Veinide laagerdamine ja tammerdamine ultraheliga

Veini laagerdamine ja tammestamine aitavad oluliselt kaasa veini lõppmaitsele ja kvaliteedile. On teada, et mõlemad protsessid võtavad kaua aega, sageli kestab küpsemisprotsess üle serva aastate. Ultraheli on väga tõhus ja kiire tehnoloogia, mis intensiivistab veini küpsemist ja kiirendab oluliselt selliseid protsesse nagu tammeühendite ekstraheerimine, mikro-hapnikuga varustamine ja keemiline protsess (nt polümerisatsioon). Ultraheliga saab noori veine mõne minuti jooksul laagerdunud veinidele laagerdunud veinidele, mille kimp on mitu aastat laagerdunud tammevaatides.

Tammest saadud veini maitsed, kasutades ultraheli ekstraheerimist

Astringentsusega seotud fenoolsed ühendid ja aromaatsed ühendid, mis mõlemad on saadud tammepuidust, kantakse väga kiiresti, kui ultrahelitöötlust kasutatakse veini ajal laagerdumise ajal. Ultraheli kiirendas tammeühendite ekstraheerimist mõne minutini – võrreldes mitme aasta pikkuse traditsioonilise veinivaadis laagerdumisega.

Veini tammetamine ultraheliga

Intensiivistatud tamme jaoks töödeldakse veinis tammepuidust või taavidest. Ultraheli lained avavad ja häirivad puitmaterjali rakuseinu, nii et rakusisesed ühendid, nagu tanniinid, fenoolid, furoonid, laktoonid jne, vabanevad ultraheli kavitatsiooniga veini. Kuna ultraheli võnkumine ja kavitatsioon tekitavad intensiivseid turbulentsi ja mikrovooge, intensiivistub massiülekanne raku sisemuse ja ümbritseva lahusti vahel drastiliselt, nii et biomolekulid (st aroomiühendid) on tõhusad ja kiiresti vabanevad. Kuna ultrahelitöötlus on puhtalt mehaaniline töötlus, ei lisa see veinile kemikaale.

Veini traditsioonilise laagerdamise ja veini ultraheli laagerdamise omaduste võrdlus. Ultraheli vananenud vein saavutab oma tippkvaliteedi oluliselt kiiremini.
(graafik: ©Yıldırım ja Dündar, 2017, kohandatud Leonhardtist ja Morabitost, 2007).

Ultraheli – Ainult mehaanilised jõud

Kõrge intensiivsusega, madala sagedusega ultraheli loob energiatihedad tingimused, millel on kõrge rõhk, temperatuur ja kõrge nihkejõud. Need füüsilised jõud soodustavad rakustruktuuride katkemist, et vabastada rakusisesed ühendid söötmesse. Lisaks soodustab veini ultraheli abil laagerdumisprotsess mikro-hapnikuga varustamist ja oksüdatsiooniprotsesse. Seega võib kontrollitud ultraheliuuring positiivselt mõjutada veini keemilisi reaktsioone. Ultraheli laagerdunud veinid saavutavad oma kvaliteedi tippu oluliselt kiiremini kui traditsiooniliselt laagerdunud veinid. Lisaks näitavad ultraheliga laagerdunud veinid kõrgemat säilitustaset, nii et ultraheliga töödeldud vein säilitab oma tippkvaliteedi kauem kui tavaline laagerdumisprotsess.

Rakuseina katkemise mehhanism (a) rakuseina purunemine kavitatsiooni tõttu. b) lahusti difusioon rakustruktuuri.
(Graafika kohandatud ajakirjast Shirsath et al., 2012)

Ultraheli veini laagerdumise eelised tammevaadi laagerdamisel

Tammevaadid on tavaline traditsiooniline veini laagerdamise protsess. Tammevaatides toimub oksüdeerumine väikeses koguses pika ladustamisaja jooksul barrelis. Esmaklassilise veiniahju säilitusaeg võtab mitu aastat, seega on see kulukas protsess. Tammevaatides küpsemise ajal tekitab vein arvukalt unikaalseid aroome. Lisaks aastatepikkusele küpsemisprotsessile ja sellega seotud ajakaotusele on tammevaatide ostmine ja hooldamine kallis. Soovimatud mikroorganismid, nagu pärmiliigid (nt Brettanomyces ja Dekkera), võivad veinivaate saastada. Pärmiga riknenud vein on tuntud halva maitse ja lõhna poolest.
Nende traditsioonilise vaaditammide puuduste tõttu on ultraheli veini laagerdamine ja tammemine kulutõhus ja teaduslikult tõestatud alternatiiv traditsioonilisele laagerdumisele vaatides. Ultraheli lühendab küpsemisaega ja parandab mitmeid veini kvaliteeditegureid. Ultraheli saab rakendada veinivalmistamisprotsessi erinevatel etappidel, sealhulgas leotamine, polüfenooli ekstraheerimine, samuti laagerdamine, küpsemine ja tammumine. Teaduslikud uuringud ja tööstuslikud rakendused tõestavad ultraheli kehtivust veinivalmistamisel, parandades oluliselt lühendatud laagerdumisperioode ja kvaliteetsete veinide tõhusamat tootmist.

Ultraheli kiirendatud veini küpsemine: Prof. Th. Kleinschmidti uuring näitab 3-metüül-1butanooli aroomi kasulikku muutust punases veinis, kui seda töödeldakse ultraheliga Ameerika segu puiduhake juuresolekul. (Ultrasonikaator UIP2000hdT, amplituud 43μm, sonotrode pind 9cm2)

Veinide ultraheli laagerdamise teaduslikud uuringud

Ultraheli intensiivsus või akustilise energiatiheduse tase suhteliselt mõõdukal tasemel võib soodustada fenoolide kiiret ekstraheerimist ja leostumist tammelaastudest veiniks, suurendades seega potentsiaalselt veini maitset ja toiteväärtust oluliselt lühenenud küpsemisaja jooksul. Lisaks on ultraheliravi võimeline kiiresti muutma veini koostist, mis eeldatakse olevat tingitud akustilise kavitatsiooni mõjust. Seega peaks kõrge akustilise energia tiheduse tase soodustama veini koostise ultraheli muutmist. (vrd Yang et al., 2014)
Sarnastest vananemismõjudest on teatanud Jiménez-Sánchez jt (2020) šerriäädika puhul, kasutades tammelaaste ja ultraheli. Ultraheli vähendas küpsemisaega oluliselt võrreldes traditsioonilise küpsemisega.

Aroomiühendite ultraheli vabastamine tammest

Breniaux ja kolleegid uurisid suure võimsusega ultraheli mõju oakeni veinivaadi puhastamiseks ja sellele järgnevat polüfenoolsete ja muude ühendite vabanemist, kui vaadid kasutati pärast veini laagerdamise töötlemist. Polüfenoolid ja fütokemikaalid, nagu ellagitanniinid, ligniin ja aromaatsed lähteained, aitavad suuresti kaasa veini küpsemisele ja maitsele. Üldiselt näitas uuring, et ultraheliravi andis polüfenoolide ja teiste bioaktiivsete ühendite suurema saagise väga lühikese raviaja jooksul. Näiteks oli furfuraali kontsentratsioon suurem ultraheliravi korral 8-kuulise vananemise ja 12-kuulise vananemise ajal, kusjuures kontsentratsioon suurenes 18,8–92,6% võrreldes alternatiivse aururaviga. 5-metüülfurfuraali puhul oli kontsentratsioon oluliselt suurem 1-aastaste barrelite (12 kuud laagerdunud vein) ja 2-aastaste vaatide (2, 8 ja 12 kuud laagerdunud vein) ultraheli töötlemisel, kasvades vahemikus 20,5 kuni 97%. Mis puutub viski laktooni diastereoisomeeridesse, siis ultraheliga töödeldud 3-aastaste vaatide puhul oli trans-viski laktoon oluliselt kõrgem: pärast 12-kuulist laagerdumist on veini kontsentratsioon 75,2 ± 5,6 μg/l, mille tulemuseks on 46,9% tõus võrreldes auruga töödeldud vaadis laagerdunud veiniga. Vanilliini ja süringaldehüüdi kontsentratsioonide puhul olid veinis mõõdetud väärtused ka pärast ultraheliravi oluliselt suuremad. Võrreldes tünni aurutöötlusega oli kogu energiatarbimine ultraheli puhul 0,38 kWh ja vesiauru puhul 3 kWh, mis on 7,89 korda väiksem.
(vrd Breniaux et al., 2021)

Ultraheli edendatud keemilised reaktsioonid veinis

Veini laagerdumise ajal toimub arvukalt keemilisi reaktsioone. Näiteks kalduvad proantotsüanidiiniühendid polümeriseeruma, kondenseeruma antotsüaniinidega ja kombineeruma teiste polümeeridega, nagu valgud ja polüsahhariidid. See antotsüaniinidega kondensatsioonireaktsioon on peamine keemiline reaktsioon, mis on seotud punase veini värvi tumenemise ja stabiliseerimisega, mis muutub helepunast tumepunaseks pruunide toonidega.
Masuzawa jt varased uuringud 2000 juba näitasid, et ultraheli soodustab fenoolsete ühendite polümerisatsiooni ja suurendab veini küpsemisel punase veini polüfenoolset sisaldust.
Vaatides laagerdumise ajal saab puidust veiniks eraldada sadu ühendeid, mis aitab otseselt kaasa lõppveini maitsele, aroomile ja suutundele. Tammepuidu kiukoostisel on laagerdumisprotsessis oluline roll, kuna ekstraheeritakse ligniinist lenduvad fenoolid ja fenoolaldehüüdid ning tselluloosist ja hemitselluloosist suhkru lagunemisel saadud furfuraaliühendid.
Kuigi traditsioonilist tammevaadi laagerdumist on sajandeid laialdaselt kasutatud, on siiski mõned loomupärased puudused. Esiteks kestab laagerdumisprotsess tünnis tavaliselt mõnest kuust mitme aastani, mis on väga aeganõudev. Teiseks on tünnid kallid, võtavad veinikeldris palju ruumi ja need tuleb aja jooksul välja vahetada. Kolmandaks, kui tammevaadid vananevad, võivad need olla saastunud soovimatute mikroorganismidega, nagu pärmseente perekonnad Brettanomyces ja Dekkera.
Loe lähemalt ultraheli kanalisatsiooni ja veinitünnide puhastamise kohta!

Ultraheli seadmed veini laagerdamiseks ja küpsemiseks

Juba mitu aastakümmet on Hielscher Ultrasonics usaldusväärne suure võimsusega, madala sagedusega ultraheli protsessorite tarnija toidu- ja joogitööstusele. Veinitootjad ja piiritusetehased on võtnud kasutusele ultraheli tehnoloogia, et toota kvaliteetseid veine ja alkohoolseid jooke tõhusamates tingimustes, st saada kvaliteetseid tulemusi kiirendatud protsessis ja täpselt kontrollitavates tingimustes.
Hielscheri ultrasonikaatorid on saadaval igas suuruses, alates käeshoitavast laboriseadmest teadusuuringuteks ja kvaliteedikontrolliks kuni butiik-viinamarjaistanduste ja keskmise suurusega veinivalmistajate pinkide ja pilootsüsteemideni, samuti suure läbilaskevõimega ultrasonikaatoriteni suurte kaubanduslike veinitootjate jaoks.
Kõik Hielscheri ultraheli protsessorid sisaldavad tipptasemel tehnoloogiat, sealhulgas digitaalset värviekraani, keerukat tarkvara, nutikaid seadeid, automaatset andmeprotokolli integreeritud SD-kaardil ja brauseri kaugjuhtimispulti täpseks tööks, korratavateks ja reprodutseeritavateks tulemusteks ning kõrgeimaks kasutajasõbralikkuseks. Kliendid kogu maailmas kasutavad Hielscher Ultrasonics tehnoloogiat veinikeldrites ja piiritusetehastes, saavutades suurepäraseid tulemusi veinide ja kangete alkohoolsete jookide laagerdamisel, tammetamisel ja infundeerimisel.
Võtke meiega kohe ühendust! Meie hästi koolitatud ja pikaajalise kogemusega töötajad aitavad teid tehnilise teabega, soovitustega ideaalse ultrasonikaatori kohta ja siduvate tsitaatidega!

Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest: