Polyfenolrige vine med effektultralyd

Ultralydsbehandling forbedrer ekstraktionen af fenolforbindelser fra druer til most, hvilket bidrager til det samlede polyfenolindhold – og dermed forbedrer vinens videre lagringsproces. Anvendelse af effektultralyd giver højere ekstraktionsudbytter og fremskynder vinens modning. Derfor er effektultralyd en godkendt metode til behandling af knuste druer og anvendes til polyfenolekstraktion, vinlagring / vinmodning og behandling med egetræ.

Effektultralyd til polyfenolekstraktion og vinmodning

Ultralydens virkningsmekanisme ved vinfremstilling er baseret på ultralydskavitation / akustisk kavitation. Kraftige forskydningskræfter fra kavitation nedbryder cellestrukturer og udvider porerne i cellevæggene. Dette medfører frigivelse af intracellulært materiale (f.eks. stivelse, enzymer, proteiner og fenoliske bestanddele). Ultralydsbølgernes sonomekaniske kræfter understøtter fordelingen af opløsningsmidlet i vævet og opløsningsmidlets indtrængning i cellematerialet, hvilket fører til en betydeligt øget masseoverførsel. Desuden fremmer sonikering biokemiske reaktioner såsom polymerisering og kondensation af polyfenoler og inducerer mikroiltning. Alle disse virkninger af ultralyd bidrager til vinens lagring og modning.

Ultralydsekstraktion af polyfenoler fra druer

Polyfenoler i vin: I vin er polyfenoler og vinens kvalitet tæt forbundne. Disse sekundære metabolitter fra druer påvirker vinens organoleptiske egenskaber betydeligt og har dermed indflydelse på kvalitetsfaktorer som farve, astringens og bitterhed. Ultralydsbehandling til polyfenolekstraktion under vinfremstillingen (f.eks. sonikering af most før gæring) og under vinlagringen (med eller uden kontakt med træ) fremkalder endeløse reaktioner, som giver anledning til komplekse omdannelser (mikroiltning, kopigmentering, cykloaddition, polymerisering og oxidation) af polyfenoler og tanniner.

Sonikering af most før vingæring

Når druemost behandles med ultralyd, øges frigivelsen af polyfenoler fra druernes frugtkød. Da akustisk kavitation – som er sonikeringens virkningsprincip – nedbryder cellestrukturer og åbner intracellulære strukturer meget effektivt, frigives langt flere bioaktive forbindelser fra druerne og drueskallerne sammenlignet med traditionel presning. Disse bioaktive forbindelser omfatter aromastoffer, pigmenter og sundhedsfremmende stoffer såsom tanniner, anthocyaniner, flavan-3-oler, proanthocyanidiner og flavonoler; stilbenoider såsom resveratrol; fenolsyrer såsom benzoesyre, koffeinsyre og kanelsyre; catechiner samt blandt andet vinsyre og æblesyre. Desuden ekstraheres naturlige sukkerarter såsom glukose og fruktose, der er afgørende for gæringsprocessen ved vinfremstilling. Sonikering kan anvendes på forskellige trin i vinfremstillingen. García-Martín og Sun (2013) præsenterer i deres studie ultralyd som en hurtig lagringsteknik, der kunne give vine et højere indhold af anthocyaniner og et lavere indhold af tanniner, hvilket anses for positivt for fremstilling af vine af høj kvalitet. Mange studier har påvist de positive virkninger af effektultralyd 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 anvendelse på knuste druer. (jf. Natolino og Celotti, 2022)

Studier under ledelse af professor Thomas Kleinschmidt fra Hochschule Anhalt, Institut for Vinforskning i Midttyskland, viser tydeligt den betydelige stigning i polyfenolindholdet i sonikeret vin. For eksempel blev polyfenolindholdet i tysk rødvin af typen Blauer Zweigelt øget med mere end 40%. Til studiet blev 1,5L rødvin af typen Blauer Zweigelt sonikeret ved en amplitudeindstilling på 100% (amplitude 43 μm, sonotrodens overfladeareal 9 cm²). Absorbansen for den røde farve blev målt ved 520 nm. Folin-Ciocalteu-analysen blev anvendt til at måle det samlede polyfenolindhold som catechinækvivalenter og viste en stigning på 40% i det samlede polyfenolindhold.

Ultralyd kan betragtes som en af de mest lovende teknologier til flere formål i vinfremstillingsprocesser og er officielt godkendt til behandling af knuste druer.
Et andet studie af Natolino og Celotti (2022) påviste også den overlegne vinkvalitet efter ultralydsbehandling. Forskerne fra universitetet i Udine i Italien anvendte ultralydsapparatet UP200St fra Hielscher med sonotroden S26d14 til at undersøge sonikeringens virkninger på rødvin. Som graferne nedenfor viser, øger ultralyd HCl-indekset for alle de sonikerede prøver fra 68,06 ± 1,72 for den ubehandlede prøve til 73,78 ± 1,52 som middelværdi for de behandlede prøver. Der kunne ikke påvises nogen tydelig tendens ved stigende amplitude og sonikeringstid, men det er muligt at observere en betydelig stigning i HCl-indekset mellem prøver sonikeret ved 30% og 2 min (71,59 ± 1,06) og ved 90% og 10 min (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 graferne til højre).
Partikelstørrelsen af kolloide stoffer såsom tanniner og polysaccharider reduceres ved sonikering, hvilket bidrager til forbedret stabilitet og de endelige sensoriske oplevelser.

Lagring og modning af vin med ultralyd

Ultralydsbølger fremskynder vinlagring ved at påføre rent fysiske, såkaldte sonomekaniske kræfter. Hvis ultralydsbehandlingen tilpasses drue- og vintypen, kan den øge hastigheden af kondensationsreaktionen mellem anthocyanin og tanniner og forkorte den sædvanlige tid for vinens naturlige farveudvikling, hvilket dermed reducerer den tid, der kræves til vinlagring.

Vinlagring med ultralyd ved brug af ønologiske tanniner

Ønologiske tanniner, ekstraheret fra egetræ, druekerner og drueskaller, plantegaller, kastanje, quebracho, gambier og myrobalanfrugter, kan tilsættes på forskellige stadier af vinproduktionen for at forbedre smagsprofilen og farvestabiliteten. Ultralydsbehandling kan fremme vinlagring ved brug af ønologiske tanniner. Behandling med egetræ ved hjælp af ultralyd er en betydeligt fremskyndet proces, hvor tanniner og aromastoffer fra træ overføres fra egestave eller egeflis. Vine, der er lagret med egetræ ved hjælp af ultralyd, har en fremragende smagsprofil, som udvikles under en kort behandling på flere minutter sammenlignet med flere måneders fadlagring. Ultralydsekstraktion frigiver egetræets aromastoffer (f.eks. vanillan, eugenol, isoeugenol, furfural, 5-methylfurfural, guaiacol, 4-methulguaiacol) gennem øget masseoverførsel.

Højtydende ultralydsapparater til industriel vinfremstilling

Hielscher Ultrasonics-processorer er veletablerede inden for vinfremstilling og lagring af spiritus. Vinproducenter – både eksklusive små vingårde og store vinproducenter – finder i Hielschers brede udstyrssortiment det ideelle ultralydsudstyr til deres produktionskrav inden for polyfenolekstraktion fra vin og vinmodning. Både batchanlæg og kontinuerlige inline-procesanlæg er umiddelbart tilgængelige og kan afsendes samme dag.

Automatisk datalogning

For at opfylde produktionsstandarderne for fødevarer og drikkevarer skal fremstillingsprocesserne overvåges og registreres detaljeret. Hielscher Ultrasonics’ digitale ultralydsapparater har automatisk datalogning. Takket være denne intelligente funktion gemmes alle vigtige procesparametre såsom ultralydsenergi (samlet energi og nettoenergi), temperatur, tryk og tid automatisk på et indbygget SD-kort, så snart apparatet tændes. Procesovervågning og dataregistrering er vigtige for løbende processtandardisering og produktkvalitet. Ved at tilgå de automatisk registrerede procesdata kan du gennemgå tidligere sonikeringsforløb og evaluere resultatet.
En anden brugervenlig funktion er fjernstyring af vores digitale ultralydssystemer via browseren. Via browserbaseret fjernstyring kan du starte, stoppe, justere og overvåge din ultralydsprocessor på afstand, uanset hvor du befinder dig.

Opfylder de højeste kvalitetsstandarder – designet og fremstillet i Tyskland

Den avancerede hardware og intelligente software i Hielschers ultralydsapparater er designet til at garantere pålidelige ultralydsekstraktionsresultater fra dit botaniske råmateriale med reproducerbare resultater og brugervenlig, sikker betjening. Robusthed, pålidelighed, drift døgnet rundt (24/7) under fuld belastning og enkel betjening set fra operatørens perspektiv er yderligere kvalitetsfaktorer, der gør Hielschers ultralydsapparater fordelagtige.
Hielscher Ultrasonics’ ekstraktionsapparater anvendes verden over til ekstraktion af høj kvalitet af fødevarer og drikkevarer. Hielschers ultralydsapparater, der har vist sig at give høje udbytter og overlegen kvalitet, anvendes ikke kun af mindre vinproducenter, men hovedsageligt i den industrielle produktion af kommercielt distribuerede vine. Takket være deres robuste hardware og intelligente software er Hielschers ultralydsprocessorer nemme at betjene og overvåge.
Hielscher Ultrasonics i Teltow, Tyskland, er en ejerledet familievirksomhed. Hielscher Ultrasonics er ISO-certificeret. Hielschers ultralydsapparater er naturligvis CE-kompatible og opfylder kravene i UL, CSA og RoHs.

Tabellen nedenfor giver dig en indikation af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet: