فراصوت شراب – کاربردهای نوآورانه سونوگرافی در کارخانه های شراب سازی

سونوگرافی یک روش پردازش غیر حرارتی است که به دلیل کاربرد ملایم اما تأثیرات قابل توجه بر روی محصول، در حال حاضر به طور گسترده در صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. برای کارخانه های شراب سازی، فراصوت ارائه می دهد کاربردهای مختلفی مانند استخراج طعم دهنده، فنل ها و رنگ ها، بلوغ & پیری ، بلوط و همچنین گاز زدایی.

شراب یک نوشیدنی الکلی است که معمولا از انگور تهیه می شود، اما همچنین از میوه های دیگر (به عنوان مثال شراب سیب، شراب سنجد) یا مواد مبتنی بر نشاسته (مانند شراب برنج، شراب ذرت) تهیه می شود.
شراب یک کالای مصرفی مورد علاقه است که تولید آن نیاز به فرآیندی مجلل دارد. ساخت شراب های با کیفیت و با کیفیت به عنوان یک تجارت وقت گیر و در نتیجه هزینه بر شناخته می شود. در نهایت، به نفع شراب ساز است که سرعت بخشیدن به تخمیر (تبدیل به الکل) و بلوغ (برای انتقال طعم ها و رایحه های پیچیده) و در عین حال یک مشروب با کیفیت بالا با طعم، دسته گل، احساس دهان و رنگ دلخواه تولید می کند.

اثرات مختلف اولتراسونیک در پردازش شراب

سونوگرافی قدرت اعمال شده به شراب ارائه می دهد بسیاری از اثرات مفید. مهمترین کاربردها عبارتند از تشدید طعم از دسته گل شراب با استخراج اجزای غنی از طعم ، مانند فنل ها و مواد معطر ، بلوط کردنو شتاب بلوغ & پیری.

استخراج ترکیبات معطر و فنلی از انگور

سونوگرافی یک وسیله شناخته شده و اثبات شده برای استخراج مواد گیاهی داخل سلولی و ترکیبات معطر است. فعالیت مکانیکی سونوگرافی از انتشار حلال ها در بافت پشتیبانی می کند. همانطور که سونوگرافی دیواره سلولی را به صورت مکانیکی توسط نیروهای برشی کاویتاسیون می شکند، انتقال از سلول به حلال را تسهیل می کند. کاهش اندازه ذرات توسط حفره اولتراسونیک سطح در تماس بین فاز جامد و مایع را افزایش می دهد.
انگور به دلیل غنای پلی فنول معروف و مورد تقاضا است. این ترکیبات فنلی (مانند فلاوانول های مونومر، پروسیانیدین های دیمریک، تریمریک و پلیمری و همچنین اسیدهای فنلی) انگور به دلیل خواص ضد رادیکال و آنتی اکسیدانی خود شناخته شده اند. از نظر شیمیایی می توان آنها را به دو زیر گروه تقسیم کرد: فلاونوئیدها و غیر فلاونوئیدها. مهم ترین فلاونوئیدهای موجود در شراب آنتوسیانین ها و تانن ها هستند که به رنگ، طعم و احساس دهان کمک می کنند. از جمله غیر فلاونوئیدها می توان به استیلبن هایی مانند رزوراترول و ترکیبات اسیدی مانند بنزوئیک ، کافئیک و اسید سینامیک اشاره کرد. بیشتر از همه این ترکیبات فنلی در پوست انگور و دانه ها موجود. نیروهای مافوق صوت شدید قادر به استخراج مواد تشکیل دهنده ارزشمند از دانه های انگور و پوست موثر هستند.
در مطالعه Cocito و همکاران (1995) ، امواج فراصوت به عنوان یک فرایند سریع ، قابل تکرار و خطی برای استخراج ترکیبات معطر در باید و شراب نشان داده شده است. نتایج به دست آمده از غلظت های ترکیبی با استخراج اولتراسونیک بیشتر از نتایج استخراج ستون C18 (استخراج رزین) بود.
جمع بندی مزایای استخراج اولتراسونیک، سونوگرافی ارزان، جایگزین ساده و کارآمد برای وسایل استخراج غیر حرارتی معمولی مانند فشار هیدرواستاتیک بالا (HP)، دی اکسید کربن فشرده (cCO2) و دی اکسید کربن فوق بحرانی (ScCO2) و پالس های میدان الکتریکی بالا (HELP) است. مزیت بیشتر این واقعیت است, که استخراج مافوق صوت – در مقابل جایگزین های ذکر شده در بالا – می تواند به راحتی در آزمایش ازمایشگاه ها یا مقیاس نیمکت. این کارآزمایی ها نتایج قابل تکرار را ارائه می دهند، به طوری که افزایش مقیاس بعدی نیازی به تلاش های بیشتر برای یافتن شرایط بهینه ندارد. برای تولید کامل تجاری، قابل اعتماد سونوگرافی سنگین با حداکثر 16000 وات در هر واحد اجازه می دهد تا درمان فراصوت از جریان های حجم بسیار بالا.

