Veinivaatide efektiivne puhastamine ja steriliseerimine ultraheli abil

Veini laagerdamiseks mõeldud tammevaate saab võimsa ultraheli abil tõhusalt puhastada ja steriliseerida. Ultraheli töötlusega (sonikeerimisega) eemaldatakse viinakivi ning hävitatakse mikroorganismid, näiteks pärmid (Brettanomyces, Dekkera). Lisaks muutuvad puidu aroomiühendid kättesaadavamaks, kui vaate hiljem veini laagerdamiseks ja küpsetamiseks kasutatakse.

Veinivaatide ultraheli puhastus

Suure võimsusega ultraheli avaldab mitmesugust mõju puidu pinnale ja sügavamale struktuurile. Ultraheli- (ehk akustiline) kavitatsioon puidus tekitab lokaalselt energiatihedaid tingimusi, sealhulgas suuri rõhuerinevusi, kõrgeid temperatuure ja kiiret vedeliku voolamist.
Need füüsikalised / sonomehaanilised jõud põhjustavad vaatide pinna tugevnenud märgumist, jääkladestuste (nt viinakivi) eemaldamist, mikroorganismide lõhkumist ja suurenenud hapniku ülekande kineetikat.

Veinivaatide ultraheliga steriliseerimine – teaduslikult tõestatud tulemused

Teaduslikud analüüsid, näiteks mikroorganismide arvukuse ja eripinna mõõtmised, näitavad teaduslikult mikroorganismide ultraheli inaktiveerimist ja viinakivi eemaldamist. On tõestatud, et vaatide ultraheliga puhastamine annab usaldusväärselt reprodutseeritavaid tulemusi (korratavus) ning puidupinna heterogeensus seda ei mõjuta. Puidust vaadilauad on teataval määral hüdrofoobsed, mis takistab aroomiühendite vabanemist puidu sügavamast struktuurist. Suure jõudlusega ultraheli võib suurendada puidu ja vedeliku vahelist kontaktnurka, eriti kõrgetel temperatuuridel (80◦C). Seeläbi soodustab suure jõudlusega ultraheli puidu algset hapniku ülekandevõimet, sest puit taastub viinakivi eemaldamisel ja puit steriliseeritakse nõuetekohaselt. Intensiivse ultraheli mõju puhastab mitte ainult pealmist pinda, vaid tungib puidus looduslikult esinevate pooride kaudu sügavamatesse puidukihtidesse.
See ultraheli töötluse (sonikeerimise) sügavmõju mitte ainult ei steriliseeri vaati, vaid teeb ka puidustruktuuris sisalduva aroomiühendi kättesaadavaks veini laagerdamiseks ja küpsetamiseks.

Näited viinakivi eemaldamisest enne (vasakul) ja pärast (paremal) ultraheliga töötlemist (UIP4000hdT, 60ºC).
(Uuring ja pildid: © Breniaux et al., 2019)

Pärmide hävitamine ultraheliga

Breniaux et al. (2019) uuring näitas samuti, et suure võimsusega ultraheli suutis puidustruktuuris kuni 8 mm sügavuseni eemaldada 35% Brettanomyces spp. populatsioonist, 36% kogu pärmist, 90% piimhappebakteritest ja 100% äädikhappebakteritest. Optimeeritud töötlusparameetritega suutsid teadlased ultraheli töötluse (sonikeerimise) mõju veelgi parandada, nii et ultraheliga steriliseerimise mõju ulatub puidus 9 mm sügavuseni, milleni võib tungida ka vein ja seega Brettanomyces pärm.

Ultraheli mõju tammevaatide hapniku desorptsioonile

Ultraheli töötlus (sonikeerimine) mõjutab oluliselt puidu hapniku desorptsioonivõimet. Kui võrreldi ultraheliga töödeldud ja töötlemata tammepuitu, oli hapniku desorptsioonikiirus ultraheliga töötlemata puidus kaks korda madalam. Pärast suure võimsusega ultraheli töötlust oli hapniku desorptsioon ligi 10 mg/L, mis viitab hapniku desorptsioonivõime olulisele suurenemisele ultraheli töötluse tõttu. Need ultraheliga töödeldud korduvkasutatud tammevaatide hapniku desorptsiooniväärtused on võrreldavad kasutamata tammepuidu omadega, mis näitab, et kasutatud vaate saab ultraheliga noorendada ja tammepuidu struktuuri see negatiivselt ei mõjuta. (vrd Breniaux et al., 2019)

Suure jõudlusega ultraheliseadmed vaatide puhastamiseks

Hielscher Ultrasonics on suure jõudlusega ultraheliseadmete turuliider. Töötlusparameetrid, näiteks ultraheli amplituud, aeg ja vee temperatuur, aitavad kaasa veinivaatide ultraheliga puhastamise ja steriliseerimise efektiivsusele. Hielscheri suure võimsusega ultraheliseadmed on täielikult juhitavad, et tagada usaldusväärne puhastus- ja steriliseerimistulemus. Kaskadroodiga (cascatrode) varustatud UIP4000hdT on kõige tüüpilisem seadistus, mida kasutatakse puidust veinivaatide tõhusaks ja kiireks sügavpuhastuseks.
Tänu pikaajalisele kogemusele ultraheliseadmete projekteerimisel, tootmisel ja müügil on Hielscheri ultraheliseadmed tuntud jõudluse, vastupidavuse ja töökindluse poolest.