Hielscher – Tecnología de Ultrasonidos

Sonicación de vino – Innovadoras aplicaciones de los ultrasonidos en bodegas

El ultrasonido es un método de tratamiento no térmico, que ya se usa ampliamente en la industria alimentaria debido a su aplicación suave pero efectos significativos en el producto. Para las bodegas, sonicación ofrece diversas aplicaciones tales como la extracción de sabores, fenoles y colorantes, la maduración & envejecimiento, la oaking así como de desgasificación.
El vino es una bebida alcohólica, más comúnmente hecho de uvas, pero también de otras frutas (por ejemplo, vino de manzana, vino de saúco) o materiales basados ​​en almidón (por ejemplo, vino de arroz, vino de maíz).
El vino es un producto de consumo favorecido cuya producción requiere un proceso suntuosa. La elaboración de vinos de calidad y de alta calidad se conoce como un tiempo y por lo tanto de negocios de alto coste. Por último, es en el interés del enólogo para acelerar el fermentación (Conversión de alcohol) y la maduración (para impartir sabores y aromas complejos) y producir al mismo tiempo, un licor de alta calidad con el deseado sabor, aroma, sensación en la boca y el color.
ultrasonidos de potencia es una técnica eficaz para ayudar a la producción de vino en varias etapas de extracción, oaking, la dispersión y el envejecimiento.

ultrasonicador poderosa UIP4000 para grandes flujos de volumen

Diferentes efectos de los ultrasonidos en el procesamiento del vino

ultrasonidos de potencia aplicada al vino ofrece muchos efectos beneficiosos. Las aplicaciones más importantes son la la intensificación del sabor del ramo vino mediante la extracción de los componentes de sabor rico, tales como compuestos fenólicos y compuestos aromáticos, las robleY la aceleración de la maduración & envejecimiento.

La extracción de aromáticos y compuestos fenólicos a partir de uvas

El ultrasonido es un medio bien conocido y probado para la extracción de material vegetal intracelular y compuestos aromáticos. La actividad mecánica del ultrasonido apoya la difusión de solventes en el tejido. Como el ultrasonido rompe mecánicamente la pared celular mediante las fuerzas de cizallamiento de la cavitación, facilita la transferencia de la celda al disolvente. La reducción del tamaño de partícula por la cavitación ultrasónica aumenta el área superficial en contacto entre el sólido y la fase líquida.
Las uvas son famosas y demandan su riqueza en polifenoles. Estos compuestos fenólicos (tales como los flavanoles monoméricos, las procianidinas diméricas, triméricas y poliméricas, así como los ácidos fenólicos) de la uva son conocidos por sus propiedades antirradical y antioxidante. Químicamente, se pueden separar en dos subcategorías: los flavonoides y los no flavonoides. Los flavonoides más importantes en el vino son las antocianinas y taninos que contribuyen al color, sabor y sensación en la boca. Entre los no flavonoides se encuentran los estilbenos, como el resveratrol y compuestos ácidos, 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 fuerzas ultrasónicas intensas son capaces de extraer los ingredientes valiosos de las semillas de uva y la piel de manera eficiente.
En el estudio de Cocito et al. (1995), tratamiento con ultrasonidos se ha mostrado como un proceso rápido, repetible y lineal para la extracción de compuestos aromáticos en el mosto y el vino. Los resultados obtenidos de las concentraciones de compuesto por extracción por ultrasonidos fueron más altos que los de la extracción de la columna C18 (extracción de resina).
Resumiendo las ventajas de la extracción por ultrasonidos, ultrasonido es una alternativa barata, simple y eficiente para medios de extracción no térmicos convencionales, tales como alta presión hidrostática (HP), dióxido de carbono comprimido (cCO2) y dióxido de carbono supercrítico (scCO2) y alto pulsos de campo eléctrico (Ayuda). Una ventaja adicional es el hecho, que la extracción por ultrasonidos - por el contrario a las alternativas mencionadas anteriormente - puede ser fácilmente probada en laboratorio o la escala de sobremesa. Estos ensayos proporcionan resultados reproducibles de modo que un siguiente escala en marcha no requiere de mayores esfuerzos en encontrar la configuración óptima. Para la producción comercial completa, fiable ultrasonicators de servicio pesado con hasta 16.000 vatios por unidad permiten el tratamiento de sonicación de las corrientes de muy alto volumen.

La extracción asistida por ultrasonido para la Oaking Vino

Durante la etapa de encinar, el vino entra en contacto con la madera de las barricas (roble tradicional) o con astillas de madera agregadas, palos / bastones de madera o polvo de roble (roble alternativo). La madera más común para el roble (saborizante) es, según el término del procedimiento, el roble (quercus). Otros tipos de madera, que se utilizan con menos frecuencia, son, por ejemplo, castaño, pino, secoya, cerezo o acacia. Las propiedades químicas de la madera se utilizan para obtener efectos profundos con respecto al sabor y bouquet del vino. Los fenoles contenidos en el roble interactúan con los sabores productores de vino, tales como vainilla, caramelo, crema, especias o sabores terrosos. Un efecto muy importante tienen los elagitaninos (tanino hidrolizable), que se derivan de estructuras de lignina en la madera, ya que protegen al vino de la oxidación y la reducción.
La extracción ultrasónica es útil para la etapa de roble del vino debido a que la penetración de líquido en la estructura de madera de polvo, astillas, palos o duelas se verá potenciada por los ciclos de alta presión y baja presión generados por el ultrasonido. Como consecuencia, la transferencia de masa se incrementará notablemente, esto conlleva un período de encino más corto y resultados más altos con respecto al sabor. Si se utilizan destilados de roble en polvo o sabor de madera (roble extraño) en el vino, las fuerzas ultrasónicas proporcionan una dispersión muy fina de las partículas o gotitas en el vino para mejorar la humectación y la exposición a la superficie. 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 envainado y el envejecimiento constituyen un factor de tiempo y costo extendido en la vinificación, hace del ultrasonido un método de procesamiento excepcionalmente interesante ya que los dispositivos ultrasónicos Hielscher convencen por los bajos costos de inversión, la fácil implementación y una excelente eficiencia energética.

Ultrasonidos de alta potencia tiene varios efectos beneficiosos en la uva y el vino. (¡Click para agrandar!)

el ultrasonicador UIP500hd para el tratamiento ultrasónico de vino

Asistida por ultrasonido Aglomeración de crianza

Durante el proceso tradicional de envejecimiento en tiempo intensivo de vino, reacciones de diversas moléculas se producen en el vino. Esto significa que las moléculas cambian en consecuencia para la interacción entre sí. El tiempo y el resultado de este cambio molecular depende de los ingredientes del vino y su entorno. Comúnmente, se aprobó que el alcohol se dispersa en licores, pero esto no significa que se logrará una mezcla de moléculas. Al igual que en el vino de forma natural única de baja energía para las reacciones – como unión y mezcla - está disponible, el grado de los cambios naturales serán en su mayoría sin terminar. Mientras que los ingredientes tienden a interactuar, adjuntar, y cambiar las propiedades moleculares, que no pueden darse cuenta de una interacción absoluta, la conversión, o la unión a nivel molecular por la razón de la energía bajo presente.
Como se sonica vino (que significa un aporte de energía en el líquido), los ingredientes ofrecen un grado más consistente y uniforme de la dispersión. Por sonicación, el vino se convierte en un líquido homogéneo con una vida útil más larga en un tiempo muy corto de tratamiento. La homogeneidad permite una mayor interacción entre las moléculas y por lo tanto un cambio molecular más completa. Esto significa una mejora en el sabor y la calidad.

Dispersión: embotellado Antes, la mayoría de los vinos son tratados con aditivos, tales como conservantes (por ejemplo, bisulfato de potasio, bisulfato de sodio), limpiadores, polvos colorantes y agentes de afinado más y mejoradores. Estos aditivos se utilizan para evitar el pardeamiento prematuro y el deterioro, para mejorar la calidad del vino, para eliminar las deficiencias o para apoyar el proceso de fermentación. Por ultrasonicación, estos aditivos pueden dispersarse muy consistentemente en el vino de modo que el aumento de los resultados de la transformación se logra. Esto conduce finalmente a una mayor calidad y mejor sabor - el esfuerzo de cada viticultor.

Ultrasonidos Extracción de compuestos activos

El vino tiene una amplia variedad de compuestos activos de la salud benefical tales como taninos, compuestos fenólicos, flavonoides y otros, que son valiosos ingredientes utilizados en la industria farmacéutica, la industria alimentaria y cosmética.

Digresión

El envejecimiento de vino de arroz y maíz de vino: Chang et al. (2002) encontró en su estudio sobre el vino de arroz y el vino de maíz que los efectos del envejecimiento de la sonicación de vino depende del tipo de vino. Así fue el envejecimiento de ultrasonidos de vino de arroz en relación con el valor de pH, el contenido de alcohol, acetaldehído, sabor y cualidades sensoriales significativamente mejor que el envejecimiento asistida por ultrasonido de vino de maíz. Por tanto, el vino de arroz y maíz, el vino, el tiempo de envejecimiento se redujo considerablemente (de 1 año a 1 semana o 3 días).

ultrasonidos de potencia se aplica al vino, zumos, batidos y salsas para mejorar el sabor. Por lisis por ultrasonidos y la extracción, el material intra-celular se libera, lo que mejora la calidad nutricional y sabor.

ultrasonicators industriales con reactores de flujo continuo para la sonicación de vino y jugo.

Ultrasónico Procesadores 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 gran escala en múltiples áreas de la industria y la investigación. Para un rendimiento y ajuste perfectos en 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 se pueden probar fácilmente para determinar la eficiencia de su proceso a menor escala. Típicamente, el UIP1000hd (1 kW) se utiliza para el desarrollo de procesos para caudales de 0,5 l a 1000L por hora. A esta escala, la eficacia de procesamiento se puede optimizar variando la velocidad de la amplitud, la presión y el flujo. La instalación o adaptación de un sistema de ultrasonidos en una línea de producción, así como la operación y mantenimiento son simples y sin dificultad.

Ultrasonidos en líquidos

ultrasonido de alta potencia genera cavitación en líquidos. Durante la implosión de las burbujas de cavitación, aparecerá localmente fuerzas extremadamente altas: en el “punto caliente” cavitación temperaturas muy altas (aprox. 5.000K) y presiones (aprox 2,000atm.) Son alcanzados. La implosión de la burbuja de cavitación también resulta en chorros de líquido de hasta 280m / s de velocidad. Cuando estas fuerzas intensas entran en el líquido, que causan diferentes efectos. En un líquido alcohólico, ultrasonidos provoca una aceleración de la oxidación, polimerización y condensación de los alcoholes, aldehídos, ésteres, y olefinas para construir nuevos compuestos que crean más y mejor sabor y bouquet.
Como las aplicaciones más interesantes de ultrasonidos para la elaboración del vino (vinificación), especialmente el asistida por ultrasonido extracción, Aglomeración, y dispersión tiene que ser identificado. Estos impactos hacen un método de procesamiento eficaces tales sonicación para el vino y otras bebidas.

Literatura/Referencias

  • Chang, Audrey Chingzu; et al. (2002): La aplicación de ondas ultrasónicas de 20 kHz para acelerar el envejecimiento de vinos diferentes.
  • Cocito, C .; et al. (1995): Extracción rápida de compuestos de aroma en mosto y de vino por medio de ultrasonidos.
  • Ghafoor, Kashif; et al. (2009): Optimización de un método de extracción de compuestos aromáticos en el vino blanco usando ultrasonido.
  • Hernanz Vila, Dolores; et al. (1999): Optimización de un método de extracción de compuestos aromáticos en el vino blanco usando ultrasonido.
  • Jiranek, Vladimir et al. (2007): ultrasonidos de alta potencia como una nueva 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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