استخراج به کمک سونوگرافی برای بلوط شراب

در مرحله بلوط، شراب با چوب بشکه ها (بلوط سنتی) یا با تراشه های چوب، چوب های چوبی / میله های چوبی یا پودر بلوط (بلوط جایگزین) تماس پیدا می کند. رایج ترین چوب برای بلوط کردن (طعم دهنده) - طبق اصطلاح روش - بلوط (بلوط) است. انواع دیگر چوب که به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند، به عنوان مثال شاه بلوط، کاج، چوب قرمز، گیلاس یا اقاقیا هستند. خواص شیمیایی چوب برای به دست آوردن اثرات عمیق در رابطه با طعم و دسته گل شراب استفاده می شود. فنل های موجود در بلوط با طعم های تولید کننده شراب مانند وانیل، کارامل، خامه، ادویه یا طعم های خاکی تعامل دارند. یک اثر بسیار مهم الاژیتانین ها (تانن قابل هیدرولیز) هستند که از ساختارهای لیگنین موجود در چوب به دست می آیند، زیرا از شراب در برابر اکسیداسیون و کاهش محافظت می کنند.
استخراج التراسونیک برای مرحله بلوط شراب با توجه به این واقعیت که نفوذ مایع به ساختار چوبی پودر، تراشه، چوب و یا میله ها توسط چرخه فشار بالا و فشار کم تولید شده توسط سونوگرافی افزایش می یابد مفید است. از آنجا که در نتیجه انتقال جرم به طور آشکار افزایش می یابد ، این امر مستلزم یک دوره بلوط کوتاه تر و نتایج بالاتر در مورد طعم است. اگر پودر بلوط یا تقطیر طعم چوب (بلوط جایگزین) به شراب اعمال می شود، نیروهای مافوق صوت پراکندگی بسیار خوبی از ذرات یا قطرات را به شراب ارائه می دهند تا خیس شدن سطح و قرار گرفتن در معرض آن را بهبود بخشند. این برای دستیابی به طعم و احساس دهانی بالا بسیار مهم است و به کیفیت نوشیدنی الکلی کمک می کند. این واقعیت است که بشکه و پیری به منزله یک عامل زمان و هزینه طولانی در شراب سازی, باعث می شود سونوگرافی به یک روش پردازش فوق العاده جالب به عنوان دستگاه های مافوق صوت Hielscher متقاعد کردن با هزینه های سرمایه گذاری کم, اجرای آسان و برجسته ..

Deagglomeration به کمک سونوگرافی در طول پیری شراب

در طول فرایند سنتی پیری زمان فشرده شراب, واکنش مولکول های مختلف در شراب رخ می دهد. این بدان معنی است که مولکول ها متناسب با تعامل بین یکدیگر تغییر می کنند. زمان و نتیجه این تغییر مولکولی به مواد تشکیل دهنده شراب و محیط او بستگی دارد. معمولا تأیید شده است که الکل در مشروبات الکلی پراکنده می شود ، اما این بدان معنا نیست که ترکیب مولکول ها حاصل می شود. همانطور که در شراب به طور طبیعی فقط انرژی کم برای واکنش – همانطور که پیوند و ترکیب - در دسترس است، درجه تغییرات طبیعی عمدتا ناقص خواهد بود. در حالی که مواد تشکیل دهنده تمایل به تعامل, متصل, و تغییر خواص مولکولی, آنها می توانند یک تعامل مطلق را تحقق ببخشند, تبدیل, و یا پیوند در سطح مولکولی به دلیل انرژی کم در حال حاضر.
به عنوان شراب فراصوت است (که به معنی ورودی انرژی به مایع), مواد تشکیل دهنده ارائه درجه سازگارتر و یکنواخت تر از پراکندگی. با فراصوت, شراب تبدیل به یک مایع همگن با ماندگاری طولانی در مدت زمان بسیار کوتاه از درمان. همگنی امکان تعامل بیشتر بین مولکول ها و در نتیجه تغییر مولکولی کامل تری را فراهم می کند. این به معنای افزایش طعم و کیفیت است.

پراکندگی: بطری های قبلی، بیشتر شراب ها با مواد افزودنی مانند مواد نگهدارنده (به عنوان مثال بی سولفات پتاسیم، بی سولفات سدیم)، پاک کننده ها، پودرهای رنگ آمیزی و عوامل ریز کننده و بهبود دهنده های بیشتر درمان می شوند. این افزودنی ها برای جلوگیری از قهوه ای شدن زودرس و فاسد شدن، بهبود کیفیت شراب، از بین بردن کمبودها یا حمایت از فرآیند تخمیر استفاده می شوند. با امواج فراصوت، این مواد افزودنی را می توان بسیار به طور مداوم به شراب پراکنده به طوری که نتایج بالاتر از پردازش به دست می آید. این در نهایت منجر به کیفیت بالاتر و طعم بهتر می شود - تلاش هر شراب فروش.

استخراج التراسونیک از ترکیبات فعال

شراب دارای طیف گسترده ای از ترکیبات فعال مفید برای سلامتی مانند تانن، فنل ها، فلاونوئیدها و غیره است که مواد ارزشمندی هستند که در صنایع دارویی، غذایی و آرایشی استفاده می شوند.
اطلاعات بیشتر در مورد استخراج فیتوکمیکال ها مانند پلی فنول ها، آنتوسیانیدین ها، پروآنتوسیانیدین و سایر ترکیبات فعال زیستی از انگور و محصولات جانبی انگور!

excursus

پیری شراب برنج و شراب ذرت: چانگ و همکاران (2002) در مطالعه خود بر روی شراب برنج و شراب ذرت دریافتند که اثرات پیری فراصوت شراب بستگی به نوع شراب. بنابراین پیری اولتراسونیک شراب برنج با توجه به مقدار pH، محتوای الکل، استالدئید، عطر و طعم و کیفیت حسی به طور قابل توجهی بهتر از پیری به کمک سونوگرافی شراب ذرت بود. برای هر دو، شراب برنج و شراب ذرت، زمان پیری به طور قابل توجهی کاهش یافت (از 1 سال به 1 هفته یا 3 روز).

آلتراسونیک های صنعتی وتکنیکال با راکتورهای جریان برای فراصوت شراب و آب.

پردازنده های اولتراسونیک Hielscher

Hielscher تامین کننده پیشرو از دستگاه های اولتراسونیک با کیفیت بالا و با کارایی بالا است. دستگاه های اولتراسونیک ساخته شده توسط Hielscher برای نمونه های آزمایشگاهی، پردازش مقیاس آزمایشی و یا تولید در مقیاس کامل در دسترس های متعدد صنعت و تحقیقات استفاده می شود. برای عملکرد کامل و تنظیم به هر فرآیند، Hielscher ارائه می دهد طیف گسترده ای از دستگاه های مافوق صوت برای فراصوت از هر حجم مایع، از چند میکرولیتر از طریق صدها متر مکعب در ساعت. دستگاه های اولتراسونیک را می توان به راحتی برای کارایی فرآیند خود را در مقیاس کوچکتر آزمایش کرد. به طور معمول، UIP1000hd (1 کیلو وات) برای توسعه فرآیند برای سرعت جریان از 0.5 لیتر تا 1000 لیتر در ساعت استفاده می شود. در این مقیاس، راندمان پردازش را می توان با تغییر دامنه، فشار و سرعت جریان بهینه کرد. نصب یا مقاوم سازی سیستم سونوگرافی در خط تولید و همچنین بهره برداری و نگهداری ساده و بدون مشکل است.

اولتراسونیک در مایعات

سونوگرافی با قدرت بالا تولید می کند کاویتاسیون به مایعات تبدیل می شود. در طول انفجار حباب های کاویتاسیون، به صورت محلی نیروهای بسیار بالایی ظاهر می شوند: در "نقطه داغ" حفره ای دمای بسیار بالا (تقریبا 5000K) و فشارها (تقریبا 2000 اتمسفر) به دست می آید. انفجار حباب کاویتاسیون همچنین منجر به جت های مایع با سرعت 280 متر بر ثانیه می شود. هنگامی که این نیروهای شدید وارد مایع می شوند، اثرات متفاوتی ایجاد می کنند. در یک مایع الکلی، امواج فراصوت باعث تسریع اکسیداسیون، پلیمریزاسیون و تراکم الکل، آلدئیدها، استرها و الفین ها برای ساخت ترکیبات جدید است که ایجاد عطر و طعم بیشتر و بهتر و دسته گل.
به عنوان جالب ترین برنامه های کاربردی اولتراسونیک برای شراب سازی (شراب سازی)، به خصوص سونوگرافی به کمک استخراج، تجمع و پراکندگی باید نامگذاری شود. این تأثیرات فراصوت چنین روش پردازش موثر برای شراب و نوشیدنی های دیگر.
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد: