Vinos ricos en polifenoles con ultrasonidos de potencia

La ultrasonicación mejora la extracción de compuestos fenólicos de la uva al mosto, lo que contribuye al contenido total de polifenoles y mejora así el posterior proceso de envejecimiento del vino. La aplicación de ultrasonidos de potencia proporciona mayores rendimientos de extracción y acelera la maduración de los vinos. Por ello, los ultrasonidos de potencia son un método aprobado para el tratamiento de uvas estrujadas y se utilizan para la extracción de polifenoles, el envejecimiento / la maduración del vino y el tratamiento con madera de roble.

Ultrasonidos de potencia para la extracción de polifenoles y la maduración del vino

El mecanismo de los ultrasonidos en la elaboración del vino se basa en la cavitación ultrasónica / acústica. Las intensas fuerzas de cizallamiento generadas por la cavitación rompen las estructuras celulares y amplían los poros de las paredes celulares. Esto provoca la liberación de material intracelular (p. ej., almidón, enzimas, proteínas y componentes fenólicos). Las fuerzas sonomecánicas de las ondas ultrasónicas favorecen la distribución del disolvente en el tejido y su penetración en el material celular, lo que aumenta significativamente la transferencia de masa. Además, la sonicación favorece reacciones bioquímicas como la polimerización y la condensación de polifenoles e induce la microoxigenación. Todos estos efectos de los ultrasonidos contribuyen al envejecimiento y la maduración de los vinos.

Extracción ultrasónica de polifenoles de la uva

Polifenoles en el vino: En los vinos, los polifenoles y la calidad del vino están estrechamente relacionados. Estos metabolitos secundarios de la uva influyen significativamente en las características organolépticas del vino y, por tanto, en factores de calidad como el color, la astringencia y el amargor. La ultrasonicación para extraer polifenoles durante la elaboración del vino (p. ej., la sonicación del mosto antes de la fermentación) y durante su envejecimiento (con o sin contacto con madera) produce un sinfín de reacciones que dan lugar a transformaciones complejas (microoxigenación, copigmentación, cicloadición, polimerización y oxidación) de los polifenoles y los taninos.

Sonicación del mosto antes de la fermentación del vino

Cuando se aplican ultrasonidos al mosto de uva, aumenta la liberación de polifenoles de la pulpa de la uva. Dado que la cavitación acústica –el principio de funcionamiento de la sonicación– rompe las estructuras celulares y abre las estructuras intracelulares de forma muy eficaz, se liberan muchos más compuestos bioactivos de las uvas y de sus hollejos que con el prensado tradicional. Estos compuestos bioactivos incluyen compuestos de sabor, pigmentos y sustancias beneficiosas para la salud, como taninos, antocianinas, flavan-3-oles, proantocianidinas y flavonoles; estilbenoides como el resveratrol; ácidos fenólicos como los ácidos benzoico, cafeico y cinámico; catequinas, así como ácido tartárico y ácido málico, entre otros. Además, se extraen azúcares naturales como la glucosa y la fructosa, que son esenciales para el proceso de fermentación en la elaboración del vino. La sonicación puede aplicarse en distintas etapas de la elaboración del vino. García-Martín and Sun (2013) presentan los ultrasonidos en su estudio como una técnica de envejecimiento rápido que podría proporcionar vinos con un mayor contenido de antocianinas y una disminución de taninos, lo que se considera positivo para producir vinos de alta calidad. Numerosos estudios han demostrado los efectos positivos de los ultrasonidos de potencia durante la elaboración del vino. Por ello, la sonicación se considera una de las tecnologías más prometedoras para diversos fines en los procesos de elaboración del vino. Además, los ultrasonidos son un método oficialmente aprobado para su uso en uvas estrujadas. (véase Natolino and Celotti, 2022)

Los estudios realizados bajo la supervisión del Prof. Thomas Kleinschmidt de la universidad Hochschule Anhalt, en el Instituto de Investigación Vitivinícola de Alemania Central, demuestran claramente el aumento significativo de polifenoles en el vino sonicado. Por ejemplo, en un vino tinto alemán de la variedad Blauer Zweigelt, el contenido de polifenoles aumentó más de un 40%. Para el estudio, se sonicaron 1,5 L de vino tinto Blauer Zweigelt con un ajuste de amplitud del 100% (amplitud de 43 μm, superficie del sonotrodo de 9 cm²). La extinción se midió a 520 nm para la coloración roja. Se utilizó el ensayo de Folin-Ciocalteu para medir el contenido total de polifenoles expresado como catequinas, que mostró un aumento del 40% en los polifenoles totales.

Los ultrasonidos pueden considerarse una de las tecnologías más prometedoras para diversos fines en los procesos de elaboración del vino y están oficialmente aprobados para su uso en tratamientos de uvas estrujadas.
Otro estudio de Natolino and Celotti (2022) también demostró la calidad superior del vino tras el tratamiento ultrasónico. Los investigadores de la Universidad de Udine, en Italia, utilizaron el ultrasonicador UP200St de Hielscher con el sonotrodo S26d14 para investigar los efectos de la sonicación en el vino tinto. Como muestran los gráficos siguientes, los ultrasonidos aumentan el índice HCl de todas las muestras sonicadas, desde 68,06 ± 1,72 en la muestra sin tratar hasta 73,78 ± 1,52 como valor medio de las muestras tratadas. No se pudo identificar una tendencia clara entre el aumento de la amplitud y el tiempo de sonicación, aunque se observa un aumento significativo del índice HCl entre las muestras sonicadas al 30% durante 2 min (71,59 ± 1,06) y al 90% durante 10 min (74,25 ± 1,53). Al mismo tiempo, los ultrasonidos reducen la astringencia de 91,8 ± 1,2 en el vino sin tratar a 82,7 ± 3,7 como valor medio de las muestras sonicadas (véanse los gráficos de la derecha).
La sonicación reduce el tamaño de partícula de sustancias coloidales, como los taninos y los polisacáridos, lo que contribuye a mejorar la estabilidad y las percepciones sensoriales finales.

Envejecimiento y maduración ultrasónicos del vino

Las ondas ultrasónicas aceleran el envejecimiento del vino mediante la aplicación de fuerzas puramente físicas, denominadas sonomecánicas. Si se ajusta al tipo de uva y de vino, la ultrasonicación puede aumentar la velocidad de la reacción de condensación entre las antocianinas y los taninos, acortando los tiempos convencionales de desarrollo natural del color del vino y reduciendo así el tiempo necesario para su envejecimiento.

Envejecimiento ultrasónico del vino con taninos enológicos

Los taninos enológicos, extraídos de la madera de roble, las semillas y los hollejos de uva, las agallas vegetales, el castaño, el quebracho, el gambier y los frutos de mirobálano, pueden añadirse en distintas etapas de la producción del vino para mejorar el perfil de sabor y la persistencia del color. La ultrasonicación puede favorecer el envejecimiento del vino con taninos enológicos. El tratamiento ultrasónico con roble acelera significativamente la transferencia de taninos y compuestos de sabor procedentes de la madera desde duelas o virutas de roble. Los vinos envejecidos con roble mediante ultrasonidos ofrecen un excelente perfil de sabor, que se desarrolla durante un breve tratamiento de varios minutos, frente a los varios meses de envejecimiento en barrica. La extracción ultrasónica libera los compuestos aromáticos del roble (p. ej., vanillan, eugenol, isoeugenol, furfural, 5-metilfurfural, guayacol, 4-methulguaiacol) mediante el aumento de la transferencia de masa.

Ultrasonicadores de alto rendimiento para la elaboración industrial del vino

Los procesadores de Hielscher Ultrasonics están ampliamente consolidados en el ámbito de la elaboración del vino y el envejecimiento de bebidas espirituosas. Los elaboradores de vino –tanto los viñedos boutique exclusivos como los productores de vino a gran escala– encuentran en la amplia gama de equipos de Hielscher el equipo de ultrasonicación ideal para sus necesidades de producción en la extracción de polifenoles y la maduración del vino. Las configuraciones para procesos por lotes y continuos en línea están disponibles de inmediato y pueden enviarse el mismo día.

Registro automático de datos

Para cumplir las normas de producción de alimentos y bebidas, los procesos de fabricación deben supervisarse y registrarse detalladamente. Los equipos ultrasónicos digitales de Hielscher Ultrasonics incorporan el registro automático de datos. Gracias a esta función inteligente, todos los parámetros importantes del proceso, como la energía ultrasónica (energía total y neta), la temperatura, la presión y el tiempo, se almacenan automáticamente en una tarjeta SD integrada en cuanto se enciende el equipo. La supervisión del proceso y el registro de datos son importantes para la estandarización continua del proceso y la calidad del producto. Al acceder a los datos del proceso registrados automáticamente, puede revisar tratamientos de sonicación anteriores y evaluar los resultados.
Otra función que facilita el uso es el control remoto de nuestros sistemas ultrasónicos digitales mediante un navegador. Con el control remoto por navegador, puede iniciar, detener, ajustar y supervisar su procesador ultrasónico a distancia desde cualquier lugar.

Cumplimiento de los más altos estándares de calidad – Diseñados y fabricados en Alemania

El sofisticado hardware y el software inteligente de los ultrasonicadores Hielscher están diseñados para garantizar resultados fiables de extracción ultrasónica de sus materias primas vegetales, con resultados reproducibles y un funcionamiento seguro y fácil de usar. La robustez, la fiabilidad, el funcionamiento 24/7 a plena carga y la facilidad de manejo para el operario son otros factores de calidad que hacen de los ultrasonicadores Hielscher una opción preferente.
Los extractores de Hielscher Ultrasonics se utilizan en todo el mundo para la extracción de alta calidad de alimentos y bebidas. Con rendimientos elevados y una calidad superior demostrados, los ultrasonicadores Hielscher no solo se utilizan en pequeñas bodegas boutique, sino principalmente en la producción industrial de vinos distribuidos comercialmente. Gracias a su hardware robusto y su software inteligente, los procesadores ultrasónicos Hielscher pueden manejarse y supervisarse fácilmente.
Hielscher Ultrasonics, en Teltow, Alemania, es una empresa familiar dirigida por sus propietarios. Hielscher Ultrasonics cuenta con certificación ISO. Por supuesto, los ultrasonicadores Hielscher cumplen la normativa CE y los requisitos de UL, CSA y RoHs.

La tabla siguiente ofrece una indicación de la capacidad aproximada de procesamiento de nuestros ultrasonicadores: