אולטרה-סוניקציה משפרת את מיצוי התרכובות הפנוליות מענבים לחובה, מה שתורם לתכולת הפוליפנולים הכוללת – ובכך לשפר את תהליך ההזדקנות הנוסף של היין. היישום של אולטרסאונד כוח נותן תשואות מיצוי גבוהות יותר ומאיץ את ההבשלה של היינות. לכן, אולטרסאונד כוח הוא שיטה מאושרת לטיפול בענבים כתושים והוא מוחל על מיצוי פוליפנול, הזדקנות יין / התבגרות ואלון.

כוח-אולטרסאונד למיצוי פוליפנול והבשלת יין

מנגנון האולטרסאונד בייצור יין מבוסס על קוויטציה קולית / אקוסטית. כוחות גזירה גבוהים קביטציוניים מפרקים את מבני התאים ומרחיבים את הנקבוביות בדפנות התא. התוצאה היא שחרור של חומר תוך-תאי (למשל עמילן, אנזימים, חלבונים, רכיבים פנוליים). הכוחות הסונו-מכניים של גלי האולטרסאונד תומכים בהתפלגות הממס ברקמה ובחדירת הממס לחומר התאי, הדבר מוביל להעברת מסה מוגברת באופן משמעותי. בנוסף, סוניקציה מקדמת תגובות ביוכימיות כגון פילמור ועיבוי של פוליפנולים ומשרה מיקרו-חמצון. כל ההשפעות הללו של האולטרה-סאונד תורמות להזדקנות ולהתבגרות של יינות.

מיצוי פוליפנולים על-קוליים מענבים

פוליפנולים ביין: ביינות, פוליפנולים ואיכות היין קשורים זה בזה באופן הדוק. מטא-בוילטים משניים אלה של ענבים משפיעים באופן משמעותי על המאפיינים האורגנולפטיים ביין ומשפיעים על גורמי איכות כגון צבע, עפיצות ומרירות. אולטראסוניזציה למיצוי פוליפנול בתהליך ייצור היין (למשל, סוניקציה של חובה לפני התסיסה) ובמהלך הזדקנות היין (עם או בלי מגע עם עץ) מייצרת תגובות אינסופיות המולידות טרנספורמציות מורכבות (מיקרו-חמצון, קופיגמנטציה, ציקלואדיציה, פולימריזציה וחמצון) של פוליפנולים וטאנינים.

סוניקציה של חובה לפני תסיסת יין

כאשר אולטרסאונד מוחל על ענבים חייב, שחרור של פוליפנולים מן עיסת ענבים מוגברת. מאז קוויטציה אקוסטית – שהוא עקרון העבודה של הסוניקה – שובר את מבני התאים ופותח מבנים תוך-תאיים בצורה יעילה מאוד, הרבה יותר תרכובות ביו-אקטיביות משתחררות מהענבים ומקליפת הענבים בהשוואה ללחיצה המסורתית. תרכובות ביו-אקטיביות אלה כוללות תרכובות טעם, פיגמנטים וחומרים מקדמי בריאות כגון טאנינים, אנתוציאנינים, פלבן-3-ols, פרואנתוציאנידינים ופלבונולים; סטילבנואידים כגון רסברטרול; חומצות פנוליות כגון חומצות בנזואיות, קפאיות וצינמיות; קטכינים, כמו גם חומצה טרטרית וחומצה מאלית, בין היתר. בנוסף, מופקים סוכרים טבעיים כמו גלוקוז ופרוקטוז, שהם חיוניים לתהליך התסיסה של ייצור היין. ניתן ליישם סוניקציה בשלבים שונים במהלך ייצור היין. García-Martín and Sun (2013) מציגים את האולטרסאונד במחקרם כטכניקת הזדקנות מהירה, שיכולה לספק ליינות תכולה גבוהה יותר באנתוציאנינים וירידה בטאנינים, הנחשבת חיובית לייצור יינות באיכות גבוהה. מחקרים רבים הוכיחו את ההשפעות החיוביות של אולטרסאונד כוח במהלך ייצור יין. לכן, סוניקציה נחשבת לאחת הטכנולוגיות המבטיחות ביותר למספר מטרות בתהליכי ייצור יין. יתר על כן, אולטרסאונד הוא שיטה מאושרת רשמית לשימוש בענבים כתושים. (ראה: נאטולינו וצ'לוטי, 2022)

מחקרים בהנחייתו של פרופ' תומס קליינשמידט מאוניברסיטת Hochschule Anhalt, המכון לחקר היין של מרכז גרמניה, מראים בבירור את העלייה המשמעותית של פוליפנולים ביין קולי. לדוגמה, ביין אדום גרמני מסוג Blauer Zweigelt התכולה הפוליפנולית הוגדלה ביותר מ-40%. לצורך המחקר, יין אדום 1.5 ליטר Blauer Zweigelt היה sonicated ב 100% הגדרת משרעת (משרעת 43 מיקרומטר, משטח sonotrode 9 ס"מ²). ההכחדה הייתה ב-520 ננומטר לצביעה האדומה. בדיקת Folin-Ciocalteu שימשה למדידת תכולת הפוליפנולים הכוללת כקטכינים, שהראו עלייה של 40% בסך הפוליפנולים.

אולטרסאונד יכול להיחשב לאחת הטכנולוגיות המבטיחות ביותר למספר מטרות בתהליכי ייצור יין והוא מאושר רשמית לשימוש בטיפולי ענבים כתושים.
מחקר אחר של Natlino and Celotti (2022) הדגים גם הוא את איכות היין המעולה לאחר טיפול באולטרסאונד. החוקרים מאוניברסיטת אודינה באיטליה השתמשו באולטרה-סוניקט של Hielscher UP200St עם סונוטרודה S26d14 כדי לחקור את ההשפעות של סוניקציה על יין אדום. 
כפי שהגרפים שלהלן מדגימים, אולטרסאונד משפר את מדד ה-HCl עבור כל הדגימות המוטבעות מ-68.06 ±-1.72 מהדגימה הלא מטופלת, ל-73.78 ± 1.52 כערך הממוצע של דגימות מטופלות. לא ניתן היה להדגיש מגמה ברורה בין הגדלת המשרעת לזמן הסוניקה, אם כי ניתן לראות עלייה משמעותית במדד ה-HCl בין דגימות סוניק ב-30% וב-2 דקות (71.59 ± 1.06) וב-90% ו-10 דקות (74.25 ± 1.53). במקביל, אולטרסאונד מקטין את העפיצות מ-91.8 ± 1.2 ליין לא מטופל ל-82.7 ± 3.7 כערך ממוצע לדגימות קוליות (ראה גרפים בצד ימין).
גודל החלקיקים של חומרים קולואידיים, כגון טאנינים ופוליסכרידים מצטמצם על ידי סוניקציה, מה שתורם לשיפור היציבות ולתפיסות חושיות סופיות.

הזדקנות קולית והבשלה של יין

גלי אולטרסאונד מאיצים את הזדקנות היין על ידי הפעלת כוחות פיזיים גרידא, מה שמכונה סונו-מכניים. אם מתאימים את עצמם לסוג הענבים והיין, האולטרה-סוניקציה יכולה לשפר את קצב תגובת העיבוי בין אנתוציאנין לטאנינים, ובכך להפחית את הזמנים המקובלים של התפתחות צבע היין הטבעי ובכך לקצר את הזמן הנדרש להזדקנות היין.

הזדקנות יין על-קולית באמצעות טאנינים אנולוגיים

ניתן להוסיף טאנינים אנאולוגיים, המופקים מעץ אלון, זרעי ענבים וקליפות, גאל צמחים, ערמון, קבראצ'ו, גמבייר ופירות מירובלאן, בשלבים שונים של ייצור היין כדי לשפר את פרופיל הטעם ועמידות הצבעים. אולטרה-סוניקציה יכולה לקדם הזדקנות יין באמצעות טאנינים אנאולוגיים. אלון על-קולי הוא התהליך המואץ באופן משמעותי של העברת טאנינים ותרכובות טעם שמקורם בעץ מעץ מעץ אלון או צ'יפס. יינות מיושנים על-קולית מעץ אלון מציעים פרופיל טעם נהדר, אשר פותח תוך טיפול קצר של מספר דקות בהשוואה לחודשים שונים של הזדקנות החביות. מיצוי על-קולי משחרר את תרכובות הארומה האלון (למשל, ונילן, יוגנול, איזואוגנול, פורפורל, 5-מתילפורפורל, גואיאקול, 4-מתולגוואיקול) על ידי העברת מסה מוגברת.

אולטרה-סוניקטורים בעלי ביצועים גבוהים לייצור יין תעשייתי

מעבדי Hielscher Ultrasonics מבוססים היטב בתחום ייצור היין והזדקנות הרוח. ייננים – שניהם, כרמי בוטיק בלעדיים כמו גם יצרני יין בקנה מידה גדול – למצוא במגוון הציוד הרחב של Hielscher את ציוד האולטרה-סוניקציה האידיאלי לדרישות הייצור שלהם במיצוי והתבגרות פוליפנול יין. הגדרות אצווה כמו גם תהליכים מוטבעים רציפים זמינים בקלות וניתן לשלוח אותם באותו יום.

פרוטוקול נתונים אוטומטי

על מנת לעמוד בתקני הייצור של מוצרי מזון ומשקאות, יש לנטר ולתעד את תהליכי הייצור המפורטים. מכשירי האולטרה-סוניק הדיגיטליים של Hielscher Ultrasonics כוללים פרוטוקול נתונים אוטומטי. בשל תכונה חכמה זו, כל הפרמטרים החשובים של התהליך כגון אנרגיה על-קולית (אנרגיה כוללת ונטו), טמפרטורה, לחץ וזמן מאוחסנים באופן אוטומטי בכרטיס SD מובנה ברגע שהמכשיר מופעל. ניטור תהליכים ורישום נתונים חשובים לתקינה רציפה של תהליכים ולאיכות המוצר. על-ידי גישה לנתוני התהליך המוקלטים באופן אוטומטי, באפשרותך לשנות ריצות סוניקציה קודמות ולהעריך את התוצאה.
תכונה נוספת ידידותית למשתמש היא השליטה מרחוק בדפדפן של המערכות הקוליות הדיגיטליות שלנו. באמצעות שלט דפדפן מרוחק אתה יכול להתחיל, לעצור, להתאים ולנטר את המעבד הקולי שלך מרחוק מכל מקום.

עמידה בתקני האיכות הגבוהים ביותר – מעוצב & מיוצר בגרמניה

החומרה המתוחכמת והתוכנה החכמה של Ultrasonicators Hielscher נועדו להבטיח תוצאות חילוץ קוליות אמינות מחומר הגלם הבוטני שלך עם תוצאות לשחזור ופעולה בטוחה וידידותית למשתמש. חוסן, אמינות, פעולה 24/7 תחת עומס מלא ותפעול פשוט מנקודת מבטו של העובד הם גורמי איכות נוספים, מה שהופך את הירושר ultrasonicators חיובי.
תמציות Hielscher Ultrasonics משמשות ברחבי העולם במיצוי באיכות גבוהה של מוצרי מזון ומשקאות. האולטרה-סוניקטורים של Hielscher, שהוכחו כמעניקים תשואות גבוהות ואיכות מעולה, משמשים לא רק את יינני הבוטיק הקטנים יותר, אלא בעיקר בייצור התעשייתי של יינות המופצים באופן מסחרי. בשל החומרה החזקה והתוכנה החכמה שלהם, מעבדי Hielscher על-קוליים ניתנים לתפעול ולניטור בקלות.
Hielscher אולטראסוניקה בטלטוב, גרמניה היא עסק משפחתי המנוהל על ידי בעלים. Hielscher אולטראסוניקה מאושרת על ידי ISO. כמובן, Hielscher ultrasonicators הם תואמי CE ועומדים בדרישות של UL, CSA ו- RoHs.

הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו: