شراب های غنی از پلی فنول با سونوگرافی قدرت
امواج فراصوت را بهبود می بخشد استخراج ترکیبات فنلی از انگور به باید, که به محتوای پلی فنول کل کمک می کند – در نتیجه بهبود روند پیری بیشتر شراب. استفاده از سونوگرافی قدرت می دهد بازده استخراج بالاتر و تسریع بلوغ شراب. بنابراین، سونوگرافی قدرت یک روش تایید شده برای درمان انگور خرد شده است و برای استخراج پلی فنول، پیری / بلوغ شراب و بلوط استفاده می شود.
قدرت سونوگرافی برای استخراج پلی فنول و بلوغ شراب
مکانیسم سونوگرافی در شراب سازی بر اساس کاویتاسیون اولتراسونیک / آکوستیک است. نیروهای برشی بالا حفره ای ساختارهای سلولی را می شکند و منافذ دیواره سلولی را گسترش می دهد. این منجر به انتشار مواد داخل سلولی (به عنوان مثال نشاسته، آنزیم ها، پروتئین ها، اجزای فنلی) می شود. نیروهای سونومکانیکی امواج اولتراسوند از توزیع حلال در بافت و نفوذ حلال به مواد سلولی پشتیبانی می کنند ، این امر منجر به افزایش قابل توجه انتقال جرم می شود. علاوه بر این، فراصوت ترویج واکنش های بیوشیمیایی مانند پلیمریزاسیون و تراکم پلی فنول ها و باعث میکرو اکسیژن رسانی. همه این اثرات اولتراسونیک به پیری و بلوغ شراب کمک می کند.
سونوگرافی قدرت برای پیری و بلوغ شراب: سیستم اولتراسونیک UIP4000hdT در شراب سازی صنعتی استفاده می شود.
مکانیسم اختلال دیواره سلولی (الف) شکستن دیواره سلولی به دلیل کاویتاسیون. (ب) انتشار حلال در ساختار سلول.
(گرافیک اقتباس شده از شیرسات و همکاران، 2012)
التراسونیک استخراج پلی فنول از انگور
پلی فنول ها در شراب: در شراب، پلی فنول ها و کیفیت شراب از نزدیک به هم مرتبط هستند. این متابولت های ثانویه انگور به طور قابل توجهی بر ویژگی های حسی در شراب تأثیر می گذارند و در نتیجه بر عوامل کیفی مانند رنگ، قابض بودن و تلخی تأثیر می گذارند. امواج فراصوت برای استخراج پلی فنول در طول فرایند شراب سازی (به عنوان مثال، فراصوت باید قبل از تخمیر) و در طول پیری شراب (با یا بدون تماس با چوب) تولید واکنش های بی پایان منجر به تحولات پیچیده (میکرو اکسیژن رسانی، کوپیگمنتاسیون، چرخه اضافه، پلیمریزاسیون، و اکسیداسیون) از پلی فنول ها و تانن.
فراصوت باید قبل از تخمیر شراب
هنگامی که سونوگرافی به انگور باید اعمال می شود, انتشار پلی فنول از تفاله انگور افزایش می یابد. از زمان کاویتاسیون آکوستیک – که اصل کار فراصوت است – ساختارهای سلولی را می شکند و ساختارهای داخل سلولی را بسیار موثر باز می کند، ترکیبات فعال زیستی بسیار بیشتری از پوست انگور و انگور در مقایسه با فشار دادن سنتی منتشر می شوند. این ترکیبات فعال زیستی شامل ترکیبات طعم دهنده ، رنگدانه ها و مواد ارتقاء دهنده سلامتی مانند تانن ، آنتوسیانین ها ، فلاوان-3-ال ها ، پروآنتوسیانیدین ها و فلاونول ها است. stilbenoids مانند رسوراترول; اسیدهای فنولیک مانند اسیدهای بنزوئیک، کافئیک و سینامیک کاتچین ها و همچنین اسید تارتاریک و اسید مالیک و غیره. علاوه بر این، قندهای طبیعی مانند گلوکز و فروکتوز استخراج می شوند که برای فرآیند تخمیر شراب سازی بسیار مهم هستند. فراصوت را می توان در مراحل مختلف در طول شراب سازی اعمال می شود. García-Martín و Sun (2013) سونوگرافی را در مطالعه خود به عنوان یک روش پیری سریع ارائه می دهند که می تواند شراب هایی را با محتوای بالاتر در آنتوسیانین و کاهش تانن فراهم کند ، که برای تولید شراب های با کیفیت بالا مثبت است. بسیاری از مطالعات اثرات مثبت سونوگرافی قدرت در طول شراب سازی را ثابت کرده اند. بنابراین، فراصوت یکی از فن آوری های امیدوار کننده ترین برای اهداف مختلف در فرآیندهای شراب سازی در نظر گرفته می شود. علاوه بر این، سونوگرافی یک روش رسمی تایید شده برای استفاده در انگور خرد شده است. (رجوع کنید به ناتولینو و سلوتی، 2022)
مطالعات تحت نظارت پروفسور توماس کلینشمیت از دانشگاه Hochschule Anhalt، موسسه تحقیقات شراب آلمان مرکزی به وضوح افزایش قابل توجهی از پلی فنول ها در شراب فراصوت را نشان می دهد. به عنوان مثال، در شراب قرمز آلمانی از نوع Blauer Zweigelt محتوای پلی فنولیک بیش از 40 درصد افزایش یافت. برای مطالعه، 1.5 لیتر شراب قرمز Blauer Zweigelt در تنظیم دامنه 100٪ (دامنه 43 میکرومتر، سطح سونوترود 9 سانتی متر) فراصوت شدH2S). انقراض در 520 نانومتر برای رنگ قرمز بود. برای اندازه گیری محتوای پلی فنل کل به صورت کاتچین از روش فولین سیوکالتو استفاده شد که افزایش 40 درصدی پلی فنول های کل را نشان داد.
درمان سونوگرافی انگور باید قبل از تخمیر شراب محتوای پلی فنول را تا 40٪ افزایش می دهد.
(مطالعه و نمودار: © پروفسور Th. Kleinschmidt، Hochschule Anhalt)
- طعم های شدیدتر
- پلی فنول های بیشتر
- رنگ تیره تر
- قابض بودن کمتر
- شاخص HCl بالاتر
- احساس دهان نرم تر و گردتر
سونوگرافی برای افزایش عملکرد پلی فنول از انگور استفاده می شود. علاوه بر این, ultrasonication می تواند شراب در عرض چند دقیقه کهنه.
مطالعه دیگری از Natolino و Celotti (2022) نیز کیفیت برتر شراب را پس از درمان سونوگرافی نشان داد. محققان از دانشگاه اودین در ایتالیا با استفاده از اولتراسونیک Hielscher UP200St با سونوترود S26d14 برای بررسی اثرات فراصوت بر شراب قرمز. همانطور که نمودار زیر نشان می دهد, سونوگرافی افزایش شاخص HCl برای تمام نمونه های فراصوت از 68.06 ± 1.72 از نمونه درمان نشده, به 73.78 ± 1.52 به عنوان مقدار میانگین نمونه های درمان. هیچ روند روشنی را نمی توان بین افزایش دامنه و زمان فراصوت برجسته کرد، اگرچه ممکن است افزایش قابل توجهی در شاخص HCl بین نمونه های فراصوت در 30٪ و 2 دقیقه (71.59 ± 1.06) و در 90٪ و 10 دقیقه (74.25 ± 1.53) مشاهده شود. در عین حال، سونوگرافی قابض بودن را از 91.8 ± 1.2 برای شراب تصفیه نشده به 82.7 ± 3.7 به عنوان مقدار میانگین برای نمونه های فراصوت کاهش می دهد.نمودارهای سمت راست را ببینید).
اندازه ذرات مواد کلوئیدی مانند تانن و پلی ساکاریدها با فراصوت کاهش می یابد که به بهبود ثبات و ادراکات حسی نهایی کمک می کند.
- دسته گل طعم شدیدتر
- پلی فنول های بیشتر
- رنگ تیره تر
- قابض بودن کمتر
- شاخص HCl بالاتر
- احساس دهان نرم تر و گردتر
پیری اولتراسونیک و بلوغ شراب
امواج اولتراسوند با اعمال نیروهای کاملا فیزیکی، به اصطلاح سونو-مکانیکی، پیری شراب را تسریع می کنند. اگر به نوع انگور و شراب تنظیم شود، امواج فراصوت می تواند میزان واکنش تراکم بین آنتوسیانین و تانن را افزایش دهد، زمان های معمولی توسعه رنگ شراب طبیعی را کاهش می دهد و در نتیجه زمان مورد نیاز برای پیری شراب را کاهش می دهد.
بلوغ شراب التراسونیک شتاب: 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 فراصوت می شود. (اولتراسونیک UIP2000hdT)
شاخص HCl (A)، شاخص قابض بودن (B) و اندازه ذرات (C) – نمودارهای جعبه ای از نمونه های درمان نشده (کنترل) و فراصوت در سطوح مختلف دامنه (30، 60 و 90٪) و زمان فراصوت (2، 6 و 10 دقیقه) با استفاده از ultrasonicator UP200St.
(مطالعه و جدول: © ناتولینو و سلوتی، 2022)
پیری شراب التراسونیک با استفاده از تانن های Enological
تانن های انولوژیک، استخراج شده از چوب بلوط، دانه و پوست انگور، گال گیاهی، شاه بلوط، کبراچو، گامبیر و میوه های میروبالان، را می توان در مراحل مختلف تولید شراب اضافه کرد تا مشخصات طعم و دوام رنگ را بهبود بخشد. اولتراسونیک می تواند پیری شراب با استفاده از تانن های انولوژیکی را ترویج. بلوط اولتراسونیک فرایند قابل توجهی شتاب انتقال تانن های مشتق شده از چوب و ترکیبات عطر و طعم از چوب بلوط و یا تراشه. شراب های اولتراسونیک بلوط سن ارائه مشخصات طعم بزرگ, است که در یک درمان کوتاه از چند دقیقه در مقایسه با ماه های مختلف پیری بشکه توسعه. استخراج مافوق صوت آزاد ترکیبات عطر بلوط (به عنوان مثال، وانیل، اوژنول، isoeugenol، furfural، 5-methylfurfural، guaiacol، 4-methulguaiacol) با افزایش انتقال جرم.
مافوق صوت با کارایی بالا برای شراب سازی صنعتی
پردازنده های مافوق صوت Hielscher به خوبی در زمینه شراب سازی و پیری روح تثبیت شده اند. شراب سازان – هم تاکستان های بوتیک منحصر به فرد و هم تولیدکنندگان شراب در مقیاس بزرگ – پیدا کردن در طیف گسترده ای از تجهیزات Hielscher تجهیزات فراصوت ایده آل برای نیازهای تولید خود را در استخراج پلی فنول شراب و بلوغ. تنظیمات فرآیند درون خطی دسته ای و پیوسته به راحتی در دسترس هستند و می توانند در همان روز ارسال شوند.
پروتکل سازی خودکار داده ها
به منظور تحقق استانداردهای تولید محصولات غذایی و آشامیدنی، فرآیندهای تولید باید به طور دقیق نظارت و ثبت شوند. Hielscher اولتراسونیک دستگاه های مافوق صوت دیجیتال از ویژگی های پروتکل داده های خودکار. با توجه به این ویژگی هوشمند، تمام پارامترهای مهم فرآیند مانند انرژی اولتراسونیک (انرژی کل و خالص)، دما، فشار و زمان به محض روشن شدن دستگاه به طور خودکار در یک کارت SD داخلی ذخیره می شوند. نظارت بر فرآیند و ثبت داده ها برای استانداردسازی مداوم فرآیند و کیفیت محصول مهم است. با دسترسی به داده های فرآیند به طور خودکار ضبط شده، می توانید فراصوت قبلی را تجدید نظر کنید و نتیجه را ارزیابی کنید.
یکی دیگر از ویژگی های کاربر پسند، کنترل از راه دور مرورگر سیستم های اولتراسونیک دیجیتال ما است. از طریق کنترل مرورگر از راه دور می توانید پردازنده اولتراسونیک خود را از راه دور از هر کجا شروع، توقف، تنظیم و نظارت کنید.
رعایت بالاترین استانداردهای کیفیت – طراحی & تولید شده در آلمان
سخت افزار پیچیده و نرم افزار هوشمند از مافوق صوت Hielscher طراحی شده اند برای تضمین نتایج استخراج مافوق صوت قابل اعتماد از مواد اولیه گیاه شناسی خود را با نتایج قابل تکرار و کاربر پسند، عملیات امن. استحکام، قابلیت اطمینان، 24/7 عملیات تحت بار کامل و عملیات ساده از دیدگاه کارگر عوامل کیفیت بیشتر هستند، که باعث می شود اولتراسونیک Hielscher مطلوب.
استخراج مافوق صوت Hielscher در سراسر جهان در استخراج با کیفیت بالا از محصولات غذایی و آشامیدنی استفاده می شود. ثابت شده به بازده بالا و کیفیت برتر, مافوق صوت Hielscher نه تنها توسط شراب سازان بوتیک کوچکتر استفاده می شود, اما بیشتر در تولید صنعتی شراب تجاری توزیع. با توجه به سخت افزار قوی و نرم افزار هوشمند خود, پردازنده های مافوق صوت Hielscher را می توان به راحتی عمل و نظارت.
Hielscher Ultrasonics در Teltow، آلمان یک کسب و کار خانوادگی با مدیریت مالک است. Hielscher مافوق صوت ISO گواهینامه. البته، مافوق صوت Hielscher مطابق با CE و دیدار با الزامات UL، CSA و RoHs.
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
| حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
| 0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
| ن.ا. | 2 تا 15 لیتر در دقیقه | UIP6000hdT |
| ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
| ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
تماس با ما! / از ما بپرسید!
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکندگی، امولسیون و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی.
ادبیات / منابع
- Parthey, Beatrix; Lenk, Matthias; Kleinschmidt, Thomas (2014): Ultraschallbehandlung von Traubenmaische und Wein. Präsentation der Hochschule Anhalt, Mitteldeutsches Institut für Weinforschung, 2014.
- Andrea Natolino, Emilio Celotti (2022): Ultrasound treatment of red wine: Effect on polyphenols, mathematical modeling, and scale-up considerations. LWT Volume 154, 2022.
- Ceferino Carrera; Ana Ruiz-Rodríguez; Miguel Palma; Carmelo G. Barroso (2012): Ultrasound assisted extraction of phenolic compounds from grapes. Analytica Chimica Acta 732, 2012. 100–104.
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
مواد فعال زیستی در شراب
محتوای فنلی موجود در شراب به ترکیبات فنلی اشاره دارد – فنل و پلی فنول های طبیعی، که شامل گروه بزرگی از چند صد ترکیب شیمیایی است که بر طعم، رنگ و احساس دهان شراب تأثیر می گذارد. این ترکیبات عبارتند از اسیدهای فنلی, استیلبنوئیدها, فلاونول ها, دی هیدروفلاونول ها, آنتوسیانین ها, مونومرهای فلاوانول (کاتچین) و پلیمرهای فلاوانول (پروآنتوسیانیدین). این گروه بزرگ از فنل های طبیعی را می توان به طور کلی به دو دسته فلاونوئیدها و غیر فلاونوئیدها تقسیم کرد. فلاونوئیدها شامل آنتوسیانین ها و تانن ها هستند که به رنگ و احساس دهان شراب کمک می کنند. غیر فلاونوئیدها شامل استیلبنوئیدهایی مانند رزوراترول و اسیدهای فنلی مانند اسیدهای بنزوئیک، کافئیک و سینامیک هستند.
پلی
پلی فنول ها متابولیت های ثانویه ای هستند که در گیاهان یافت می شوند. به عنوان مواد فعال زیستی، پلی فنول ها را می توان به عنوان رنگدانه های گیاهی، اجزای طعم دهنده، عوامل محافظ برای سیستم فتوسنتز یا بلوک های سازنده بیوپلیمرها (به عنوان مثال، لیگنین و سوبرین) طبقه بندی کرد. کلاس پلی فنول ها شامل فلاونوئیدها و آنتوسیانین ها، پروسیانیدین ها، مشتقات اسید بنزوئیک (به عنوان مثال اسیدهای هیدروکسی بنزوئیک مانند اسید وانیلیک، اسیدهای تری هیدروکسی بنزوئیک مانند اسید گالیک و اسیدهای دی هیدروکسی بنزوئیک مانند اسید پروتوکاتچوئیک)، مشتقات اسید سینامیک (اسیدهای هیدروکسی سینامیک مانند اسید کافئیک و اسید p-کوماریک) و مشتقات استیلبن (به عنوان مثال رسوراترول).
امروزه بیش از 8000 ترکیب پلی فنلی در گیاهان شناسایی شده است.
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.