अल्ट्रासाउंड के साथ वाइन की उम्र बढ़ने और ओकिंग
वाइन की उम्र बढ़ने और ओकिंग वाइन के अंतिम स्वाद और गुणवत्ता में भारी योगदान देते हैं। दोनों प्रक्रियाओं को लंबे समय तक करने के लिए जाना जाता है, अक्सर परिपक्वता प्रक्रिया सर्वव्यापी वर्षों में चली जाती है। अल्ट्रासाउंड एक अत्यधिक प्रभावोत्पादक और तेज़ तकनीक है, जो वाइन परिपक्वता को तेज करती है और ओक यौगिकों, माइक्रो-ऑक्सीजनेशन और रासायनिक प्रक्रिया (जैसे, पोलीमराइजेशन) के निष्कर्षण जैसी प्रक्रियाओं को तेज करती है। अल्ट्रासोनिकेशन के साथ, युवा वाइन को ओक बैरल में उम्र बढ़ने के कई वर्षों के गुलदस्ते के साथ परिपक्व वाइन के लिए मिनटों के भीतर वृद्ध किया जा सकता है।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का उपयोग कर ओक-व्युत्पन्न शराब स्वाद
कसैलेपन से संबंधित फेनोलिक यौगिकों और सुगंधित यौगिकों दोनों को ओक की लकड़ी से प्राप्त किया जाता है, जब उम्र बढ़ने के दौरान शराब के दौरान सोनिकेशन लागू किया जाता है। अल्ट्रासाउंड ने ओक यौगिकों के निष्कर्षण को कुछ मिनटों तक तेज कर दिया – वाइन की पारंपरिक बैरल उम्र बढ़ने के कई वर्षों की तुलना में।
अल्ट्रासाउंड के साथ शराब का भिगोना
तीव्र ओकिंग के लिए, ओक चिप्स या सीढ़ियों को शराब में सोनिकेट किया जाता है। अल्ट्रासाउंड तरंगें लकड़ी की सामग्री की कोशिका भित्ति को खोलती हैं और बाधित करती हैं, ताकि इंट्रासेल्युलर यौगिक जैसे टैनिन, फिनोल, फ्यूरोन, लैक्टोन आदि अल्ट्रासोनिक कैविटेशन द्वारा वाइन में जारी किए जाते हैं। चूंकि अल्ट्रासोनिक दोलन और गुहिकायन तीव्र अशांति और सूक्ष्म स्ट्रीमिंग बनाते हैं, सेल इंटीरियर और आसपास के विलायक के बीच बड़े पैमाने पर हस्तांतरण काफी तेज हो जाता है ताकि बायोमोलेक्यूल्स (यानी सुगंध यौगिक) कुशल और तेजी से जारी हों। चूंकि सोनिकेशन एक विशुद्ध रूप से यांत्रिक उपचार है, इसलिए यह शराब में कोई रसायन नहीं जोड़ता है।
शराब में पारंपरिक उम्र बढ़ने और शराब में अल्ट्रासोनिक उम्र बढ़ने में गुणों की तुलना। अल्ट्रासोनिक रूप से वृद्ध शराब अपनी चरम गुणवत्ता को काफी तेजी से प्राप्त करती है।
(ग्राफिक: ©Yıldırım और Dündar, 2017, लियोनहार्ट और मोराबिटो, 2007 से अनुकूलित)।
अल्ट्रासोनिकेशन मिनटों के भीतर शराब की उम्र बढ़ा सकता है। अल्ट्रासाउंड का उपयोग रासायनिक प्रक्रियाओं को शुरू करने और लकड़ी से शराब में ओक व्युत्पन्न यौगिकों (जैसे, सुगंध यौगिकों) के हस्तांतरण में तेजी लाने के लिए किया जाता है।
अल्ट्रासाउंड – केवल यांत्रिक बल
उच्च तीव्रता, कम आवृत्ति अल्ट्रासाउंड ऊर्जा-घने की स्थिति बनाता है, जिसमें उच्च दबाव, तापमान और उच्च कतरनी बल होते हैं। ये भौतिक बल इंट्रासेल्युलर यौगिकों को माध्यम में छोड़ने के लिए सेल संरचनाओं के विघटन को बढ़ावा देते हैं। इसके अतिरिक्त, शराब की अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त उम्र बढ़ने की प्रक्रिया माइक्रो-ऑक्सीजनेशन और ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं को बढ़ावा देती है। इस प्रकार, नियंत्रित अल्ट्रासोनिकेशन शराब में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को सकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है। अल्ट्रासोनिक रूप से वृद्ध वाइन पारंपरिक रूप से वृद्ध वाइन की तुलना में काफी तेजी से अपने गुणवत्ता शिखर तक पहुंचती है। इसके अलावा, अल्ट्रासोनिक रूप से वृद्ध वाइन एक उच्च संरक्षण स्तर दिखाती है, ताकि सोनिकेटेड वाइन मानक उम्र बढ़ने की प्रक्रिया की तुलना में लंबे समय तक अपनी चरम गुणवत्ता बनाए रखे।
कोशिका भित्ति विघटन की क्रियाविधि (क) गुहिकायन के कारण कोशिका भित्ति का टूटना। (b) कोशिका संरचना में विलायक का प्रसार।
(शिरसठ एट अल., 2012 से अनुकूलित ग्राफिक)
ओक बैरल एजिंग पर अल्ट्रासोनिक वाइन एजिंग के फायदे
ओक बैरल शराब की उम्र बढ़ने के लिए आम, पारंपरिक प्रक्रिया है। ओक बैरल में, बैरल में लंबे भंडारण समय पर थोड़ी मात्रा में ऑक्सीकरण होता है। प्रीमियम वाइन ओवन के भंडारण में कई साल लगते हैं, जिससे यह एक महंगी प्रक्रिया है। ओक बैरल में परिपक्वता के दौरान, शराब कई अनूठी सुगंध पैदा करती है। वर्षों की लंबी परिपक्वता प्रक्रिया और संबंधित समय हानि के अलावा, ओक बैरल खरीदना और बनाए रखना महंगा है। खमीर प्रजातियों (जैसे, ब्रेटानोमाइसेस और डेकेरा) जैसे अवांछित सूक्ष्मजीव वाइन बैरल को दूषित कर सकते हैं। खमीर खराब शराब खराब स्वाद और गंध के लिए जाना जाता है।
पारंपरिक बैरल ओकिंग के इन नुकसानों के कारण, अल्ट्रासोनिक वाइन एजिंग और ओकिंग बैरल में पारंपरिक उम्र बढ़ने के लिए एक लागत प्रभावी और वैज्ञानिक रूप से सिद्ध विकल्प है। अल्ट्रासोनिकेशन परिपक्वता समय को छोटा करता है और शराब के कई गुणवत्ता कारकों में सुधार करता है। अल्ट्रासोनिकेशन को वाइनमेकिंग प्रक्रिया के विभिन्न चरणों के दौरान लागू किया जा सकता है, जिसमें मैक्रेशन, पॉलीफेनोल निष्कर्षण, साथ ही उम्र बढ़ने, परिपक्वता और ओकिंग शामिल हैं। वैज्ञानिक अध्ययन और औद्योगिक कार्यान्वयन वाइनमेकिंग में अल्ट्रासोनिकेशन की वैधता को साबित करते हैं, जिसमें छोटी उम्र बढ़ने की अवधि में बड़े सुधार और उच्च गुणवत्ता वाली वाइन का अधिक कुशल उत्पादन होता है।
अल्ट्रासोनिक रूप से त्वरित शराब परिपक्वता: प्रोफेसर थ क्लेन्सचमिड्ट का अध्ययन रेड वाइन में 3-मिथाइल-1 बुटानॉल सुगंध के लाभकारी परिवर्तन को दर्शाता है जब अमेरिकी ब्लेंड लकड़ी के चिप्स की उपस्थिति में सोनिक किया जाता है। (अल्ट्रासोनिकेटर UIP2000hdT, आयाम 43μm, सोनोट्रोड सतह 9cm2)
अल्ट्रासोनिकेटर UIP4000hdT की स्थापना उच्च प्रवाह-थ्रू दरों के साथ औद्योगिक शराब प्रसंस्करण के लिए।
वाइन की अल्ट्रासोनिक एजिंग पर वैज्ञानिक अध्ययन
अपेक्षाकृत मध्यम स्तर पर एक अल्ट्रासोनिक तीव्रता या ध्वनिक ऊर्जा घनत्व स्तर ओक चिप्स से शराब में फेनोलिक्स के तेजी से निष्कर्षण और लीचिंग को बढ़ावा दे सकता है, इस प्रकार संभावित रूप से शराब के स्वाद और पोषण मूल्य को काफी कम परिपक्वता समय के भीतर बढ़ा सकता है। इसके अलावा, अल्ट्रासाउंड उपचार शराब की संरचना को तेजी से संशोधित करने में सक्षम है, जिसे ध्वनिक गुहिकायन के प्रभावों के कारण माना जाता है। इस प्रकार, ध्वनिक ऊर्जा घनत्व का एक उच्च स्तर शराब संरचना के अल्ट्रासोनिक संशोधन को बढ़ावा देने के लिए माना जाता है। (सीएफ यांग एट अल।
इसी तरह के उम्र बढ़ने के प्रभाव Jiménez-Sánchez et al. (2020) द्वारा ओक चिप्स और अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके शेरी सिरका के लिए बताए गए हैं। पारंपरिक परिपक्वता की तुलना में अल्ट्रासोनिकेशन ने परिपक्वता के समय को काफी कम कर दिया।
ओक से सुगंध यौगिकों की अल्ट्रासोनिक रिलीज
ब्रेनियाक्स और उनके सहयोगियों ने ओकेन वाइन बैरल की सफाई के लिए उच्च शक्ति अल्ट्रासाउंड के प्रभावों और पॉलीफेनोलिक और अन्य यौगिकों के बाद की रिहाई की जांच की, जब शराब की उम्र बढ़ने के उपचार के बाद बैरल का उपयोग किया गया था। पॉलीफेनोल्स और फाइटोकेमिकल्स जैसे एलागिटैनिन, लिग्निन और सुगंधित अग्रदूत वाइन परिपक्वता और स्वाद में भारी योगदान देते हैं। कुल मिलाकर, अध्ययन से पता चला है कि अल्ट्रासोनिक उपचार ने बहुत कम उपचार समय के भीतर पॉलीफेनोल्स और अन्य बायोएक्टिव यौगिकों की उच्च पैदावार दी। उदाहरण के लिए, 8 महीने की उम्र और 12 महीने की उम्र में अल्ट्रासाउंड उपचार के मामले में फरफुरल की सांद्रता अधिक थी, वैकल्पिक भाप उपचार की तुलना में एकाग्रता 18.8 और 92.6% के बीच बढ़ रही थी। 5-मिथाइलफुरफुरल के लिए, 20.5 और 97% के बीच वृद्धि के साथ 1 वर्षीय बैरल (12 महीने की आयु की शराब) और 2 वर्षीय बैरल (2, 8, और 12 महीने की आयु की शराब) के बैरल के लिए अल्ट्रासोनिक उपचार के लिए एकाग्रता काफी अधिक थी। व्हिस्की लैक्टोन डायस्टेरियोइसोमर्स के बारे में, अल्ट्रासोनिक्स के साथ इलाज किए गए 3 साल पुराने बैरल के लिए ट्रांस-व्हिस्की लैक्टोन काफी अधिक था: 12 महीने की उम्र बढ़ने के बाद, वाइन में 75.2 ± 5.6 μg/L पर एकाग्रता होती है, जिसके परिणामस्वरूप स्टीम-उपचारित पीपे में वृद्ध शराब की तुलना में 46.9% की वृद्धि होती है। वैनिलिन और सिरिंगाल्डिहाइड की सांद्रता के लिए, अल्ट्रासोनिक उपचार के बाद शराब में मापा गया मूल्य भी काफी अधिक था। बैरल स्टीम ट्रीटमेंट की तुलना में, पावर अल्ट्रासाउंड के लिए कुल ऊर्जा खपत 0.38 kWh और जलीय भाप के लिए 3 kWh थी, जो 7.89 गुना कम है।
(सीएफ. ब्रेनियाक्स एट अल., 2021)
शराब में अल्ट्रासोनिक रूप से प्रचारित रासायनिक प्रतिक्रियाएं
शराब की उम्र बढ़ने के दौरान, कई रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं। उदाहरण के लिए, प्रोएन्थोसाइनिडिन यौगिक पोलीमराइज़ करते हैं, एंथोसायनिन के साथ संघनित होते हैं, और प्रोटीन और पॉलीसेकेराइड जैसे अन्य पॉलिमर के साथ गठबंधन करते हैं। एंथोसायनिन के साथ यह संक्षेपण प्रतिक्रिया रेड वाइन के रंग के काले और स्थिरीकरण में शामिल मुख्य रासायनिक प्रतिक्रिया है, जो भूरे रंग के टन के साथ चमकदार लाल से गहरे लाल रंग में बदल जाती है।
, 2000 द्वारा प्रारंभिक अध्ययनों ने पहले ही प्रदर्शित किया था कि अल्ट्रासाउंड फेनोलिक यौगिकों के पोलीमराइजेशन को बढ़ावा देता है और वाइन के परिपक्व होने पर रेड वाइन में पॉलीफेनोलिक सामग्री को बढ़ाता है।
बैरल में शराब की उम्र बढ़ने के दौरान, लकड़ी से शराब तक सैकड़ों यौगिकों को निकाला जा सकता है, जो सीधे अंतिम शराब के स्वाद, सुगंध और मुंह से महसूस होने वाली संवेदनाओं में योगदान देता है। ओक की लकड़ी की फाइबर संरचना उम्र बढ़ने की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, क्योंकि लिग्निन से वाष्पशील फिनोल और फेनोलिक एल्डिहाइड, और सेल्यूलोज और हेमिकेलुलोज चीनी गिरावट से फरफुरल यौगिक निकाले जाते हैं।
यद्यपि पारंपरिक ओक-बैरल उम्र बढ़ने को सदियों से बड़े पैमाने पर नियोजित किया गया है, फिर भी कुछ अंतर्निहित नुकसान हैं। सबसे पहले, एक बैरल में उम्र बढ़ने की प्रक्रिया में आम तौर पर कुछ महीनों से लेकर कई वर्षों तक का समय लगता है, जो बहुत समय लेने वाला होता है। दूसरे, बैरल महंगे हैं, वाइनरी में बहुत अधिक जगह लेते हैं और समय के साथ बदलने की आवश्यकता होती है। तीसरा, जैसे-जैसे ओक के पीपे पुराने होते जाते हैं, वे अवांछनीय सूक्ष्मजीवों जैसे खमीर जेनेरा ब्रेटानोमाइसेस और डेकेरा से दूषित हो सकते हैं।
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| बैच वॉल्यूम | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
|---|---|---|
| 1 से 500mL | 10 से 200mL/मिनट | यूपी100एच |
| 10 से 2000mL | 20 से 400mL/मिनट | यूपी200एचटी, UP400St |
| 0.1 से 20L | 0.2 से 4L/मिनट | यूआईपी2000एचडीटी |
| 10 से 100L | 2 से 10 लीटर/मिनट | यूआईपी4000एचडीटी |
| एन.ए. | 10 से 100 लीटर/मिनट | UIP16000 |
| एन.ए. | बड़ा | का क्लस्टर UIP16000 |
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साहित्य/सन्दर्भ
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Hielscher Ultrasonics से उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक homogenizers बनाती है प्रयोगशाला तक औद्योगिक आकार।