Vins riches en polyphénols grâce aux ultrasons de puissance

La sonication améliore l’extraction des composés phénoliques du raisin vers le moût, ce qui contribue à la teneur totale en polyphénols – et améliore ainsi le processus ultérieur de vieillissement du vin. L’application d’ultrasons de puissance permet d’obtenir des rendements d’extraction plus élevés et accélère la maturation des vins. C’est pourquoi les ultrasons de puissance constituent une méthode approuvée pour le traitement du raisin foulé et sont utilisés pour l’extraction des polyphénols, le vieillissement / la maturation du vin et le boisage.

Ultrasons de puissance pour l’extraction des polyphénols et la maturation du vin

Le mécanisme des ultrasons en vinification repose sur la cavitation ultrasonore / acoustique. Les forces de cisaillement élevées générées par la cavitation brisent les structures cellulaires et élargissent les pores des parois cellulaires. Il en résulte une libération de matière intracellulaire (p. ex. amidon, enzymes, protéines, composants phénoliques). Les forces sono-mécaniques des ondes ultrasonores favorisent la distribution du solvant dans le tissu et la pénétration du solvant dans le matériel cellulaire, ce qui entraîne un transfert de masse nettement accru. En outre, la sonication favorise des réactions biochimiques telles que la polymérisation et la condensation des polyphénols et induit une micro-oxygénation. Tous ces effets des ultrasons contribuent au vieillissement et à la maturation des vins.

Extraction des polyphénols du raisin par ultrasons

Polyphénols dans le vin : dans les vins, les polyphénols et la qualité du vin sont étroitement liés. Ces métabolites secondaires du raisin influencent de manière significative les caractéristiques organoleptiques du vin et ont ainsi un impact sur des facteurs de qualité tels que la couleur, l’astringence et l’amertume. La sonication pour l’extraction des polyphénols pendant le processus de vinification (p. ex. sonication du moût avant la fermentation) et pendant le vieillissement du vin (avec ou sans contact avec le bois) produit d’innombrables réactions donnant lieu à des transformations complexes (micro-oxygénation, copigmentation, cycloaddition, polymérisation et oxydation) des polyphénols et des tanins.

Sonication du moût avant la fermentation du vin

Lorsque les ultrasons sont appliqués au moût de raisin, la libération des polyphénols de la pulpe de raisin est accrue. Comme la cavitation acoustique – qui est le principe de fonctionnement de la sonication – brise les structures cellulaires et ouvre très efficacement les structures intracellulaires, beaucoup plus de composés bioactifs sont libérés du raisin et de la peau du raisin par rapport au pressurage traditionnel. Ces composés bioactifs comprennent notamment des composés aromatiques, des pigments et des substances bénéfiques pour la santé tels que les tanins, les anthocyanes, les flavan-3-ols, les proanthocyanidines et les flavonols ; des stilbénoïdes tels que le resvératrol ; des acides phénoliques tels que les acides benzoïque, caféique et cinnamique ; des catéchines, ainsi que l’acide tartrique et l’acide malique. En outre, des sucres naturels tels que le glucose et le fructose sont extraits, lesquels sont essentiels au processus de fermentation de la vinification. La sonication peut être appliquée à différentes étapes de la vinification. García-Martín et Sun (2013) présentent dans leur étude les ultrasons comme une technique de vieillissement rapide qui pourrait donner des vins à plus forte teneur en anthocyanes et à teneur réduite en tanins, ce qui est considéré comme positif pour produire des vins de haute qualité. De nombreuses études ont prouvé les effets positifs des ultrasons de puissance pendant la vinification. C’est pourquoi la sonication est considérée comme l’une des technologies les plus prometteuses à plusieurs fins dans les procédés de vinification. De plus, les ultrasons sont une méthode officiellement approuvée pour une utilisation sur le raisin foulé. (cf. Natolino et Celotti, 2022)

Des études menées sous la direction du Prof. Thomas Kleinschmidt de l’université Hochschule Anhalt, Institut de recherche viticole d’Allemagne centrale, démontrent clairement l’augmentation significative des polyphénols dans le vin soniqué. Par exemple, dans un vin rouge allemand de type Blauer Zweigelt, la teneur en polyphénols a été augmentée de plus de 40%. Pour l’étude, 1,5L de vin rouge Blauer Zweigelt ont été soniqués avec un réglage d’amplitude de 100% (amplitude 43 μm, surface de la sonotrode 9 cm²). L’extinction a été mesurée à 520 nm pour la coloration rouge. La méthode de Folin-Ciocalteu a été utilisée pour mesurer la teneur totale en polyphénols exprimée en catéchines, ce qui a montré une augmentation de 40% des polyphénols totaux.

Les ultrasons peuvent être considérés comme l’une des technologies les plus prometteuses à plusieurs fins dans les procédés de vinification et sont officiellement approuvés pour une utilisation dans les traitements du raisin foulé.
Une autre étude de Natolino et Celotti (2022) a également démontré la qualité supérieure du vin après un traitement par ultrasons. Les chercheurs de l’Université d’Udine en Italie ont utilisé l’ultrasonicateur Hielscher UP200St avec la sonotrode S26d14 pour étudier les effets de la sonication sur le vin rouge. Comme le montrent les graphiques ci-dessous, les ultrasons augmentent l’indice HCl de tous les échantillons soniqués, de 68,06 ± 1,72 pour l’échantillon non traité à 73,78 ± 1,52 en valeur moyenne des échantillons traités. Aucune tendance claire n’a pu être mise en évidence entre l’augmentation de l’amplitude et la durée de sonication, bien qu’il soit possible d’observer une augmentation significative de l’indice HCl entre les échantillons soniqués à 30% et 2 min (71,59 ± 1,06) et à 90% et 10 min (74,25 ± 1,53). Dans le même temps, les ultrasons réduisent l’astringence de 91,8 ± 1,2 pour le vin non traité à 82,7 ± 3,7 en valeur moyenne pour les échantillons soniqués (voir les graphiques à droite).
La taille des particules des substances colloïdales, telles que les tanins et les polysaccharides, est réduite par la sonication, ce qui contribue à une meilleure stabilité et aux perceptions sensorielles finales.

Vieillissement et maturation du vin par ultrasons

Les ondes ultrasonores accélèrent le vieillissement du vin en appliquant des forces purement physiques, dites sono-mécaniques. Si elle est adaptée au type de raisin et de vin, la sonication peut augmenter la vitesse de la réaction de condensation entre l’anthocyane et les tanins, réduisant les durées conventionnelles de développement naturel de la couleur du vin et donc le temps nécessaire au vieillissement du vin.

Vieillissement du vin par ultrasons à l’aide de tanins œnologiques

Les tanins œnologiques, extraits du bois de chêne, des pépins et de la peau du raisin, des galles végétales, du châtaignier, du quebracho, du gambier et des fruits de myrobalan, peuvent être ajoutés à différents stades de la production du vin pour améliorer le profil aromatique et la durabilité de la couleur. La sonication peut favoriser le vieillissement du vin à l’aide de tanins œnologiques. Le boisage par ultrasons est le processus considérablement accéléré de transfert des tanins et des composés aromatiques issus du bois à partir de douelles ou de copeaux de chêne. Les vins élevés au chêne par ultrasons offrent un excellent profil aromatique, qui se développe au cours d’un bref traitement de plusieurs minutes, contre plusieurs mois de vieillissement en fût. L’extraction par ultrasons libère les composés aromatiques du chêne (p. ex. vanillan, eugénol, isoeugénol, furfural, 5-méthylfurfural, gaïacol, 4-methulguaiacol) grâce à un transfert de masse accru.

Ultrasonicateurs haute performance pour la vinification industrielle

Les processeurs Hielscher Ultrasonics sont bien établis dans le domaine de la vinification et du vieillissement des spiritueux. Les viticulteurs – qu’il s’agisse de vignobles boutique exclusifs ou de producteurs de vin à grande échelle – trouvent dans la vaste gamme d’équipements de Hielscher l’équipement de sonication idéal pour leurs exigences de production en matière d’extraction des polyphénols du vin et de maturation. Des configurations de procédé en batch ainsi qu’en ligne continue sont disponibles immédiatement et peuvent être expédiées le jour même.

Enregistrement automatique des données

Afin de respecter les normes de production des produits alimentaires et des boissons, les processus de fabrication doivent être surveillés et enregistrés de manière détaillée. Les appareils à ultrasons numériques de Hielscher Ultrasonics disposent d’un enregistrement automatique des données. Grâce à cette fonction intelligente, tous les paramètres de procédé importants tels que l’énergie ultrasonore (énergie totale et nette), la température, la pression et la durée sont automatiquement enregistrés sur une carte SD intégrée dès la mise en marche de l’appareil. La surveillance du procédé et l’enregistrement des données sont importants pour une standardisation continue du procédé et la qualité du produit. En accédant aux données de procédé enregistrées automatiquement, vous pouvez réexaminer les cycles de sonication précédents et en évaluer les résultats.
Une autre fonction conviviale est la commande à distance par navigateur de nos systèmes à ultrasons numériques. Grâce à la commande à distance par navigateur, vous pouvez démarrer, arrêter, régler et surveiller votre processeur à ultrasons à distance, où que vous soyez.

Respect des normes de qualité les plus élevées – conçu et fabriqué en Allemagne

Le matériel sophistiqué et le logiciel intelligent des ultrasonicateurs Hielscher sont conçus pour garantir des résultats d’extraction par ultrasons fiables à partir de votre matière première botanique, avec des résultats reproductibles et un fonctionnement sûr et convivial. La robustesse, la fiabilité, le fonctionnement 24/7 à pleine charge et la simplicité d’utilisation du point de vue de l’opérateur sont d’autres facteurs de qualité qui rendent les ultrasonicateurs Hielscher avantageux.
Les extracteurs Hielscher Ultrasonics sont utilisés dans le monde entier pour l’extraction de haute qualité de produits alimentaires et de boissons. Ayant fait leurs preuves en matière de rendements élevés et de qualité supérieure, les ultrasonicateurs Hielscher ne sont pas seulement utilisés par de petits viticulteurs boutique, mais surtout dans la production industrielle de vins distribués commercialement. Grâce à leur matériel robuste et à leur logiciel intelligent, les processeurs à ultrasons Hielscher peuvent être facilement utilisés et surveillés.
Hielscher Ultrasonics, à Teltow, en Allemagne, est une entreprise familiale gérée par ses propriétaires. Hielscher Ultrasonics est certifiée ISO. Bien entendu, les ultrasonicateurs Hielscher sont conformes CE et répondent aux exigences UL, CSA et RoHs.

Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasonicateurs :