יינות עשירים בפוליפנולים באמצעות אולטרסאונד רב־עוצמה

טיפול באולטרסאונד משפר את מיצוי התרכובות הפנוליות מהענבים אל התירוש, דבר התורם לתכולת הפוליפנולים הכוללת – ובכך משפר את תהליך היישון בהמשך. השימוש באולטרסאונד רב־עוצמה מניב תפוקות מיצוי גבוהות יותר ומאיץ את הבשלת היינות. לפיכך, אולטרסאונד רב־עוצמה הוא שיטה מאושרת לטיפול בענבים מעוכים, והוא משמש למיצוי פוליפנולים, ליישון ולהבשלה של יין וליישון בעץ אלון.

אולטרסאונד רב־עוצמה למיצוי פוליפנולים ולהבשלת יין

מנגנון הפעולה של אולטרסאונד בייצור יין מבוסס על קוויטציה אולטרסונית / אקוסטית. כוחות גזירה חזקים הנוצרים בקוויטציה מפרקים מבנים תאיים ומרחיבים את הנקבוביות בדופנות התאים. כתוצאה מכך משתחרר חומר תוך־תאי (למשל עמילן, אנזימים, חלבונים ורכיבים פנוליים). הכוחות הסונו־מכניים של גלי האולטרסאונד מסייעים לפיזור הממס ברקמה ולחדירתו לחומר התאי, ובכך מגבירים במידה ניכרת את מעבר המסה. נוסף על כך, סוניקציה מעודדת תגובות ביוכימיות כגון פילמור ועיבוי של פוליפנולים ומשרה מיקרו־חמצון. כל ההשפעות האלה של האולטרסאונד תורמות ליישון ולהבשלה של יינות.

מיצוי אולטרסוני של פוליפנולים מענבים

פוליפנולים ביין: ביינות קיים קשר הדוק בין הפוליפנולים לבין איכות היין. מטבוליטים משניים אלה של הענבים משפיעים במידה ניכרת על המאפיינים האורגנולפטיים של היין, ובכך משפיעים על גורמי איכות כגון צבע, עפיצות ומרירות. טיפול באולטרסאונד למיצוי פוליפנולים במהלך ייצור היין (למשל סוניקציה של התירוש לפני התסיסה) ובמהלך יישון היין (עם מגע בעץ או בלעדיו) מחולל אינספור תגובות המובילות לשינויים מורכבים (מיקרו־חמצון, קו־פיגמנטציה, ציקלואדיציה, פילמור וחמצון) בפוליפנולים ובטאנינים.

סוניקציה של התירוש לפני תסיסת היין

כאשר מפעילים אולטרסאונד על תירוש ענבים, גובר שחרור הפוליפנולים מציפת הענבים. מכיוון שקוויטציה אקוסטית – עקרון הפעולה של הסוניקציה – מפרקת מבנים תאיים ופותחת מבנים תוך־תאיים ביעילות רבה, משתחררות מהענבים ומקליפותיהם הרבה יותר תרכובות פעילות ביולוגית בהשוואה לסחיטה מסורתית. תרכובות פעילות ביולוגית אלה כוללות תרכובות טעם, פיגמנטים וחומרים התורמים לבריאות כגון טאנינים, אנתוציאנינים, פלאבאן-3-אולים, פרואנתוציאנידינים ופלאבונולים; סטילבנואידים כגון רסברטרול; חומצות פנוליות כגון חומצה בנזואית, חומצה קפאית וחומצה צינמית; קטכינים, וכן חומצה טרטרית וחומצה מאלית, בין היתר. נוסף על כך, ממוצים סוכרים טבעיים כגון גלוקוז ופרוקטוז, החיוניים לתהליך התסיסה בייצור יין. ניתן ליישם סוניקציה בשלבים שונים של ייצור היין. García-Martín ו-Sun (2013) מציגים במחקרם את האולטרסאונד כטכניקה ליישון מהיר, שעשויה להניב יינות בעלי תכולת אנתוציאנינים גבוהה יותר ותכולת טאנינים נמוכה יותר, דבר הנחשב חיובי לייצור יינות באיכות גבוהה. מחקרים רבים הוכיחו את ההשפעות החיוביות של אולטרסאונד רב־עוצמה במהלך ייצור היין. לפיכך, סוניקציה נחשבת לאחת הטכנולוגיות המבטיחות ביותר למגוון מטרות בתהליכי ייצור יין. יתר על כן, אולטרסאונד הוא שיטה המאושרת רשמית לשימוש בענבים מעוכים. (ראו Natolino ו-Celotti, 2022)

מחקרים בפיקוחו של פרופ' Thomas Kleinschmidt מאוניברסיטת Hochschule Anhalt, במכון לחקר היין של מרכז גרמניה, מדגימים בבירור את העלייה המשמעותית בתכולת הפוליפנולים ביין שעבר סוניקציה. לדוגמה, ביין אדום גרמני מסוג Blauer Zweigelt עלתה תכולת הפוליפנולים ביותר מ-40%. לצורך המחקר, 1.5L של יין אדום מסוג Blauer Zweigelt עברו סוניקציה בהגדרת משרעת של 100% (משרעת 43 μm, שטח פני הסונוטרודה 9 cm²). הבליעה לצורך מדידת הצבע האדום נמדדה ב-520 nm. תכולת הפוליפנולים הכוללת נמדדה באמצעות בדיקת Folin-Ciocalteu ובוטאה כשווי ערך לקטכינים; הבדיקה הראתה עלייה של 40% בתכולת הפוליפנולים הכוללת.

ניתן לראות באולטרסאונד את אחת הטכנולוגיות המבטיחות ביותר למגוון מטרות בתהליכי ייצור יין, והוא מאושר רשמית לשימוש בטיפולים בענבים מעוכים.
מחקר נוסף של Natolino ו-Celotti (2022) הדגים גם הוא את איכותו העדיפה של היין לאחר טיפול באולטרסאונד. החוקרים מאוניברסיטת אודינה באיטליה השתמשו במכשיר האולטרסאונד UP200St של Hielscher עם סונוטרודה S26d14 כדי לחקור את השפעות הסוניקציה על יין אדום. כפי שמדגימים הגרפים שלהלן, אולטרסאונד מעלה את מדד HCl בכל הדגימות שעברו סוניקציה, מ-68.06 ± 1.72 בדגימה שלא טופלה ל-73.78 ± 1.52 כערך הממוצע של הדגימות שטופלו. לא ניתן היה לזהות מגמה ברורה ביחס לעלייה במשרעת ובמשך הסוניקציה, אם כי ניתן להבחין בעלייה משמעותית במדד HCl בין דגימות שעברו סוניקציה במשרעת של 30% במשך 2 min (71.59 ± 1.06) לבין דגימות שטופלו במשרעת של 90% במשך 10 min (74.25 ± 1.53). בה בעת, אולטרסאונד מפחית את העפיצות מ-91.8 ± 1.2 ביין שלא טופל ל-82.7 ± 3.7 כערך הממוצע של הדגימות שעברו סוניקציה (ראו גרפים מימין).
סוניקציה מקטינה את גודל החלקיקים של חומרים קולואידיים, כגון טאנינים ורב־סוכרים, ובכך תורמת לשיפור היציבות והרשמים החושיים הסופיים.

יישון והבשלה אולטרסוניים של יין

גלי אולטרסאונד מאיצים את יישון היין באמצעות הפעלת כוחות פיזיקליים בלבד, המכונים כוחות סונו־מכניים. כאשר הטיפול האולטרסוני מותאם לסוג הענבים והיין, הוא יכול להגביר את קצב תגובת העיבוי בין אנתוציאנין לטאנינים, לקצר את פרקי הזמן המקובלים להתפתחות הטבעית של צבע היין ובכך להפחית את הזמן הדרוש ליישון היין.

יישון אולטרסוני של יין באמצעות טאנינים יינניים

טאנינים יינניים, המופקים מעץ אלון, מזרעי ענבים ומקליפותיהם, מעפצי צמחים, מערמון, מקברצ'ו, מגמבייר ומפירות מירובלן, ניתנים להוספה בשלבים שונים של ייצור היין כדי לשפר את פרופיל הטעם ואת עמידות הצבע. טיפול אולטרסוני יכול לקדם את יישון היין באמצעות טאנינים יינניים. הקניית מאפייני אלון באמצעות אולטרסאונד היא תהליך מואץ במידה ניכרת של העברת טאנינים ותרכובות טעם שמקורם בעץ מלוחות אלון או משבבי אלון. יינות שיושנו עם אלון באמצעות אולטרסאונד מציעים פרופיל טעם נהדר, המתפתח במהלך טיפול קצר של כמה דקות בהשוואה למספר חודשי יישון בחבית. מיצוי אולטרסוני משחרר את תרכובות הארומה של האלון (למשל, vanillan, eugenol, isoeugenol, furfural, 5-methylfurfural, guaiacol, 4-methulguaiacol) באמצעות הגברת מעבר המסה.

מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים לייצור יין תעשייתי

המעבדים של Hielscher Ultrasonics מבוססים היטב בתחום ייצור היין ויישון משקאות מזוקקים. ייננים – הן כרמי בוטיק יוקרתיים והן יצרני יין בקנה מידה גדול – מוצאים במגוון הציוד הרחב של Hielscher את הציוד האולטרסוני האידיאלי לדרישות הייצור שלהם במיצוי פוליפנולים מיין ובהבשלת יין. מערכי תהליך לעיבוד במנות וכן לעיבוד רציף בקו זמינים וניתנים לשילוח עוד באותו יום.

רישום נתונים אוטומטי

כדי לעמוד בתקני הייצור של מוצרי מזון ומשקאות, יש לנטר ולתעד את תהליכי הייצור בפירוט. המכשירים האולטרסוניים הדיגיטליים של Hielscher Ultrasonics כוללים רישום נתונים אוטומטי. הודות לתכונה חכמה זו, כל פרמטרי התהליך החשובים, כגון אנרגיה אולטרסונית (אנרגיה כוללת ונטו), טמפרטורה, לחץ וזמן, נשמרים אוטומטית בכרטיס SD מובנה מרגע הפעלת המכשיר. ניטור התהליך ורישום הנתונים חשובים לתקנון מתמשך של התהליך ולאיכות המוצר. הגישה לנתוני התהליך שנרשמו אוטומטית מאפשרת לכם לבחון מחזורי סוניקציה קודמים ולהעריך את תוצאותיהם.
תכונה נוספת וידידותית למשתמש היא שליטה מרחוק במערכות האולטרסוניות הדיגיטליות שלנו באמצעות דפדפן. באמצעות שליטה מרחוק דרך דפדפן תוכלו להפעיל, לעצור, לכוונן ולנטר את המעבד האולטרסוני שלכם מרחוק מכל מקום.

עמידה בתקני האיכות הגבוהים ביותר – תכנון וייצור בגרמניה

החומרה המתוחכמת והתוכנה החכמה של המכשירים האולטרסוניים של Hielscher נועדו להבטיח תוצאות מיצוי אולטרסוני אמינות מחומר הגלם הצמחי שלכם, עם תוצאות הניתנות לשחזור ותפעול בטוח וידידותי למשתמש. עמידות, אמינות, פעולה רציפה 24/7 בעומס מלא ותפעול פשוט מבחינת העובד הם גורמי איכות נוספים ההופכים את המכשירים האולטרסוניים של Hielscher לבחירה מועדפת.
מערכות המיצוי של Hielscher Ultrasonics משמשות ברחבי העולם למיצוי באיכות גבוהה של מוצרי מזון ומשקאות. המכשירים האולטרסוניים של Hielscher, שהוכחו כמספקים תפוקות גבוהות ואיכות מעולה, משמשים לא רק יצרני יין קטנים מיקבי בוטיק, אלא בעיקר לייצור תעשייתי של יינות המופצים באופן מסחרי. הודות לחומרה העמידה ולתוכנה החכמה שלהם, ניתן להפעיל את המעבדים האולטרסוניים של Hielscher ולנטר אותם בקלות.
Hielscher Ultrasonics בטלטו שבגרמניה היא חברה משפחתית המנוהלת בידי בעליה. Hielscher Ultrasonics מוסמכת ISO. כמובן, המכשירים האולטרסוניים של Hielscher תואמים לדרישות CE ועומדים בדרישות UL, CSA ו-RoHs.

הטבלה שלהלן מספקת הערכה של כושר העיבוד המשוער של המכשירים האולטרסוניים שלנו: