Polyfenolrige vine med Power-ultralyd

Ultralydbehandling forbedrer ekstraktionen af phenolforbindelser fra drue til most, hvilket bidrager til det samlede polyfenolindhold – og dermed forbedre den videre lagringsproces for vin. Anvendelsen af ultralyd giver højere ekstraktionsudbytter og fremskynder modningen af vine. Derfor er power ultralyd en godkendt metode til behandling af knuste druer og anvendes til polyfenolekstraktion, vinlagring/modning og egetræ.

Power-ultralyd til polyfenolekstraktion og vinmodning

Mekanismen for ultralyd i vinfremstilling er baseret på ultralyd? akustisk kavitation. Kavitationelle høje forskydningskræfter bryder cellestrukturer op og udvider porerne i cellevæggene. Dette resulterer i en frigivelse af intracellulært materiale (f.eks. stivelse, enzymer, proteiner, phenolkomponenter). Ultralydsbølgernes sonomekaniske kræfter understøtter fordelingen af opløsningsmidlet i vævet og indtrængningen af opløsningsmidlet i det cellulære materiale, dette fører til en signifikant øget masseoverførsel. Derudover fremmer sonikering biokemiske reaktioner såsom polymerisation og kondensation af polyfenoler og inducerer mikro-iltning. Alle disse virkninger af ultralyd bidrager til lagring og modning af vine.

Ultralyd polyfenoler ekstraktion fra druer

Polyfenoler i vin: I vine er polyfenoler og vinens kvalitet tæt forbundet. Disse sekundære metaboiltes af druer påvirker signifikant organoleptiske egenskaber i vin og påvirker derved kvalitetsfaktorer som farve, astringens og bitterhed. Ultralydbehandling til polyfenolekstraktion under vinfremstillingsprocessen (f.eks. Sonikering af most før gæring) og under vinlagring (med eller uden trækontakt) producerer endeløse reaktioner, der giver anledning til komplekse transformationer (mikro-oxygenering, copigmentering, cycloaddition, polymerisation og oxidation) af polyfenoler og tanniner.

Sonikering af must før vingæring

Når ultralyd påføres druemost, øges frigivelsen af polyfenoler fra druemassen. Siden akustisk kavitation – hvilket er arbejdsprincippet for sonikering – Bryder cellestrukturer og åbner intracellulære strukturer meget effektivt, meget flere bioaktive forbindelser frigives fra druerne og drueskallen sammenlignet med traditionel presning. Disse bioaktive forbindelser omfatter smagsstoffer, pigmenter og sundhedsfremmende stoffer såsom tanniner, anthocyaniner, flavan-3-oler, proanthocyanidiner og flavonoler; stilbenoider såsom resveratrol; phenolsyrer såsom benzoesyre, koffeinsyre og kanelsyre; catechiner samt vinsyre og æblesyre, blandt andre. Derudover ekstraheres naturlige sukkerarter som glukose og fruktose, som er afgørende for gæringsprocessen ved vinfremstilling. Sonikering kan anvendes på forskellige trin under vinfremstilling. García-Martín og Sun (2013) præsenterer ultralyd i deres undersøgelse som en hurtig lagringsteknik, der kan give vine med et højere indhold af anthocyaniner og et fald i tanniner, hvilket anses for positivt for at producere vine af høj kvalitet. Mange undersøgelser har bevist de positive virkninger af power ultralyd under vinfremstilling. Derfor betragtes sonikering som en af de mest lovende teknologier til flere formål i vinfremstillingsprocesser. Desuden er ultralyd en officielt godkendt metode til brug i knuste druer. (jf. Natolino og Celotti, 2022)

Undersøgelser under tilsyn af Prof. Thomas Kleinschmidt fra universitetet Hochschule Anhalt, Institut for Vinforskning i Centraltyskland viser klart den betydelige stigning af polyfenoler i sonikeret vin. F.eks. blev indholdet af polyfenoler i tysk rødvin af typen Blauer Zweigelt forhøjet med mere end 40%. Til undersøgelsen blev 1,5 L rødvin Blauer Zweigelt sonikeret ved 100% amplitudeindstilling (amplitude 43 μm, sonotrode overflade 9 cm²). Udryddelsen var på 520 nm for den røde farve. Folin-Ciocalteu-assay blev brugt til at måle det samlede polyfenolindhold som catechiner, som viste en stigning på 40 % i totale polyfenoler.

Ultralyd kan betragtes som en af de mest lovende teknologier til flere formål i vinfremstillingsprocesser, og den er officielt godkendt til brug i knuste druebehandlinger.
En anden undersøgelse fra Natolino og Celotti (2022) viste også den overlegne vinkvalitet efter ultralydsbehandling. Forskerne fra University of Udine i Italien brugte Hielscher ultralydsapparat UP200St med sonotrode S26d14 til at undersøge virkningerne af sonikering på rødvin. 
Som graferne nedenfor viser, forbedrer ultralyd HCl-indekset for alle de sonikerede prøver fra 68,06 ± 1,72 af den ubehandlede prøve til 73,78 ± 1,52 som middelværdien af behandlede prøver. Ingen klar tendens kunne fremhæves mellem stigende amplitude og sonikeringstid, selvom det er muligt at observere en signifikant stigning i HCl-indekset mellem sonikerede prøver ved 30% og 2 minutter (71,59 ± 1,06) og ved 90% og 10 minutter (74,25 ± 1,53). Samtidig reducerer ultralyd astringensen fra 91,8 ± 1,2 for ubehandlet vin til 82,7 ± 3,7 som middelværdi for sonikerede prøver (Se grafer til højre).
Partikelstørrelsen af kolloide stoffer, såsom tanniner og polysaccharider, reduceres ved sonikering, hvilket bidrager til forbedret stabilitet og endelige sensoriske opfattelser.

Ultralydslagring og modning af vin

Ultralydsbølger fremskynder vinlagring ved at anvende rent fysiske, såkaldte sonomekaniske kræfter. Hvis den justeres til drue- og vintype, kan ultralydbehandling forbedre kondensationsreaktionshastigheden mellem anthocyanin og tanniner, hvilket reducerer de konventionelle tider for udvikling af naturvinfarve og derved reducerer den tid, der kræves til vinlagring.

Ultralydsvinlagring ved hjælp af enologiske tanniner

Enologiske tanniner, udvundet af egetræ, vindruekerner og skind, plantegalde, kastanje, quebracho, gambier og myrobalafrugter, kan tilsættes på forskellige stadier af vinproduktionen for at forbedre smagsprofilen og farveholdbarheden. Ultralydbehandling kan fremme vinlagring ved hjælp af enologiske tanniner. Ultralyd egetræ er den betydeligt accelererede proces med overførsel af træafledte tanniner og smagsforbindelser fra egetræsstave eller chips. Ultrasonisk egetræslagrede vine tilbyder en fantastisk smagsprofil, som udvikles inden for en kort behandling på flere minutter i forhold til forskellige måneders fadlagring. Ultralydsekstraktion frigiver egearomaforbindelserne (f.eks. Vanillan, eugenol, isoeugenol, furfural, 5-methylfurfural, guaiacol, 4-methulguaiacol) ved øget masseoverførsel.

Højtydende ultralydapparater til industriel vinfremstilling

Hielscher Ultrasonics-processorer er veletablerede inden for vinfremstilling og spirituslagring. Vinproducenter – både eksklusive boutique-vinmarker og store vinproducenter – find at Hielscher’s broad equipment range the ideal ultrasonication equipment for their production requirements in wine polyphenol extraction and maturation. Batch as well as continuous inline process setups are readily available and can be shipped off at the same day.

Automatisk dataprotokol

For at opfylde produktionsstandarderne for føde- og drikkevareprodukter skal fremstillingsprocesserne overvåges og registreres detaljeret. Hielscher Ultrasonics digitale ultralydsenheder har automatisk dataprotokol. På grund af denne smarte funktion gemmes alle vigtige procesparametre såsom ultralydsenergi (total- og nettoenergi), temperatur, tryk og tid automatisk på et indbygget SD-kort, så snart enheden tændes. Procesovervågning og dataregistrering er vigtig for kontinuerlig processtandardisering og produktkvalitet. Ved at få adgang til de automatisk registrerede procesdata kan du revidere tidligere sonikeringskørsler og evaluere resultatet.
En anden brugervenlig funktion er browserfjernbetjeningen til vores digitale ultralydssystemer. Via fjernstyring af browseren kan du starte, stoppe, justere og overvåge din ultralydsprocessor eksternt hvor som helst.

Opfyldelse af højeste kvalitetsstandarder – Designet & Fremstillet i Tyskland

The sophisticated hardware and smart software of Hielscher ultrasonicators are designed to guarantee reliable ultrasonic extraction results from your botanical raw material with reproducible outcomes and user-friendly, safe operation. Robustness, reliability, 24/7 operation under full load and simple operation from the worker’s view are further quality factors, which make Hielscher ultrasonicators favourable.
Hielscher Ultrasonics ekstraktorer bruges over hele verden til udvinding af føde- og drikkevareprodukter af høj kvalitet. Det er bevist, at Hielscher ultralydapparater giver høje udbytter og overlegen kvalitet, og bruges ikke kun af mindre boutique-vinproducenter, men for det meste i den industrielle produktion af kommercielt distribuerede vine. På grund af deres robuste hardware og smarte software kan Hielscher ultralydsprocessorer nemt betjenes og overvåges.
Hielscher Ultrasonics i Teltow, Tyskland er en ejerledet familievirksomhed. Hielscher Ultrasonics er ISO-certificeret. Selvfølgelig er Hielscher ultralydapparater CE-kompatible og opfylder kravene i UL, CSA og RoHs.

Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydapparater: