Hielscher – Tecnología de Ultrasonidos

Sonicación de vino – Innovadoras aplicaciones de los ultrasonidos en bodegas

El ultrasonido es un método de procesamiento no térmico, que ya es ampliamente utilizado en la industria alimentaria debido a su suave aplicación pero efectos significativos sobre el producto. Para las bodegas, la sonicación ofrece diversas aplicaciones como la extracción de sabores, fenólicos y colorantes, la maduración & Envejecimiento, el roble así como la desgasificación.
El vino es una bebida alcohólica, más comúnmente hecha de uvas, pero también de otras frutas (por ejemplo, vino de manzana, vino de saúco) o materiales a base de almidón (por ejemplo, vino de arroz, vino de maíz).
El vino es un bien de consumo favorecido cuya producción requiere un proceso suntuoso. La fabricación de vinos de calidad y de alta calidad se conoce como un negocio que requiere mucho tiempo y, por lo tanto, es muy costoso. Por último, es en interés del enólogo para acelerar el fermentación (Conversión al alcohol) y la maduración (para impartir sabores y aromas complejos) y producir al mismo tiempo un licor de alta calidad con el sabor deseado, el bouquet, la sensación en boca y el color.
Los ultrasonidos de potencia son una técnica eficaz para ayudar a la producción de vino en varias etapas para la extracción, oaking, dispersión y envejecimiento.

Ultrasonido potente UIP4000 Para flujos de gran volumen

Diferentes efectos de ultrasonidos en el procesamiento del vino

El ultrasonido de potencia aplicado al vino ofrece muchos efectos beneficiosos. Las aplicaciones más importantes incluyen la Intensificación del sabor Del aroma del vino mediante la extracción de los componentes ricos en sabor, como los compuestos fenólicos y aromáticos, Oaking traducción espanol, Y la aceleración de la maduración & envejecimiento.

Extracción de compuestos aromáticos y fenólicos de uva

El ultrasonido es un medio bien conocido y comprobado para la extracción de material vegetal intracelular y compuestos aromáticos. La actividad mecánica del ultrasonido soporta la difusión de disolventes en el tejido. Como el ultrasonido rompe la pared celular mecánicamente por las fuerzas de cizalladura de la cavitación, facilita la transferencia desde la célula al disolvente. La reducción del tamaño de partícula por la cavitación ultrasónica aumenta el área superficial en contacto entre la fase sólida y la fase líquida.
Las uvas son famosas y en demanda por su riqueza en polifenoles. Estos compuestos fenólicos (tales como flavanoles monoméricos, procianidinas diméricas, triméricas y poliméricas, así como ácidos fenólicos) de la uva son conocidos por sus propiedades antirradicales y antioxidantes. Químicamente, se pueden separar en dos subcategorías: los flavonoides y los no flavonoides. Los flavonoides más importantes en el vino son las antocianinas y los taninos que contribuyen al color, sabor y sensación en la boca. Entre los no flavonoides están los estilbenos tales como el resveratrol y los compuestos ácidos, tales como el ácido benzoico, cafeico y cinámico. La mayoría de todos estos compuestos fenólicos están contenidos en la piel de la uva y las semillas. Las intensas fuerzas ultrasónicas son capaces de extraer los valiosos ingredientes de las semillas de la uva y la piel de manera eficiente.
En el estudio de Cocito et al. (1995), la ultrasonicación se ha mostrado como un proceso rápido, repetible y lineal para la extracción de compuestos aromáticos en mosto y vino. Los resultados obtenidos de las concentraciones del compuesto por extracción ultrasónica fueron superiores a los de la extracción de la columna C18 (extracción de resina).
Sumando las ventajas de la extracción ultrasónica, el ultrasonido es una alternativa económica, sencilla y eficiente a los medios convencionales de extracción no térmica, tales como alta presión hidrostática (HP), dióxido de carbono comprimido (cCO2) y dióxido de carbono supercrítico (ScCO2) Impulsos de campo eléctrico (HELP). Otra ventaja es el hecho de que la extracción ultrasónica - a diferencia de las alternativas antes mencionadas - puede ser fácilmente probada en laboratorio O escala de banco. Estos ensayos proporcionan resultados reproducibles de modo que una siguiente escalada no requiere esfuerzos adicionales para encontrar el ajuste óptimo. Para una producción comercial completa, Ultrasonidos de servicio pesado Con hasta 16.000 vatios por unidad permiten el tratamiento de sonicación de corrientes de muy alto volumen.

Extracción asistida por ultrasonido para el vino Oaking

Durante la etapa de oaking, el vino entra en contacto con la madera de los barriles (oaking tradicional) o con las virutas agregadas de madera, palillos de madera / duelas o polvo de oaking (oaking alternativo). La madera más común para oaking (saborizante) es - según el término del procedimiento - el roble (quercus). Otros tipos de madera, que se utilizan más raramente, son, por ejemplo, castaño, pino, secoya, cerezo o acacia. Las propiedades químicas de la madera se utilizan para obtener efectos profundos en relación con el sabor del vino y el ramo. Los fenoles contenidos en el roble interactúan con los sabores productores de vino, como vainilla, caramelo, crema, especias o sabores terrosos. Un efecto muy importante tiene los elagitaninos (taninos hidrolizables), que se derivan de las estructuras de lignina en la madera, ya que protegen el vino de la oxidación y la reducción.
La extracción por ultrasonidos es útil para la etapa de remoción de vino debido al hecho de que la penetración de líquido en la estructura de madera de polvo, astillas, palos o palos se verá mejorada por los ciclos de alta presión y baja presión generados por la ecografía. Como por lo tanto la transferencia de masa se incrementará notablemente, esto implica un período de remoción más corto y resultados más altos con respecto al sabor. Si se aplican en el vino destilados de roble o destilados de sabor de madera (oaking alternativo), las fuerzas ultrasónicas proporcionan una dispersión muy fina de las partículas o gotitas en el vino para mejorar la humectación superficial y la exposición. Esto es muy importante para lograr un alto sabor y sensación en la boca y contribuye a la calidad de la bebida alcohólica. El hecho de que el barril y el envejecimiento constituyen un factor de tiempo y costo prolongado en la vinificación, hace que el ultrasonido sea un método de procesamiento excepcionalmente interesante ya que los dispositivos ultrasónicos Hielscher convencen por bajos costos de investigación, fácil implementación y un excelente eficiencia energética.

Ultrasonido de alta potencia tiene varios efectos beneficiosos sobre las uvas y el vino. (¡Click para agrandar!)

El ultrasonido UIP500hd Para el tratamiento ultrasónico del vino

Aglomeración asistida por ultrasonido para envejecimiento del vino

Durante el proceso tradicional de envejecimiento con tiempo intenso del vino, en el vino se producen reacciones de varias moléculas. Esto significa que las moléculas cambian en consecuencia a la interacción entre sí. El tiempo y el resultado de este cambio molecular depende de los ingredientes del vino y su ambiente. Comúnmente, se aprueba que el alcohol se dispersa en licores, pero esto no significa que se logre una mezcla de moléculas. Como en el vino naturalmente sólo baja energía para las reacciones – Como enlace y mezcla - está disponible, el grado de cambios naturales será mayormente incompleto. Mientras que los ingredientes tienden a interactuar, adjuntar y cambiar las propiedades moleculares, no pueden realizar una interacción absoluta, conversión o unión a nivel molecular debido a la baja energía presente.
Como el vino es sonicated (que significa una entrada de la energía en el líquido), los ingredientes ofrecen un grado más uniforme y uniforme de la dispersión. Mediante sonicación, el vino se convierte en un líquido homogéneo con una vida útil prolongada en un tiempo muy corto de tratamiento. La homogeneidad permite una mayor interacción entre las moléculas y, por lo tanto, un cambio molecular más completo. Esto significa una mejora en el gusto y la calidad.

Dispersión: Antes del embotellado, la mayoría de los vinos se tratan con aditivos, tales como conservantes (por ejemplo, bisulfato de potasio, bisulfato de sodio), limpiadores, polvos para colorear y otros agentes de fijación y ameliorantes. Estos aditivos se utilizan para evitar el pardeamiento prematuro y el deterioro, mejorar la calidad del vino, eliminar las deficiencias o apoyar el proceso de fermentación. Mediante la ultrasonicación, estos aditivos se pueden dispersar de forma muy consistente en el vino de modo que se alcancen mayores resultados del procesamiento. Esto conduce finalmente a una mayor calidad y mejor sabor - el esfuerzo de cada viticultor.

Extracción ultrasónica de compuestos activos

El vino tiene una amplia variedad de sustancias activas beneficiosas para la salud tales como taninos, fenoles, flavonoides y otros, que son ingredientes valiosos utilizados en la industria farmacéutica, alimentaria y cosmética.

Digresión

Envejecimiento de Vino de Arroz y Vino de Maíz: Chang et al. (2002) encontraron en su estudio sobre el vino de arroz y el vino de maíz que los efectos de envejecimiento de la sonicación del vino dependen del tipo de vino. Así como el envejecimiento ultrasónico del vino de arroz en relación con el valor del pH, el contenido de alcohol, el acetaldehído, el sabor y las cualidades sensoriales significativamente mejor que el envejecimiento por ultrasonido del vino de maíz. Para ambos, el vino de arroz y el vino de maíz, el tiempo de envejecimiento se redujo considerablemente (de 1 año a 1 semana o 3 días).

Los ultrasonidos de potencia se aplican al vino, zumos, batidos y salsas para mejorar el sabor. Mediante lisis y extracción ultrasónica, se libera material intracelular, dando como resultado una mejor calidad nutricional y sabor.

Ultrasonidos industriales Con reactores de flujo continuo para la sonicación de vino y jugo.

Procesadores de ultrasonidos Hielscher

Hielscher es el proveedor líder de dispositivos ultrasónicos de alta calidad y alto rendimiento. Los dispositivos ultrasónicos fabricados por Hielscher se utilizan para muestras de laboratorio, procesamiento a escala piloto o producción a escala completa en múltiples sectores de la industria y la investigación. Para un perfecto rendimiento y ajuste a cada proceso, Hielscher ofrece una amplia gama de dispositivos ultrasónicos para la sonicación de cualquier volumen de líquido, desde varios microlitros hasta cientos de metros cúbicos por hora. Los dispositivos ultrasónicos pueden ser fácilmente probados para su eficiencia de proceso a menor escala. Normalmente, el UIP1000hd (1kW) se utiliza para el desarrollo del proceso para caudales de 0,5L a 1000L por hora. A esta escala, la eficiencia de procesamiento puede ser optimizada variando la amplitud, la presión y el caudal. La instalación o retroadaptación de un sistema de ultrasonidos en una línea de producción, así como el funcionamiento y mantenimiento son sencillos y sin dificultad.

Ultrasonidos en líquidos

El ultrasonido de alta potencia genera cavitación En líquidos. Durante la implosión de las burbujas de cavitación, aparecen localmente fuerzas extremadamente altas: en el "punto caliente" cavitatorio se alcanzan temperaturas muy altas (aproximadamente 5.000 K) y presiones (aproximadamente 2.000 tm). La implosión de la burbuja de cavitación también da como resultado chorros de líquido de hasta 280 m / s de velocidad. Cuando estas fuerzas intensas entran en el líquido, causan efectos diferentes. En un líquido alcohólico, la ultrasonicación provoca una aceleración de la oxidación, polimerización y condensación del alcohol, aldehídos, ésteres y olefinas para construir nuevos compuestos que crean más y mejor sabor y ramo.
Como las aplicaciones ultrasónicas más interesantes para la elaboración del vino (vinificación), especialmente las ayudas ultrasónicas extracción, Aglomeración y dispersión Tienen que ser nombrados. Estos impactos hacen que la sonicación sea un método de procesamiento eficaz para el vino y otras bebidas.

Literatura/Referencias

  • Chang, Audrey Chingzu; Et al. (2002): Aplicación de ondas ultrasónicas de 20 kHz para acelerar el envejecimiento de diferentes vinos.
  • Cocito, C .; Et al. (1995): Extracción rápida de compuestos aromáticos en mosto y vino mediante ultrasonido.
  • Ghafoor, Kashif; Et al. (2009): Optimización de un método de extracción de compuestos aromáticos en vino blanco mediante ultrasonido.
  • Hernanz Vila, Dolores; Et al. (1999): Optimización de un método de extracción de compuestos aromáticos en vino blanco mediante ultrasonido.
  • Jiranek, Vladimir y col. (2007): Los ultrasonidos de alta potencia como una novedosa herramienta que ofrece nuevas oportunidades para la gestión de la microbiología del vino.
  • Vilkhu, Kamaljit; Et al. (2006): Aplicaciones y oportunidades para la extracción asistida por ultrasonido en la industria alimentaria - Una revisión.
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