige i enhver størrelse, fra håndhold lab enhed til forskning og kvalitetskontrol til bench-top og pilot systemer til boutique vinmarker og mellemstore vinproducenter samt high-throughput ultralydapparater til store kommercielle vinproducenter.
Alle Hielscher ultralydsprocessorer har state-of-the-art teknologi, herunder digital farvevisning, sofistikeret software, smarte indstillinger, automatisk dataprotokol på integreret SD-kort og browser fjernbetjening til præcis drift, repeterbare og reproducerbare resultater samt højeste brugervenlighed. Kunder over hele verden bruger Hielscher Ultrasonics teknologi i vingårde og destillerier opnå gode resultater i lagring, egetræ og infusion af vine og spiritus.
Kontakt os nu! Vores veluddannede og langvarige erfarne personale vil hjælpe dig med tekniske oplysninger, anbefalinger om den ideelle ultralydsapparat og uforpligtende tilbud!

Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater: