A borok érlelése és áztatása ultrahanggal

A bor érlelése és tölgyelése nagymértékben hozzájárul a bor végső ízéhez és minőségéhez. Mindkét folyamatról ismert, hogy hosszú ideig tart, gyakran az érési folyamat évekig tart. Az ultrahang rendkívül hatékony és gyors technológia, amely fokozza a bor érését és jelentősen felgyorsítja az olyan folyamatokat, mint a tölgyfa vegyületek kivonása, a mikrooxigenizáció és a kémiai folyamat (pl. polimerizáció). Az ultrahangos kezeléssel a fiatal borok perceken belül érlelt borokká érlelhetők, a tölgyfahordóban több éves érlelés csokorával.

Tölgyből származó bor aromák ultrahangos extrakcióval

A tölgyfából származó összehúzódással kapcsolatos fenolos vegyületek és aromás vegyületek rendkívül gyorsan átkerülnek, amikor ultrahangos kezelést alkalmaznak a bor érlelése során. Az ultrahang néhány percre felgyorsította a tölgyvegyületek extrahálását – összehasonlítva a borok több éves hagyományos hordós érlelésével.

Bor áztatása ultrahanggal

Az intenzív tölgyezéshez tölgyfaforgácsot vagy bort ultrahanggal kezelnek. Az ultrahanghullámok megnyitják és megzavarják a fa anyag sejtfalát, így az intracelluláris vegyületek, például tanninok, fenolok, furonok, laktonok stb. Mivel az ultrahangos oszcilláció és kavitáció intenzív turbulenciákat és mikro-streaminget hoz létre, a sejt belseje és a környező oldószer közötti tömegátadás drasztikusan fokozódik, így a biomolekulák (azaz aromavegyületek) hatékonyak és gyorsan felszabadulnak. Mivel az szonikálás tisztán mechanikai kezelés, nem ad hozzá vegyi anyagokat a borhoz.

A bor hagyományos érlelésének és a bor ultrahangos érlelésének minőségének összehasonlítása. Az ultrahanggal érlelt bor jelentősen gyorsabban éri el csúcsminőségét.
(grafika: ©Yıldırım és Dündar, 2017, Leonhardt és Morabito, 2007 alapján).

Ultrahang – Kizárólag mechanikai erők

A nagy intenzitású, alacsony frekvenciájú ultrahang energiasűrű körülményeket teremt, magas nyomással, hőmérséklettel és nagy nyíróerőkkel. Ezek a fizikai erők elősegítik a sejtstruktúrák megzavarását annak érdekében, hogy intracelluláris vegyületeket szabadítsanak fel a közegbe. Ezenkívül a bor ultrahanggal segített érlelési folyamata elősegíti a mikrooxigenizációs és oxidációs folyamatokat. Ezáltal az ellenőrzött ultrahangos kezelés pozitívan befolyásolhatja a bor kémiai reakcióit. Az ultrahanggal érlelt borok jelentősen gyorsabban érik el minőségi csúcsukat, mint a hagyományosan érlelt borok. Továbbá, ultrahanggal öregített borok magasabb megőrzési szintet mutatnak, így az ultrahangos bor hosszabb ideig megőrzi csúcsminőségét, mint a standard érlelési folyamat.

A sejtfal megzavarásának mechanizmusa (a) a sejtfal kavitáció miatti törése. b) az oldószer diffúziója a sejtszerkezetbe.
(A grafika forrása: Shirsath et al., 2012)

Az ultrahangos borérlelés előnyei a tölgyfahordós érleléssel szemben

A tölgyfahordó a bor érlelésének általános, hagyományos eljárása. A tölgyfahordókban az oxidáció kis mennyiségben történik a hordóban való hosszú tárolási idő alatt. A prémium borkemence tárolási ideje ezért több évet vesz igénybe, ezért költséges folyamat. A tölgyfahordóban történő érlelés során a bor számos egyedi aromát hoz létre. Az évek hosszú érlelési folyamata és az ezzel járó időveszteség mellett a tölgyfahordók beszerzése és karbantartása drága. A nemkívánatos mikroorganizmusok, például az élesztőfajok (pl. Brettanomyces és Dekkera) szennyezhetik a boroshordókat. Az élesztővel elkényeztetett bor rossz ízéről és szagáról ismert.
A hagyományos hordós tölgyezés ezen hátrányai miatt az ultrahangos borérlelés és tölgyezés költséghatékony és tudományosan bizonyított alternatívája a hagyományos hordós érlelésnek. Az ultrahangos kezelés lerövidíti az érési időt és javítja a bor számos minőségi tényezőjét. Az ultrahangos kezelés alkalmazható a borkészítési folyamat különböző szakaszaiban, beleértve a macerációt, a polifenol extrakciót, valamint az öregedést, érlelést és tölgyezést. Tudományos tanulmányok és ipari megvalósítások bizonyítják az ultrahangos kezelés érvényességét a borkészítésben, jelentősen javítva a rövidebb érlelési időszakokat és a kiváló minőségű borok hatékonyabb előállítását.

Ultrahanggal gyorsított borérés: Prof. Th. Kleinschmidt tanulmánya megmutatja a vörösborban a 3-metil-1butanol aroma előnyös változását, amikor ultrahangos ultrahangos American Blend faforgács jelenlétében. (Ultrasonicator UIP2000hdT, amplitúdó 43μm, sonotrode felület 9cm2)

Tudományos tanulmányok a borok ultrahangos érleléséről

Az ultrahangos intenzitás vagy az akusztikus energiasűrűség szintje viszonylag mérsékelt szinten elősegítheti a fenolok gyors kivonását és kimosódását a tölgyfaforgácsból a borba, ezáltal potenciálisan növelve a bor ízét és tápértékét jelentősen lerövidített érési idő alatt. Ezenkívül az ultrahangos kezelés képes gyorsan módosítani a bor összetételét, ami feltételezhetően az akusztikus kavitáció hatásainak köszönhető. Ezáltal a magas szintű akusztikus energiasűrűségnek elő kell segítenie a borösszetétel ultrahangos módosítását. (vö. Yang et al., 2014)
Hasonló öregedési hatásokról számolt be Jiménez-Sánchez et al. (2020) a tölgyfaforgácsot és ultrahangot használó sherry ecet esetében. Az ultrahangos kezelés jelentősen csökkentette az érési időt a hagyományos érleléshez képest.

Aromavegyületek ultrahangos felszabadulása tölgyből

Breniaux és munkatársai a tölgyfa boroshordó tisztítására szolgáló nagy teljesítményű ultrahang hatásait és az ezt követő polifenolos és egyéb vegyületek felszabadulását vizsgálták, amikor a hordókat a kezelés után borérlelésre használták. A polifenolok és a fitokemikáliák, például az ellagitanninok, a lignin és az aromás prekurzorok nagymértékben hozzájárulnak a bor érleléséhez és ízéhez. Összességében a tanulmány kimutatta, hogy az ultrahangos kezelés nagyon rövid időn belül magasabb polifenolokat és más bioaktív vegyületeket eredményezett. Például a furfurol koncentrációja magasabb volt az ultrahangkezelés esetében 8 hónapos érlelés és 12 hónapos öregedés esetén, a koncentráció 18,8 és 92,6% között nőtt az alternatív gőzkezeléshez képest. Az 5-metilfurfurol esetében a koncentráció szignifikánsan magasabb volt az 1 éves hordók (12 hónapos érlelt bor) és a 2 éves hordók (2, 8 és 12 hónapos bor) hordóinak ultrahangos kezelésében, 20,5 és 97% közötti növekedéssel. Ami a whisky lakton diasztereoizomereket illeti, a transz-whisky lakton szignifikánsan magasabb volt az ultrahanggal kezelt 3 éves hordók esetében: 12 hónapos érlelés után a bor koncentrációja 75,2 ± 5,6 μg/l, ami 46,9% -os növekedést eredményez a gőzzel kezelt hordóban érlelt borhoz képest. A vanillin és a sziringaldehid koncentrációjánál a borban mért értékek is szignifikánsan magasabbak voltak az ultrahangos kezelés után. A hordós gőzkezeléssel összehasonlítva a teljes energiafogyasztás 0,38 kWh volt a teljesítményultrahang és 3 kWh a vizes gőz esetében, ami 7,89-szer alacsonyabb.
(vö. Breniaux et al., 2021)

Ultrahanggal támogatott kémiai reakciók a borban

A bor érlelése során számos kémiai reakció megy végbe. Például a proantocianidin vegyületek hajlamosak polimerizálni, antocianinokkal kondenzálódni és más polimerekkel, például fehérjékkel és poliszacharidokkal kombinálódni. Ez az antocianinokkal való kondenzációs reakció a vörösbor színének sötétedésében és stabilizálásában részt vevő fő kémiai reakció, amely élénkvörösről sötétvörösre változik, barna árnyalatokkal.
Masuzawa et al., 2000 korai tanulmányai már kimutatták, hogy az ultrahang elősegíti a fenolos vegyületek polimerizációját és növeli a vörösbor polifenolos tartalmát a bor érése során.
A hordóban történő borérlelés során több száz vegyület nyerhető ki a fáról a borra, ami közvetlenül hozzájárul a végső bor íz-, aroma- és szájérzetéhez. A tölgyfa rostösszetétele fontos szerepet játszik az érlelési folyamatban, mivel a ligninből illékony fenolokat és fenolos aldehideket, valamint a cellulózból és hemicellulózból cukorbontásból furfurolvegyületeket vonnak ki.
Bár a hagyományos tölgyfahordós érlelést évszázadok óta széles körben alkalmazzák, még mindig vannak hátrányai. Először is, a hordóban történő érlelési folyamat általában néhány hónaptól több évig tart, ami nagyon időigényes. Másodszor, a hordók drágák, sok helyet foglalnak el a pincészetben, és idővel ki kell cserélni őket. Harmadszor, ahogy a tölgyfahordók öregszenek, nemkívánatos mikroorganizmusokkal, például Brettanomyces és Dekkera élesztőnemzetségekkel szennyeződhetnek.
További információ az ultrahangos higiéniáról és a boroshordók tisztításáról!

Ultrahangos berendezés bor érleléséhez és érleléséhez

Több évtizede a Hielscher Ultrasonics megbízható szállítója a nagy teljesítményű, alacsony frekvenciájú ultrahangos processzoroknak az élelmiszer- és italipar számára. A pincészetek és a lepárlóüzemek elfogadták az ultrahangos technológiát, hogy kiváló minőségű borokat és alkoholtartalmú italokat állítsanak elő hatékonyabb körülmények között, azaz kiváló minőségű eredményeket kapjanak gyorsított folyamatban és pontosan ellenőrizhető körülmények között.
A Hielscher ultrasonicators bármilyen méretben kapható, a kézi laboratóriumi eszköztől a kutatáshoz és a minőségellenőrzéshez a butik szőlőültetvények és a közepes méretű borászok pados és kísérleti rendszereihez, valamint a nagy teljesítményű ultrahangos készülékekhez a nagy kereskedelmi bortermelők számára.
Minden Hielscher ultrahangos processzor a legmodernebb technológiával rendelkezik, beleértve a digitális színes kijelzőt, a kifinomult szoftvert, az intelligens beállításokat, az integrált SD-kártya automatikus adatprotokollját és a böngésző távirányítóját a pontos működés, a megismételhető és reprodukálható eredmények, valamint a legmagasabb felhasználóbarát működés érdekében. Az ügyfelek világszerte használják a Hielscher Ultrasonics technológiát pincészetekben és lepárlóüzemekben, amelyek nagyszerű eredményeket érnek el a borok és szeszes italok érlelésében, tölgyezésében és infúziójában.
Vegye fel velünk a kapcsolatot most! Jól képzett és régóta tapasztalt munkatársaink segítenek Önnek technikai információkkal, ajánlásokkal az ideális ultrahangos készülékről és nem kötelező árajánlatokkal!

Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását: