ניקוי וחיטוי חביות יין ביעילות באמצעות אולטרסאונד

ניתן לנקות ולחטא ביעילות חביות עץ אלון ליישון יין באמצעות אולטרסאונד חשמלי. על ידי סוניקציה, טרטרט מוסר מיקרואורגניזמים כגון שמרים (Brettanomyces, Dekkera) נהרגים. בנוסף, תרכובות ארומה מעץ הופכות לזמינות יותר כאשר החביות משמשות לאחר מכן ליישון והתבגרות היין.

ניקוי אולטראסוני של חביות יין

אולטרסאונד בעוצמה גבוהה מראה השפעות שונות על פני השטח ועל המבנה העמוק יותר של העץ. עץ קוויטציה על-קולי (הידוע גם כאקוסטי) יוצר קונדיונים צפופים באנרגיה מקומית, כולל הפרשי לחץ גבוהים, טמפרטורות גבוהות והזרמת נוזלים במהירות גבוהה.
כוחות פיזיים / סונומכניים אלה מובילים להרטיב מוגבר של פני השטח של החביות, הסרת משקעים שיוריים (למשל טרטרט), הפרעה של מיקרואורגניזמים וקינטיקה מוגברת של העברת חמצן.

תברואה חבית יין אולטראסונית – תוצאות מוכחות מדעית

ניתוח מדעי כגון ספירת מיקרואורגניזמים ומדידות פני שטח ספציפיות מדגימים את ההשבתה הקולטרסונית של מיקרואורגניזמים ואת הסרת הטרטרט באופן מדעי. הוכח כי ניקוי חבית קולי נותן תוצאות אמינות לשחזור (חזרתיות) ואינו מושפע מההטרוגניות של משטח העץ. לוחות חבית עץ מראים הידרופוביות מסוימת, המעכבת שחרור תרכובות ארומה ממבנה העץ העמוק יותר. אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים יכול להגדיל את זווית המגע בין עץ לנוזל, במיוחד בטמפרטורות גבוהות (80◦C). בכך, אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים מקדם את יכולת העברת החמצן הראשונית של העץ, שכן העץ מתאושש עם הסרת הטרטרט והעץ מחוטא כראוי. ההשפעות של ניקוי אולטרסאונד אינטנסיבי לא רק על פני השטח העליונים, אלא חודרות לשכבות עץ עמוקות יותר דרך הנקבוביות הטבעיות בעץ.
השפעה עמוקה זו של הסוניקציה לא רק מחטאה את החבית, אלא גם הופכת את תרכובת הארומה הקיימת במבנה העץ לזמינה ליישון והתבגרות היין.

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

הרג שמרים על-קולי

המחקר של Breniaux et al. (2019) הראה גם כי אולטרסאונד בעוצמה גבוהה היה מסוגל להסיר 35% מהאוכלוסייה עבור Brettanomyces spp., 36% מכלל השמרים, 90% של חיידקי חומצה לקטית ו 100% של חיידקים אצטיים עד עומק 8 מ"מ במבנה העץ. עם פרמטרים תפעוליים אופטימליים, החוקרים יכולים אפילו לשפר עוד יותר את השפעות הסוניקציה, כך שאפקט התברואה העל-קולי מגיע לעומק של 9 מ"מ בעץ, שהוא גם העומק שאליו היין ולכן שמרי ברטנומיצס יכולים לחדור.

השפעות על-קוליות על ספיחת חמצן של חביות עץ אלון

Ultrasonication יש השפעות משמעותיות על יכולת ספיחת חמצן של עץ. כאשר השוו בין עץ אלון שעבר סוניקציה לבין עץ אלון לא מטופל, שיעור ספיחת החמצן היה נמוך פי שניים בעץ הלא סוני. לאחר טיפול האולטרסאונד בעוצמה גבוהה, ספיחת החמצן הייתה קרובה ל -10 מ"ג / ליטר מה שמצביע על עלייה משמעותית ביכולת ספיחת החמצן עקב סוניקציה. ערכי ספיחת חמצן אלה של חביות אלון בשימוש חוזר דומים לעץ אלון שאינו בשימוש, מה שמצביע על כך שחביות משומשות יכולות לעבור התחדשות אולטרה-סאונד ומבנה האלון אינו מושפע לרעה. (ראה: Breniaux et al., 2019)

אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים לניקוי חביות

Hielscher Ultrasonics היא מובילת שוק עבור ציוד קולי בעל ביצועים גבוהים. פרמטרי ההפעלה כגון משרעת קולית, זמן וטמפרטורת מים תורמים ליעילות הניקוי הקולי והתברואה של חביות יין. Hielscher high-power ultrasonicators ניתנים לשליטה מלאה עבור אפקטים ניקוי וחיטוי אמין. UIP4000hdT המצויד בקסקטרוד הוא ההתקנה האופיינית ביותר המשמשת לניקוי עמוק יעיל ומהיר של חביות יין מעץ.
עם ניסיון רב שנים בתכנון, ייצור והפצה של ultrasonicators, Hielscher ultrasonicators ידועים ביצועים, חוסן ואמינות.