ניקוי וחיטוי יעילים של חביות יין באמצעות אולטרסאונד

ניתן לנקות ולחטא ביעילות חביות עץ אלון ליישון יין באמצעות אולטרסאונד רב־עוצמה. באמצעות סוניקציה מוסרים משקעי טרטרט ומומתים מיקרואורגניזמים כגון שמרים (Brettanomyces, Dekkera). בנוסף, תרכובות ארומה מהעץ נעשות זמינות יותר כאשר החביות משמשות לאחר מכן ליישון ולהבשלה של יין.

ניקוי אולטרסוני של חביות יין

לאולטרסאונד רב־עוצמה יש השפעות שונות על פני השטח ועל המבנה העמוק יותר של העץ. קוויטציה אולטרסונית (המכונה גם קוויטציה אקוסטית) בעץ יוצרת באופן מקומי תנאים בעלי צפיפות אנרגיה גבוהה, הכוללים הפרשי לחץ גבוהים, טמפרטורות גבוהות וזרימת נוזל במהירות גבוהה.
כוחות פיזיקליים / סונומכניים אלה גורמים להרטבה מוגברת של פני החביות, להסרת משקעים שנותרו (למשל טרטרט), לפירוק מיקרואורגניזמים ולהאצת קינטיקת מעבר החמצן.

חיטוי אולטרסוני של חביות יין – תוצאות שהוכחו מדעית

בדיקות מדעיות, כגון ספירת מיקרואורגניזמים ומדידות של פני השטח הסגוליים, מדגימות באופן מדעי את השבתת המיקרואורגניזמים ואת הסרת הטרטרט באמצעות אולטרסאונד. הוכח כי ניקוי אולטרסוני של חביות מניב תוצאות הניתנות לשחזור באופן אמין (חזרתיות) ואינו מושפע מחוסר האחידות של פני העץ. לוחות העץ של החביות מפגינים הידרופוביות מסוימת, המעכבת את שחרור תרכובות הארומה ממבנה העץ העמוק יותר. אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים עשוי להגדיל את זווית המגע בין העץ לנוזל, במיוחד בטמפרטורות גבוהות (80◦C). בכך, אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים משפר את יכולת מעבר החמצן הראשונית של העץ, שכן העץ משוקם עם הסרת הטרטרט וחיטויו כראוי. השפעות האולטרסאונד העז אינן מנקות רק את פני השטח העליונים, אלא חודרות לשכבות עץ עמוקות יותר דרך הנקבוביות הקיימות בעץ באופן טבעי.
השפעה עמוקה זו של הסוניקציה לא רק מחטאת את החבית, אלא גם הופכת את תרכובת הארומה המצויה במבנה העץ לזמינה ליישון ולהבשלה של יין.

דוגמאות להסרת טרטרט לפני (משמאל) ואחרי (מימין) טיפול אולטרסוני (UIP4000hdT, 60ºC).
(מחקר ותמונות: © Breniaux et al., 2019)

המתת שמרים באמצעות אולטרסאונד

המחקר של Breniaux ועמיתיו (2019) הדגים גם כי אולטרסאונד רב־עוצמה הצליח להסיר 35% מאוכלוסיית Brettanomyces spp., 36% מכלל השמרים, 90% מחיידקי חומצת החלב ו־100% מחיידקי חומצת החומץ עד לעומק של 8 mm במבנה העץ. באמצעות פרמטרי הפעלה מיטביים הצליחו החוקרים אף לשפר עוד יותר את השפעות הסוניקציה, כך שהשפעת החיטוי האולטרסוני מגיעה לעומק של 9 mm בעץ, שהוא גם העומק שאליו יכולים לחדור היין, ובעקבותיו גם שמרי Brettanomyces.

השפעות אולטרסוניות על דסורפציה של חמצן מחביות עץ אלון

לסוניקציה יש השפעות משמעותיות על יכולת הדסורפציה של חמצן מהעץ. בהשוואה בין עץ אלון שעבר סוניקציה לבין עץ אלון שלא טופל, קצב הדסורפציה של החמצן בעץ שלא עבר סוניקציה היה מחצית מהקצב בעץ שעבר סוניקציה. לאחר הטיפול באולטרסאונד רב־עוצמה, הדסורפציה של החמצן הייתה קרובה ל־10 mg/L, דבר המצביע על עלייה משמעותית ביכולת הדסורפציה של חמצן עקב הסוניקציה. ערכי דסורפציה אלה של חמצן מחביות עץ אלון בשימוש חוזר שעברו סוניקציה דומים לאלה של עץ אלון שלא נעשה בו שימוש, דבר המצביע על כך שניתן לחדש חביות משומשות באמצעות אולטרסאונד, ושמבנה עץ האלון אינו נפגע. (ראו Breniaux et al., 2019)

מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים לניקוי חביות

Hielscher Ultrasonics היא מובילת השוק בציוד אולטרסוני בעל ביצועים גבוהים. פרמטרי ההפעלה, כגון המשרעת האולטרסונית, משך הטיפול וטמפרטורת המים, תורמים ליעילות הניקוי והחיטוי האולטרסוניים של חביות יין. המכשירים האולטרסוניים רבי־העוצמה של Hielscher ניתנים לשליטה מלאה להשגת השפעות ניקוי וחיטוי אמינות. UIP4000hdT המצויד ב־cascatrode הוא התצורה הנפוצה ביותר המשמשת לניקוי עמוק, יעיל ומהיר של חביות יין מעץ.
הודות לניסיון רב־שנים בתכנון, בייצור ובהפצה של מכשירים אולטרסוניים, המכשירים האולטרסוניים של Hielscher ידועים בביצועיהם, בעמידותם ובאמינותם.