پیری و بلوط شراب با سونوگرافی
پیری شراب و بلوط کمک زیادی به طعم نهایی و کیفیت شراب. هر دو فرایند شناخته شده به انجام مدت زمان طولانی، اغلب فرایند بلوغ می رود بیش از سال های سرال. سونوگرافی یک فناوری بسیار موثر و سریع است، که بلوغ شراب را تشدید می کند و فرایندهایی مانند استخراج ترکیبات بلوط، میکرو اکسیژناسیون و فرایندهای شیمیایی (به عنوان مانند پلیمریزاسیون) را به طور قابل توجهی تسریع می کند. با امواج فراصوت, شراب جوان را می توان در عرض چند دقیقه به شراب بالغ با دسته گل از چند سال پیری در بشکه بلوط سن.
بلوط مشتق از طعم شراب با استفاده از استخراج مافوق صوت
ترکیبات فنولیک مرتبط با دشواری و ترکیبات معطر هر دو مشتق شده از چوب بلوط بسیار سریع منتقل می شوند زمانی که فراصوت در طول شراب در طول پیری اعمال می شود. سونوگرافی استخراج ترکیبات بلوط را تا چند دقیقه تسریع کرد – در مقایسه با چند سال پیری بشکه سنتی از شراب.
بلوط شراب با سونوگرافی
برای تشدید بلوط، چیپس بلوط یا استاوها در شراب فراصوت می شوند. امواج سونوگرافی باز و مختل دیواره سلول از مواد چوبی, به طوری که ترکیبات داخل سلولی مانند تانن, فنل, فورون, لاکتون و غیره توسط حفره مافوق صوت به شراب آزاد. از آنجا که نوسان مافوق صوت و حفره ایجاد آشفتگی شدید و جریان میکرو, انتقال جرم بین داخلی سلول و حلال اطراف به شدت تشدید به طوری که مولکول های زیستی (به عنوان یکی از ترکیبات عطر) کارآمد و به سرعت آزاد. از آنجا که فراصوت یک درمان کاملا مکانیکی آن را هیچ مواد شیمیایی به شراب اضافه نمی کند.
مقایسه کیفیت در پیری سنتی در شراب و پیری مافوق صوت در شراب. شراب مافوق صوت سن رسیدن به کیفیت اوج خود را به طور قابل توجهی سریع تر.
(graphic: ©Yıldırım and Dündar, 2017, adapted from Leonhardt and Morabito, 2007).
امواج فراصوت می تواند شراب سن در عرض چند دقیقه. سونوگرافی برای آغاز فرایندهای شیمیایی و تسریع در انتقال ترکیبات مشتق از بلوط (به عنوان مانند ترکیبات عطر) از چوب به شراب استفاده می شود.
سونوگرافی – تنها نیروهای مکانیکی
با شدت بالا، سونوگرافی با فرکانس پایین شرایط متراکم انرژی ایجاد می کند که شامل فشارهای بالا، دماها و نیروهای براری بالا است. این نیروهای فیزیکی اختلال در ساختارهای سلولی را به منظور آزاد کردن ترکیبات داخل سلولی به محیط ترویج می کنند. علاوه بر این, مافوق صوت به کمک روند پیری شراب ترویج میکرو اکسیژن و فرایندهای اکسیداسیون. در نتیجه، فراصوت کنترل شده می تواند واکنش های شیمیایی در شراب را به طور مثبت تحت تاثیر قرار دهد. شراب مافوق صوت سن رسیدن به اوج کیفیت خود را به طور قابل توجهی سریع تر از شراب به طور سنتی سن. علاوه بر این، شراب مافوق صوت سن نشان می دهد سطح حفظ بالاتر، به طوری که شراب فراصوت حفظ کیفیت اوج خود را برای یک زمان طولانی تر از فرایند پیری استاندارد است.
مکانیسم اختلال دیواره سلولی (a) شکستن دیواره سلولی به دلیل حفره. ب) انتشار حلال به ساختار سلول.
(گرافیک اقتباس شده از شیرست و همکاران، ۲۰۱۲)
مزایای استفاده از پیری شراب مافوق صوت بیش از بلوط بشکه پیری
بشکه بلوط معمول هستند, روند سنتی برای پیری شراب. در بشکه های بلوط، اکسیداسیون به مقدار کمی در طول یک زمان ذخیره سازی طولانی در بشکه صورت می گیرد. زمان ذخیره سازی برای اجاق شراب حق بیمه طول می کشد چند سال در نتیجه یک فرایند پر هزینه است. در طول بلوغ در بشکه بلوط، شراب عطری های منحصر به فرد متعددی تولید می کند. در کنار روند بلوغ طولانی سال ها و از دست دادن زمان مرتبط، بشکه بلوط گران قیمت برای خرید و حفظ است. میکروارگانیسم های ناخواسته مانند گونه های مخمر (مانند، برتانومیس و دکررا) ممکن است بشکه شراب را آلوده کنند. شراب خراب مخمر به طعم و بوی ضعیف شناخته شده است.
با توجه به این معایب بلوط بشکه سنتی، پیری شراب مافوق صوت و oaking جایگزین مقرون به صرفه و علمی اثبات شده برای پیری سنتی در بشکه است. امواج فراصوت کوتاه زمان بلوغ و بهبود می بخشد عوامل مختلف با کیفیت شراب. امواج فراصوت را می توان در طول مراحل مختلف از فرایند شراب سازی اعمال می شود, از جمله maceration, استخراج پلی فنل, و همچنین پیری, بلوغ و بلوط. مطالعات علمی و پیاده سازی های صنعتی اثبات اعتبار فراصوت در شراب سازی با پیشرفت های عمده در دوره های پیری کوتاه شده و تولید کارآمد تر از شراب با کیفیت بالا.
بلوغ شراب با شتاب مافوق صوت: مطالعه پروفسور Th. Kleinschmidt نشان می دهد تغییر مفید عطر 3-متیل-1 بوتانول در شراب قرمز زمانی که در حضور تراشه های چوب مخلوط آمریکایی sonicated. (سونوگرافی UIP2000hdT, دامنه 43μm, سطح sonotrode 9cm2)
نصب و راه اندازی اولتراسونیک UIP4000hdT برای پردازش شراب صنعتی با نرخ جریان بالا را از طریق.
مطالعات علمی در مورد پیری مافوق صوت شراب
شدت مافوق صوت و یا سطح تراکم انرژی صوتی در سطح نسبتا متوسط می تواند استخراج سریع و آب شستن فنولیک از تراشه های بلوط را به شراب ترویج, در نتیجه به طور بالقوه افزایش طعم شراب و ارزش تغذیه ای در یک زمان بلوغ به طور قابل توجهی کوتاه. علاوه بر این، درمان سونوگرافی قادر به تغییر ترکیب شراب به سرعت، که فرض می شود به دلیل اثرات حفره صوتی است. در نتیجه، سطح بالایی از تراکم انرژی آکوستیک قرار است برای ترویج اصلاح مافوق صوت از ترکیب شراب است. (cf. Yang et al., 2014)
اثرات پیری مشابه توسط Jiménez-Sánchez و همکاران (2020) برای سرکه شری با استفاده از تراشه های بلوط و سونوگرافی گزارش شده است. امواج فراصوت زمان بلوغ را به طور قابل توجهی کاهش می دهد زمانی که در مقایسه با بلوغ سنتی.
انتشار مافوق صوت از ترکیبات عطر از بلوط
Breniaux و همکاران بررسی اثرات سونوگرافی با قدرت بالا برای تمیز کردن بشکه شراب oaken و پس از آن انتشار پلی فنولیک و ترکیبات دیگر، زمانی که بشکه پس از درمان برای پیری شراب مورد استفاده قرار گرفت. پلی فنول ها و فیتوشیمیایی ها مانند الاگیتانین ها، لیگنین ها، و پیش سازهای معطر به شدت به بلوغ شراب و طعم کمک می کنند. به طور کلی، مطالعه نشان داد که درمان مافوق صوت بازده بالاتری از پلی فنول ها و دیگر ترکیبات زیست فعال در یک زمان درمان بسیار کوتاه داد. به عنوان مثال، غلظت فورفورال در مورد درمان سونوگرافی در 8 ماه پیری و 12 ماه پیری بیشتر بود، با افزایش غلظت بین 18.8 تا 92.6٪ در مقایسه با درمان بخار جایگزین. برای متیلفورفورال 5، غلظت به طور قابل توجهی بالاتر برای درمان مافوق صوت برای بشکه بشکه 1 ساله (شراب 12 ماه سن) و بشکه 2 ساله (2، 8، و 12 ماه شراب سن) با افزایش بین 20.5 تا 97٪. با توجه به ویسکی لاکتون diastereoisomers، لاکتون ترانس ویسکی به طور قابل توجهی برای بشکه های 3 ساله درمان شده با مافوق صوت بالاتر بود: پس از 12 ماه پیری، شراب غلظت در 75.2 ± 5.6 میکروگرم در L، و در نتیجه افزایش 46.9٪ در مقایسه با شراب سن در یک کاسک بخار درمان شده است. برای غلظت وانیلین و سرنگ آلدهید، ارزش های اندازه گیری شده در شراب نیز به طور قابل توجهی بالاتر پس از درمان مافوق صوت بود. هنگامی که با درمان بخار بشکه مقایسه شد، کل مصرف انرژی ۰٫۳۸ کیلووات ساعت برای سونوگرافی قدرت و ۳ کیلووات ساعت برای بخار آبی بود که ۷٫۸۹ برابر پایین تر است.
(cf. Breniaux et al., 2021)
واکنش های شیمیایی مافوق صوت ترویج در شراب
در طول پیری شراب، واکنش های شیمیایی متعددی صورت می گیرد. به عنوان مثال، ترکیبات پرو آنتوسیانیدین تمایل به پلیمریزه کردن، متراکم شدن با آنتوسیانین ها، و ترکیب با پلیمرهای دیگر، مانند پروتئین ها و پلی ساکریدها دارند. این واکنش تراکمی با آنتوسیانین ها واکنش شیمیایی اصلی درگیر در تیره شدن و تثبیت رنگ شراب قرمز است که از یک قرمز روشن به قرمز تیره با تن قهوه ای تغییر می کند.
مطالعات اولیه توسط Masuzawa و همکاران، 2000 در حال حاضر نشان داد که سونوگرافی ترویج پلیمریزاسیون ترکیبات فنلی و افزایش محتوای پلی فنولیک در شراب قرمز به عنوان شراب بالغ می شود.
در طول پیری شراب در بشکه, صدها نفر از ترکیبات را می توان از چوب به شراب استخراج, که به طور مستقیم به طعم کمک, عطر, و احساس دهان احساس شراب نهایی. ترکیب فیبر چوب بلوط نقش مهمی در فرایند پیری دارد، از آنجا که فنل های فرار و آلدهیدهای فنلی از بدخیمین، و ترکیبات فورفورال از تجزیه قند سلولز و همی سلولز استخراج می شوند.
اگرچه پیری سنتی بلوط بشکه ای قرن هاست که به طور گسترده ای به کار گرفته شده است، اما هنوز برخی معایب ذاتی وجود دارد. اولاً فرایند پیری در یک بشکه به طور معمول از چند ماه تا چند سال طول می کشد که بسیار وقت گیر است. دوم اینکه بشکه ها گران قیمت هستند، فضای زیادی را در شراب سازی می گیرد و باید با زمان جایگزین شود. ثالثاً با مسن تر شدن کاسک های بلوط، ممکن است توسط میکروارگانیسم های نامطلوبی مانند مخمرها ژنرا برتانومیس و دکرآ آلوده شوند.
اطلاعات بیشتر در مورد بهداشت مافوق صوت و تمیز کردن بشکه شراب!
تجهیزات مافوق صوت برای پیری شراب و بلوغ
از چندین دهه، Hielscher Ultrasonics تامین کننده مورد اعتماد پردازنده های مافوق صوت با قدرت بالا، با فرکانس پایین به صنعت مواد غذایی و نوشیدنی است. Wineries و تقطیر را به تصویب رسانده اند فن آوری مافوق صوت برای تولید شراب با کیفیت بالا و نوشیدنی های الکلی تحت شرایط کارآمد تر، به عنوان یکی، نتایج با کیفیت بالا در یک فرایند شتاب و تحت شرایط دقیقا قابل کنترل است.
Hielscher ultrasonicators در دسترس هستند در هر اندازه، از دست نگه داشتن دستگاه آزمایشگاه برای تحقیقات و کنترل کیفیت به نیمکت بالا و سیستم های آزمایشی برای تاکستان بوتیک و شراب سازان اواسط اندازه و همچنین مافوق صوت با توان بالا برای تولید کنندگان شراب تجاری بزرگ است.
تمام پردازنده های مافوق صوت Hielscher ویژگی های دولت از هنر فن آوری از جمله صفحه نمایش رنگ دیجیتال، نرم افزار پیچیده، تنظیمات هوشمند، پروتکل اطلاعات خودکار بر روی یکپارچه SD کارت، و کنترل از راه دور مرورگر برای عملیات دقیق، نتایج قابل تکرار و قابل تکثیر، و همچنین بالاترین کاربر دوستی. مشتریان در سراسر جهان استفاده از فن آوری Hielscher مافوق صوت در wineries و تقطیر دستیابی به نتایج بزرگ در پیری, oaking و تزریق شراب و ارواح.
همين الان با ما تماس بگير! کارکنان ما به خوبی آموزش دیده و طولانی مدت با تجربه شما را با اطلاعات فنی کمک خواهد کرد, توصیه ها در مافوق صوت ایده آل و نقل قول های غیر الزام آور!
جدول زیر به شما می دهد که نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی ultrasonicators ما:
| دسته ای دوره | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 1 تا 500ML | 10 تا پوست 200ml / دقیقه | UP100H |
| 10 به 2000mL | 20 تا 400ML / دقیقه | UP200Ht، UP400St |
| 00.1 به 20L | 00.2 به 4L / دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100L | 2 تا 10L / دقیقه | UIP4000hdT |
| خب | 10 تا 100L / min و | UIP16000 |
| خب | بزرگتر | خوشه UIP16000 |
تماس با ما! / از ما بپرسید!
Hielscher مافوق صوت تولید هموژنایزر مافوق صوت با عملکرد بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکنده، تقلید و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی است.
ادبیات/منابع
- Parthey, Beatrix; Lenk, Matthias; Kleinschmidt, Thomas (2014): Ultraschallbehandlung von Traubenmaische und Wein. Präsentation der Hochschule Anhalt, Mitteldeutsches Institut für Weinforschung, 2014.
- Breniaux, M.;Renault, P.; Ghidossi, R. (2021): Impact of High-Power Ultrasound for Barrel Regeneration on the Extraction of Wood Volatile and Non-Volatile Compounds. Processes 2021, 9, 959.
- Y. Tao, Z. Zhang, D. Sun (2014): Experimental and modeling studies of ultrasound-assisted release of phenolics from oak chips into model wine. Ultrasonics Sonochemistry 21, (2014). 1839–1848.
- Y. Tao, J.F. Garcia, D.W . Sun (2014): Advances in wine aging technologies for enhancing wine quality and accelerating wine aging process. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 54, 2014. 817–835.
- Masuzawa, Nobuyoshi; Ohdaira, Etsuzo; Ide, Masao (2000): Effects of Ultrasonic Irradiation on Phenolic Compounds in Wine. Japanese Journal of Applied Physics, 39 (Part 1, No. 5B), 2000. 2978–2979.
- B.K. Tiwari; A. Patras; N. Brunton; P.J. Cullen; C.P. O’Donnell (2010): Effect of ultrasound processing on anthocyanins and color of red grape juice. Ultrasonic Sonochemistry 17(3), 2010. 598–604.
Hielscher Ultrasonics تولید هموژنیزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.