Vina bogata polifenolima s moćnim ultrazvukom

Ultrasonication poboljšava ekstrakciju fenolnih spojeva iz grožđa u mošt, što pridonosi ukupnom sadržaju polifenola – čime se poboljšava daljnji proces starenja vina. Primjena snažnog ultrazvuka daje veće prinose ekstrakcije i ubrzava sazrijevanje vina. Stoga je moćni ultrazvuk odobrena metoda za obradu zgnječenog grožđa i primjenjuje se za ekstrakciju polifenola, odležavanje/dozrijevanje vina i hrastenje.

Power-Ultrasound za ekstrakciju polifenola i sazrijevanje vina

Mehanizam ultrazvuka u vinarstvu temelji se na ultrazvučnoj/akustičnoj kavitaciji. Visoke kavitacijske sile smicanja razbijaju stanične strukture i šire pore u staničnoj stijenci. To rezultira oslobađanjem unutarstaničnog materijala (npr. škrob, enzimi, proteini, fenolne komponente). Sono-mehaničke sile ultrazvučnih valova podržavaju distribuciju otapala u tkivu i prodiranje otapala u stanični materijal, što dovodi do značajno povećanog prijenosa mase. Uz to, sonikacija potiče biokemijske reakcije kao što su polimerizacija i kondenzacija polifenola i potiče mikrooksigenaciju. Svi ovi učinci ultrazvuka doprinose starenju i sazrijevanju vina.

Ultrazvučna ekstrakcija polifenola iz grožđa

Polifenoli u vinu: U vinima su polifenoli i kvaliteta vina usko povezani. Ovi sekundarni metaboliti grožđa značajno utječu na organoleptička svojstva vina, a time i na čimbenike kvalitete kao što su boja, trpkost i gorčina. Ultrazvučna obrada za ekstrakciju polifenola tijekom procesa proizvodnje vina (npr. sonikacija mošta prije fermentacije) i tijekom starenja vina (sa ili bez kontakta s drvetom) proizvodi beskrajne reakcije koje dovode do složenih transformacija (mikrooksigenacija, kopigmentacija, cikloadicija, polimerizacija i oksidacija) polifenoli i tanini.

Sonikacija mošta prije fermentacije vina

Kada se ultrazvuk primijeni na mošt, povećava se oslobađanje polifenola iz pulpe grožđa. Od akustične kavitacije – što je princip rada sonikacije – vrlo učinkovito razbija stanične strukture i otvara unutarstanične strukture, iz grožđa i pokožice oslobađa se puno više bioaktivnih spojeva u usporedbi s tradicionalnim prešanjem. Ti bioaktivni spojevi uključuju spojeve okusa, pigmente i tvari koje promiču zdravlje kao što su tanini, antocijanini, flavan-3-oli, proantocijanidini i flavonoli; stilbenoide kao što je resveratrol; fenolne kiseline kao što su benzojeva, kafeinska i cimetna kiselina; katehini, kao i vinska kiselina i jabučna kiselina, među ostalima. Osim toga, ekstrahiraju se prirodni šećeri poput glukoze i fruktoze, koji su ključni za proces fermentacije u proizvodnji vina. Sonikacija se može primijeniti u različitim koracima tijekom proizvodnje vina. García-Martín i Sun (2013.) u svojoj studiji predstavljaju ultrazvuk kao tehniku brzog odležavanja, koja može osigurati vinima s višim sadržajem antocijana i smanjenjem tanina, što se smatra pozitivnim za proizvodnju visokokvalitetnih vina. Mnoga su istraživanja dokazala pozitivne učinke snažnog ultrazvuka tijekom proizvodnje vina. Stoga se sonikacija smatra jednom od tehnologija koje najviše obećavaju za nekoliko namjena u procesima proizvodnje vina. Nadalje, ultrazvuk je službeno odobrena metoda za upotrebu u gnječenom grožđu. (usp. Natolino i Celotti, 2022.)

Studije pod nadzorom prof. Thomasa Kleinschmidta sa sveučilišta Hochschule Anhalt, Instituta za istraživanje vina Središnje Njemačke, jasno pokazuju značajno povećanje polifenola u soniciranom vinu. Na primjer, u njemačkom crnom vinu tipa Blauer Zweigelt sadržaj polifenola je povećan za više od 40%. Za istraživanje, 1,5L crnog vina Blauer Zweigelt je sonikirano na 100% postavci amplitude (amplituda 43 μm, površina sonotrode 9 cm²). Ekstinkcija je bila na 520 nm za crveno obojenje. Folin-Ciocalteu test korišten je za mjerenje ukupnog sadržaja polifenola kao katehina, koji je pokazao povećanje od 40% ukupnih polifenola.

Ultrazvuk se može smatrati jednom od tehnologija koje najviše obećavaju za nekoliko namjena u procesima proizvodnje vina i službeno je odobren za upotrebu u tretmanima drobljenim grožđem.
Druga studija Natolina i Celottija (2022.) također je pokazala vrhunsku kvalitetu vina nakon tretmana ultrazvukom. Istraživači sa Sveučilišta u Udinama u Italiji koristili su Hielscher ultrasonicator UP200St sa sonotrodom S26d14 kako bi istražili učinke sonikacije na crveno vino. Kao što dijagrami u nastavku pokazuju, ultrazvuk povećava HCl indeks za sve ultrazvučno obrađene uzorke sa 68,06 ± 1,72 netretiranog uzorka, na 73,78 ± 1,52 kao srednju vrijednost tretiranih uzoraka. Ne može se istaknuti jasan trend između povećanja amplitude i vremena sonikacije, iako je moguće uočiti značajno povećanje HCl indeksa između sonikiranih uzoraka na 30% i 2 minute (71,59 ± 1,06) i na 90% i 10 minuta (74,25 ± ± 1.53). U isto vrijeme, ultrazvuk smanjuje trpkost s 91,8 ± 1,2 za netretirano vino na 82,7 ± 3,7 kao srednju vrijednost za ultrazvučno obrađene uzorke (pogledajte grafikone s desne strane).
Veličina čestica koloidnih tvari, kao što su tanini i polisaharidi, smanjuje se sonikacijom, što pridonosi poboljšanoj stabilnosti i konačnoj osjetilnoj percepciji.

Ultrazvučno odležavanje i sazrijevanje vina

Ultrazvučni valovi ubrzavaju starenje vina primjenom čisto fizičkih, takozvanih sono-mehaničkih sila. Ako se prilagodi vrsti grožđa i vina, ultrazvučna obrada može povećati brzinu reakcije kondenzacije između antocijana i tanina, smanjujući konvencionalna vremena razvoja prirodne boje vina, čime se smanjuje vrijeme potrebno za starenje vina.

Ultrazvučno odležavanje vina korištenjem enoloških tanina

Enološki tanini, ekstrahirani iz hrasta, sjemenki i kožice grožđa, plodova biljne žuči, kestena, quebrachoa, gambiera i myrobalana, mogu se dodati u različitim fazama proizvodnje vina kako bi se poboljšao profil okusa i postojanost boje. Ultrasonication može pospješiti starenje vina pomoću enoloških tanina. Ultrazvučno hrastovanje je značajno ubrzani proces prijenosa tanina i aromatičnih spojeva dobivenih iz drveta iz hrastovih letvica ili iverja. Ultrazvučno odležana vina od hrastovine nude odličan profil okusa koji se razvija u kratkom tretmanu od nekoliko minuta u usporedbi s različitim mjesecima odležavanja u bačvi. Ultrazvučna ekstrakcija oslobađa spojeve arome hrasta (npr. vanilin, eugenol, izoeugenol, furfural, 5-metilfurfural, guaiacol, 4-methulguaiacol) povećanim prijenosom mase.

Ultrazvučni uređaji visokih performansi za industrijsko vinarstvo

Hielscher Ultrasonics procesori dobro su etablirani u području proizvodnje vina i starenja alkoholnih pića. Vinari – kako ekskluzivni butik vinogradi tako i veliki proizvođači vina – find at Hielscher’s broad equipment range the ideal ultrasonication equipment for their production requirements in wine polyphenol extraction and maturation. Batch as well as continuous inline process setups are readily available and can be shipped off at the same day.

Automatsko protokoliranje podataka

Kako bi se ispunili standardi proizvodnje hrane i pića, procesi proizvodnje moraju se detaljno nadzirati i bilježiti. Hielscher Ultrasonics digitalni ultrazvučni uređaji imaju automatsko protokoliranje podataka. Zahvaljujući ovoj pametnoj značajci, svi važni parametri procesa kao što su ultrazvučna energija (ukupna i neto energija), temperatura, tlak i vrijeme automatski se pohranjuju na ugrađenu SD-karticu čim se uređaj uključi. Praćenje procesa i bilježenje podataka važni su za kontinuiranu standardizaciju procesa i kvalitetu proizvoda. Pristupom automatski snimljenim procesnim podacima možete revidirati prethodne sonikacijske radove i procijeniti ishod.
Još jedna značajka prilagođena korisniku je daljinsko upravljanje našim digitalnim ultrazvučnim sustavima putem preglednika. Putem daljinskog upravljanja preglednikom možete pokrenuti, zaustaviti, prilagoditi i nadzirati svoj ultrazvučni procesor daljinski s bilo kojeg mjesta.

Ispunjavanje najviših standarda kvalitete – Dizajnirano & Proizvedeno u Njemačkoj

The sophisticated hardware and smart software of Hielscher ultrasonicators are designed to guarantee reliable ultrasonic extraction results from your botanical raw material with reproducible outcomes and user-friendly, safe operation. Robustness, reliability, 24/7 operation under full load and simple operation from the worker’s view are further quality factors, which make Hielscher ultrasonicators favourable.
Hielscher Ultrasonics ekstraktori koriste se diljem svijeta u visokokvalitetnoj ekstrakciji hrane i pića. Dokazano da daju visoke prinose i vrhunsku kvalitetu, Hielscher ultrasonicators ne koriste samo manji butik vinari, već uglavnom u industrijskoj proizvodnji komercijalno distribuiranih vina. Zbog njihovog robusnog hardvera i pametnog softvera, Hielscher ultrazvučnim procesorima može se lako upravljati i nadzirati.
Hielscher Ultrasonics u Teltowu u Njemačkoj je obiteljska tvrtka kojom upravlja vlasnik. Hielscher Ultrasonics ima ISO certifikat. Naravno, Hielscher ultrasonicators sukladni su CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.

Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja: