Viinitynnyrien tehokas puhdistus ja hygienisointi ultraäänellä

Viinin kypsytykseen käytettävät tammitynnyrit voidaan puhdistaa ja hygienisoida tehokkaasti suurtehoisella ultraäänellä. Ultraäänikäsittely poistaa tartraatin ja tappaa mikro-organismeja, kuten hiivoja (Brettanomyces, Dekkera). Lisäksi puun aromiyhdisteet vapautuvat helpommin, kun tynnyreitä käytetään käsittelyn jälkeen viinin kypsytykseen.

Viinitynnyrien ultraäänipuhdistus

Suurtehoisella ultraäänellä on erilaisia vaikutuksia puun pintaan ja syvempiin rakenteisiin. Ultraäänikavitaatio (eli akustinen kavitaatio) puussa luo paikallisia suuren energiatiheyden olosuhteita, joihin kuuluvat suuret paine-erot, korkeat lämpötilat ja nopeat nestevirtaukset.
Nämä fysikaaliset / sonomekaaniset voimat tehostavat tynnyrien pinnan kostumista, poistavat jäämäkertymiä (esim. tartraattia), hajottavat mikro-organismeja ja nopeuttavat hapensiirron kinetiikkaa.

Viinitynnyrien ultraäänihygienisointi – tieteellisesti osoitetut tulokset

Tieteelliset analyysit, kuten mikro-organismien lukumäärän määritys ja ominaispinnan mittaukset, osoittavat tieteellisesti mikro-organismien inaktivoitumisen ja tartraatin poistumisen ultraäänellä. On osoitettu, että tynnyrien ultraäänipuhdistus tuottaa luotettavasti toistettavia tuloksia (toistettavuus) eikä puun pinnan heterogeenisuus vaikuta siihen. Tynnyrien puulaudoilla on tiettyä hydrofobisuutta, joka estää aromiyhdisteiden vapautumista puun syvemmistä rakenteista. Suorituskykyinen ultraääni voisi kasvattaa puun ja nesteen välistä kontaktikulmaa erityisesti korkeissa lämpötiloissa (80◦C). Näin suorituskykyinen ultraääni edistää puun alkuvaiheen hapensiirtokapasiteettia, sillä puu palautuu ennalleen, kun tartraatti poistetaan ja puu hygienisoidaan asianmukaisesti. Voimakkaan ultraäänen vaikutukset eivät puhdista vain pintakerrosta, vaan ulottuvat syvempiin puukerroksiin puun luontaisten huokosten kautta.
Tämä ultraäänikäsittelyn syvävaikutus hygienisoi tynnyrin ja tuo myös puurakenteessa olevan aromiyhdisteen saataville viinin kypsytystä varten.

Esimerkkejä tartraatin poistosta ennen ultraäänikäsittelyä (vasemmalla) ja sen jälkeen (oikealla) (UIP4000hdT, 60ºC).
(Tutkimus ja kuvat: © Breniaux et al., 2019)

Hiivojen tappaminen ultraäänellä

Breniaux et al. (2019) osoittivat tutkimuksessaan myös, että suurtehoinen ultraääni pystyi poistamaan 35% Brettanomyces spp. -populaatiosta, 36% hiivojen kokonaismäärästä, 90% maitohappobakteereista ja 100% etikkahappobakteereista jopa 8 mm:n syvyyteen asti puurakenteessa. Optimoimalla toimintaparametreja tutkijat pystyivät tehostamaan ultraäänikäsittelyn vaikutuksia vielä entisestään niin, että ultraäänen hygienisoiva vaikutus ulottuu puussa 9 mm:n syvyyteen. Tähän syvyyteen myös viini ja siten Brettanomyces-hiiva voivat tunkeutua.

Ultraäänen vaikutukset tammitynnyrien hapen desorptioon

Ultraäänikäsittely vaikuttaa merkittävästi puun hapen desorptiokapasiteettiin. Kun ultraäänikäsiteltyä ja käsittelemätöntä tammipuuta verrattiin, hapen desorptionopeus oli käsittelemättömässä puussa puolet ultraäänikäsitellyn puun desorptionopeudesta. Suurtehoisen ultraäänikäsittelyn jälkeen hapen desorptio oli lähes 10 mg/L, mikä osoittaa, että ultraäänikäsittely lisää hapen desorptiokapasiteettia merkittävästi. Nämä ultraäänikäsiteltyjen, uudelleen käytettyjen tammitynnyrien hapen desorptioarvot ovat verrattavissa käyttämättömän tammipuun arvoihin. Tämä osoittaa, että käytettyjä tynnyreitä voidaan uudistaa ultraäänellä eikä tammen rakenne kärsi siitä. (vrt. Breniaux et al., 2019)

Suorituskykyiset ultraäänilaitteet tynnyrien puhdistukseen

Hielscher Ultrasonics on suorituskykyisten ultraäänilaitteiden markkinajohtaja. Toimintaparametrit, kuten ultraäänen amplitudi, käsittelyaika ja veden lämpötila, vaikuttavat viinitynnyrien ultraäänipuhdistuksen ja -hygienisoinnin tehokkuuteen. Suurtehoiset Hielscher-ultraäänilaitteet ovat täysin säädettävissä luotettavien puhdistus- ja hygienisointivaikutusten saavuttamiseksi. UIP4000hdT, jonka varusteena on cascatrode, on tyypillisin laitekokoonpano, jota käytetään puisten viinitynnyrien tehokkaaseen ja nopeaan syväpuhdistukseen.
Ultraäänilaitteiden suunnittelusta, valmistuksesta ja jakelusta saadun pitkän kokemuksen ansiosta Hielscher-ultraäänilaitteet tunnetaan suorituskyvystään, kestävyydestään ja luotettavuudestaan.