Polüfenoolirikkad veinid võimsa ultraheliga

Ultraheli töötlus parandab fenoolsete ühendite ekstraheerimist viinamarjadest virdesse, mis aitab kaasa kogu polüfenoolide sisaldusele – parandades sellega veini edasist laagerdumisprotsessi. Võimsa ultraheli kasutamine annab suurema ekstraktisaagise ja kiirendab veinide valmimist. Seetõttu on võimas ultraheli heakskiidetud meetod purustatud viinamarjade töötlemiseks ning seda kasutatakse polüfenoolide ekstraheerimiseks, veini laagerdamiseks / valmimiseks ja tammega maitsestamiseks.

Võimas ultraheli polüfenoolide ekstraheerimiseks ja veini valmimiseks

Ultraheli toime veinivalmistuses põhineb ultraheli- ehk akustilisel kavitatsioonil. Kavitatsioonist tingitud tugevad nihkejõud lõhuvad rakustruktuure ja laiendavad rakuseinte poore. Selle tulemusel vabaneb rakusisene materjal (nt tärklis, ensüümid, valgud, fenoolsed komponendid). Ultraheli lainete sonomehaanilised jõud soodustavad lahusti jaotumist koes ja lahusti tungimist rakumaterjali, mis toob kaasa oluliselt suurenenud massiülekande. Lisaks soodustab ultraheli töötlus (sonikeerimine) biokeemilisi reaktsioone, näiteks polüfenoolide polümerisatsiooni ja kondensatsiooni, ning esilda mikrohapnikustamist. Kõik need ultraheli toimed aitavad kaasa veinide laagerdumisele ja valmimisele.

Polüfenoolide ekstraheerimine viinamarjadest ultraheliga

Polüfenoolid veinis: veinis on polüfenoolid ja veini kvaliteet tihedalt seotud. Need viinamarjade sekundaarsed metaboliidid mõjutavad oluliselt veini organoleptilisi omadusi ning seeläbi kvaliteeditegureid, nagu värvus, kokkutõmbavus ja kibedus. Ultraheli töötlus polüfenoolide ekstraheerimiseks veinivalmistusprotsessi ajal (nt virde sonikeerimine enne kääritamist) ja veini laagerdumise ajal (puiduga kokkupuutel või ilma) tekitab lõputult reaktsioone, mis põhjustavad polüfenoolide ja tanniinide keerukaid muundumisi (mikrohapnikustamine, kopigmentatsioon, tsükloliitumine, polümerisatsioon ja oksüdeerumine).

Virde sonikeerimine enne veini kääritamist

Kui ultraheli rakendatakse viinamarjavirdele, suureneb polüfenoolide vabanemine viinamarjade viljalihast. Kuna akustiline kavitatsioon – mis on sonikeerimise tööpõhimõte – lõhub rakustruktuure ja avab rakusiseseid struktuure väga tõhusalt, vabaneb viinamarjadest ja viinamarjakoortest traditsioonilise pressimisega võrreldes palju rohkem bioaktiivseid ühendeid. Nende bioaktiivsete ühendite hulka kuuluvad muu hulgas lõhna- ja maitseühendid, pigmendid ning tervist toetavad ained, näiteks tanniinid, antotsüaniinid, flavaan-3-oolid, proantotsüanidiinid ja flavonoolid; stilbenoidid, näiteks resveratrool; fenoolhapped, näiteks bensoe-, kohvi- ja kaneelhape; katehhiinid, samuti viinhape ja õunhape. Lisaks ekstraheeritakse looduslikke suhkruid, näiteks glükoosi ja fruktoosi, mis on veini valmistamise kääritamisprotsessis üliolulised. Sonikeerimist saab rakendada veini valmistamise erinevates etappides. García-Martín ja Sun (2013) esitavad oma uuringus ultraheli kiire laagerdamistehnikana, mis võiks anda veinidele kõrgema antotsüaniinide sisalduse ja madalama tanniinide sisalduse, mida peetakse kvaliteetsete veinide valmistamisel positiivseks. Paljud uuringud on tõestanud võimsa ultraheli positiivset mõju veini valmistamisel. Seetõttu peetakse sonikeerimist üheks kõige paljulubavamaks tehnoloogiaks mitmesugustel eesmärkidel veinivalmistusprotsessides. Lisaks on ultraheli ametlikult heaks kiidetud meetod purustatud viinamarjade töötlemiseks. (vrd Natolino ja Celotti, 2022)

Prof. Thomas Kleinschmidti juhendamisel Hochschule Anhalti ülikoolis, Kesk-Saksamaa Veiniuuringute Instituudis tehtud uuringud näitavad selgelt polüfenoolide märkimisväärset suurenemist sonikeeritud veinis. Näiteks Saksa punase veini sordi Blauer Zweigelt polüfenoolide sisaldus suurenes enam kui 40%. Uuringu jaoks sonikeeriti 1,5L punast veini Blauer Zweigelt amplituudi seadistusel 100% (amplituud 43 μm, sonotroodi pind 9 cm²). Ekstinktsioon oli punase värvuse puhul 520 nm juures. Kogu polüfenoolide sisalduse mõõtmiseks katehhiinidena kasutati Folin-Ciocalteu meetodit, mis näitas kogu polüfenoolide sisalduse 40% suurenemist.

Ultraheli võib pidada üheks kõige paljulubavamaks tehnoloogiaks mitmesugustel eesmärkidel veinivalmistusprotsessides ning see on ametlikult heaks kiidetud purustatud viinamarjade töötlemiseks.
Teine Natolino ja Celotti (2022) uuring näitas samuti paremat veini kvaliteeti pärast ultraheli töötlust. Itaalia Udine ülikooli teadlased kasutasid sonikeerimise mõju uurimiseks punasele veinile Hielscheri sonikaatorit UP200St koos sonotroodiga S26d14. Nagu allolevad graafikud näitavad, suurendab ultraheli HCl-indeksit kõigis sonikeeritud proovides töötlemata proovi väärtuselt 68,06 ± 1,72 väärtuseni 73,78 ± 1,52 töödeldud proovide keskmisena. Amplituudi ja sonikeerimisaja suurenemise vahel ei olnud võimalik esile tuua selget trendi, kuigi HCl-indeksis on võimalik täheldada olulist tõusu 30% ja 2 min juures sonikeeritud proovide (71,59 ± 1,06) ning 90% ja 10 min juures sonikeeritud proovide (74,25 ± 1,53) vahel. Samal ajal vähendab ultraheli hapukust töötlemata veini väärtuselt 91,8 ± 1,2 väärtuseni 82,7 ± 3,7 sonikeeritud proovide keskmisena (vt graafikuid paremal).
Kolloidsete ainete, näiteks tanniinide ja polüsahhariidide osakeste suurus väheneb sonikeerimise tulemusena, mis aitab kaasa paremale stabiilsusele ja lõplikule sensoorsele tajule.

Veini ultraheli abil laagerdamine ja küpsemine

Ultraheli lained kiirendavad veini laagerdumist, rakendades puhtalt füüsikalisi, nn sono-mehaanilisi jõude. Viinamarja- ja veinisordile kohandatuna võib ultraheli töötlus suurendada antotsüaani ja tanniinide vahelise kondensatsioonireaktsiooni kiirust, lühendades veini loodusliku värvuse arenemise tavapäraseid aegu ning vähendades seeläbi veini laagerdamiseks vajalikku aega.

Veini ultraheli abil laagerdamine enoloogiliste tanniinidega

Enoloogilisi tanniine, mis on ekstraheeritud tammepuidust, viinamarjaseemnetest ja -koortest, taimede õõnsustest (gall), kastanist, quebrachost ning gambieri ja myrobalani viljadest, võib veinitootmise eri etappidel lisada, et parandada maitseprofiili ja värvuse püsivust. Ultraheli töötlus võib soodustada veini laagerdumist enoloogiliste tanniinidega. Ultraheli abil tammistamine on oluliselt kiirendatud protsess, mille käigus kantakse puidust pärinevaid tanniine ja maitseaineid üle tammelaudadest või -hakkepurust. Ultraheli abil tammes laagerdatud veinid pakuvad suurepärast maitseprofiili, mis kujuneb mõnaminutilise töötlusega, võrreldes mitme kuu pikkuse vaatlaagerdamisega. Ultraheli ekstraheerimine vabastab tamme aroomiühendid (nt vanillan, eugenool, isoeugenool, furfuraal, 5-metüülfurfuraal, guajakool, 4-methulguaiacol) suurenenud massiülekande kaudu.

Suure jõudlusega ultraheli sonikaatorid tööstuslikuks veinivalmistamiseks

Hielscher Ultrasonicsi protsessorid on veinivalmistamise ja kangete alkohoolsete jookide laagerdamise valdkonnas hästi kinnistunud. Veinitegijad – nii eksklusiivsed butiikviinamarjaistandused kui ka suuremahulised veinitootjad – leiavad Hielscheri laiast seadmevalikust oma tootmisvajadustele ideaalse ultraheli töötlusseadme veini polüfenoolide ekstraheerimiseks ja küpsemiseks. Perioodilise töötlusega (partii) kui ka pidevad in-line protsessilahendused on kohe saadaval ja neid on võimalik saata välja samal päeval.

Automaatne andmete protokollimine

Toidu- ja joogitoodete tootmisstandardite täitmiseks tuleb tootmisprotsesse üksikasjalikult jälgida ja dokumenteerida. Hielscher Ultrasonicsi digitaalsetel ultraheliseadmetel on automaatne andmete protokollimine. Tänu sellele nutikale funktsioonile salvestatakse kõik olulised protsessiparameetrid, nagu ultraheli energia (kogu- ja netoenergia), temperatuur, rõhk ja aeg, seadme sisselülitamisest alates automaatselt sisseehitatud SD-kaardile. Protsessi jälgimine ja andmete salvestamine on olulised pideva protsessi standardimise ja tootekvaliteedi jaoks. Automaatselt salvestatud protsessiandmetele juurdepääsu abil saate üle vaadata varasemad sonikeerimistsüklid ja hinnata tulemust.
Teine kasutajasõbralik funktsioon on meie digitaalsete ultrahelisüsteemide brauseripõhine kaugjuhtimine. Brauseri kaugjuhtimise kaudu saate oma ultraheli protsessorit kaugelt kõikjalt käivitada, peatada, reguleerida ja jälgida.

Kõrgeimate kvaliteedistandardite täitmine – projekteeritud ja toodetud Saksamaal

Hielscheri ultraheliseadmete läbimõeldud riistvara ja nutikas tarkvara on loodud tagama usaldusväärsed ultraheliekstraktsiooni tulemused teie taimsest toorainest, reprodutseeritavate tulemuste ning kasutajasõbraliku ja ohutu töötamisega. Töökindlus, usaldusväärsus, 24/7 töö täiskoormusel ja töötaja seisukohast lihtne käsitsemine on veel kvaliteeditegurid, mis muudavad Hielscheri ultraheliseadmed eelistatuks.
Hielscher Ultrasonicsi ekstraktorid on kasutusel kogu maailmas toidu- ja joogitoodete kvaliteetses ekstraheerimises. Hielscheri ultraheliseadmed, mis on end tõestanud suure saagise ja ülima kvaliteedi tagamisel, ei ole kasutusel mitte ainult väiksemates butiikveinivalmistajates, vaid peamiselt kaubanduslikult turustatavate veinide tööstuslikus tootmises. Tänu vastupidavale riistvarale ja nutikale tarkvarale on Hielscheri ultraheliprotsessoreid lihtne käsitseda ja jälgida.
Hielscher Ultrasonics Teltowis Saksamaal on omanikujuhitud perefirma. Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifitseeritud. Loomulikult vastavad Hielscheri ultraheliseadmed CE nõuetele ning täidavad UL-i, CSA ja RoHs nõudeid.

Alljärgnev tabel annab aimu meie ultraheliseadmete ligikaudsest töötlusvõimsusest: