Polifenolban gazdag borok Power-ultrahanggal
Az ultrahangos kezelés javítja a fenolos vegyületek kivonását szőlőből mustba, ami hozzájárul a teljes polifenol-tartalomhoz – ezáltal javítva a bor további érlelési folyamatát. A teljesítmény ultrahang alkalmazása magasabb extrakciós hozamot eredményez és felgyorsítja a borok érését. Ezért a teljesítmény ultrahang jóváhagyott módszer a zúzott szőlő kezelésére, és polifenol extrakcióra, bor érlelésére / érlelésére és tölgyezésre alkalmazzák.
Teljesítmény-ultrahang polifenol extrakcióhoz és bor érleléséhez
Az ultrahang mechanizmusa a borkészítésben ultrahangos / akusztikus kavitáción alapul. A kavitációs nagy nyíróerők felbontják a sejtszerkezeteket és kiterjesztik a sejtfalak pórusait. Ez intracelluláris anyag (pl. keményítő, enzimek, fehérjék, fenolos komponensek) felszabadulását eredményezi. Az ultrahanghullámok szono-mechanikai erői támogatják az oldószer eloszlását a szövetben és az oldószer behatolását a sejtanyagba, ez jelentősen megnövekedett tömegátadáshoz vezet. Továbbá, szonikáció elősegíti a biokémiai reakciókat, mint például a polimerizáció és kondenzáció polifenolok, és indukálja a mikro-oxigenizációt. Mindezek az ultrahangos hatások hozzájárulnak a borok érleléséhez és érleléséhez.

Teljesítmény ultrahang a bor érleléséhez és érleléséhez: Az UIP4000hdT ultrahangos rendszer ipari borkészítésben használják.

A sejtfal megzavarásának mechanizmusa (a) a sejtfal kavitáció miatti törése. b) az oldószer diffúziója a sejtszerkezetbe.
(A grafika forrása: Shirsath et al., 2012)
Ultrahangos polifenolok kivonása szőlőből
Polifenolok a borban: A borokban a polifenolok és a bor minősége szorosan kapcsolódnak egymáshoz. A szőlő másodlagos metaforraltjai jelentősen befolyásolják a bor érzékszervi jellemzőit, és ezáltal befolyásolják az olyan minőségi tényezőket, mint a szín, a fanyarság és a keserűség. Ultrahangos kezelés polifenol extrakció során borkészítés során (pl. A must szonikálása erjedés előtt) és a bor érlelése során (fa érintkezéssel vagy anélkül) végtelen reakciókat eredményez, amelyek komplex átalakulásokat (mikro-oxigenizáció, kopigmentáció, cikloaddíció, polimerizáció és oxidáció) eredményeznek polifenolok és tanninok.
A must szonikálása a bor erjedése előtt
Amikor ultrahangot alkalmaznak szőlőmustra, a polifenolok felszabadulása a szőlőpépből megnő. Mivel az akusztikus kavitáció – amely az szonikáció működési elve – nagyon hatékonyan bontja meg a sejtszerkezeteket és nyitja meg az intracelluláris struktúrákat, sokkal több bioaktív vegyület szabadul fel a szőlőből és a szőlőhéjból, mint a hagyományos préselés. Ezek a bioaktív vegyületek ízesítőanyagokat, pigmenteket és egészségjavító anyagokat, például tanninokat, antocianinokat, flavan-3-olokat, proantocianidineket és flavonolokat tartalmaznak; sztilbenoidok, például resveratrol; fenolos savak, például benzoesav, koffeinsav és fahéjsav; többek között katechinek, valamint borkősav és almasav. Ezenkívül természetes cukrokat, például glükózt és fruktózt extrahálnak, amelyek elengedhetetlenek a borkészítés erjedési folyamatához. A szonikálás a borkészítés során különböző lépésekben alkalmazható. García-Martín és Sun (2013) tanulmányukban az ultrahangot gyors érlelési technikaként mutatják be, amely magasabb antocianintartalmú borokat és tannincsökkenést eredményezhet, ami pozitívnak tekinthető a kiváló minőségű borok előállításához. Számos tanulmány bizonyította a teljesítmény ultrahang pozitív hatásait a borkészítés során. Ezért az szonikálás a borkészítési folyamatok egyik legígéretesebb technológiájának tekinthető több célra. Továbbá az ultrahang hivatalosan jóváhagyott módszer zúzott szőlőben történő felhasználásra. (vö. Natolino és Celotti, 2022)
Prof. Thomas Kleinschmidt felügyelete alatt végzett tanulmányok a Hochschule Anhalt egyetemen, a Közép-Németország Borkutató Intézetében egyértelműen bizonyítják a polifenolok jelentős növekedését az ultrahangos borban. Például a Blauer Zweigelt típusú német vörösborban a polifenoltartalom több mint 40%-kal nőtt. A vizsgálathoz 1,5 literes vörösbor Blauer Zweigeltet ultrahanggal kezeltünk 100% amplitúdó beállítással (amplitúdó 43 μm, sonotrode felület 9 cm2). A kihalás 520 nm-en volt a vörös színeződésnél. A Folin-Ciocalteu vizsgálatot a katekinek teljes polifenol-tartalmának mérésére használták, ami az összes polifenol 40% -os növekedését mutatta.
- intenzívebb ízek
- több polifenol
- sötétebb szín
- kevesebb fanyarság
- magasabb HCl index
- puhább, kerekebb szájérzet
Natolino és Celotti (2022) egy másik tanulmánya szintén kimutatta a kiváló borminőséget ultrahangkezelés után. Az olaszországi Udine-i Egyetem kutatói a Hielscher ultrasonicator UP200St az S26d14 szonotróddal vizsgálták az ultrahangos kezelés vörösborra gyakorolt hatásait. Amint azt az alábbi grafikonok mutatják, az ultrahang növeli az összes szonikált minta HCl indexét a kezeletlen minta 68,06 ± 1,72-től, 73,78-ig ± 1,52-ig, mint a kezelt minták átlagértéke. Nem lehetett egyértelmű tendenciát kiemelni az amplitúdó és az ultrahangos idő növekedése között, bár megfigyelhető a HCl index jelentős növekedése az ultrahangos minták között 30% és 2 perc (71,59 ± 1,06), valamint 90% és 10 perc (74,25 ± 1,53). Ugyanakkor az ultrahang csökkenti a feszültséget 91,8 ± 1,2-ről kezeletlen borra 82,7 ± 3,7-re, mint az ultrahangos minták átlagértékére (Lásd a grafikonokat a jobb oldalon).
A kolloid anyagok, például a tanninok és a poliszacharidok részecskeméretét szonikálással csökkentik, ami hozzájárul a jobb stabilitáshoz és a végső érzékszervi észlelésekhez.
- intenzívebb ízcsokor
- több polifenol
- sötétebb szín
- kevesebb fanyarság
- magasabb HCl index
- puhább, kerekebb szájérzet
A bor ultrahangos érlelése és érlelése
Az ultrahanghullámok felgyorsítják a bor érlelését tisztán fizikai, úgynevezett szonomechanikai erők alkalmazásával. Ha a szőlő és a bor típusához igazodik, az ultrahangos kezelés fokozhatja az antocianin és a tanninok közötti kondenzációs reakciósebességet, csökkentve a természetes borszín fejlődésének hagyományos idejét, ezáltal csökkentve a bor érleléséhez szükséges időt.

Ultrahanggal gyorsított borérés: Prof. Th. Kleinschmidt tanulmánya megmutatja a vörösborban a 3-metil-1butanol aroma előnyös változását, amikor ultrahangos ultrahangos American Blend faforgács jelenlétében. (Ultrahangos UIP2000hdT)

HCl-index (A), fanyarsági index (B) és szemcseméret (C) – kezeletlen (kontroll) és szonikált minták dobozdiagramjai különböző amplitúdószinteken (30, 60 és 90%) és szonikálási idő (2, 6 és 10 perc) a ultrahangos UP200St.
(Tanulmány és táblázat: © Natolino és Celotti, 2022)
Ultrahangos borérlelés enológiai tanninokkal
A tölgyfából, szőlőmagból és héjból, növényi epe, gesztenye, quebracho, gambier és mirobalán gyümölcsökből kivont enológiai tanninok a bortermelés különböző szakaszaiban adhatók hozzá az ízprofil és a színtartósság javítása érdekében. Az ultrahangos kezelés elősegítheti a bor érlelését enológiai tanninokkal. Az ultrahangos tölgyezés a fából származó tanninok és ízvegyületek tölgyfahordókból vagy forgácsokból történő átvitelének jelentősen gyorsított folyamata. Az ultrahanggal tölgyben érlelt borok nagyszerű ízprofilt kínálnak, amelyet rövid, néhány perces kezelés alatt fejlesztenek ki a hordós érlelés különböző hónapjaihoz képest. Az ultrahangos extrakció felszabadítja a tölgy aromavegyületeket (pl. Vanillán, eugenol, izoeugenol, furfurol, 5-metilfurfurol, guaiacol, 4-metulguaiakol) fokozott tömegátadással.
Nagy teljesítményű ultrahangos készülékek ipari borkészítéshez
A Hielscher Ultrasonics processzorok jól megalapozottak a borkészítés és a szeszes italok érlelése területén. Borászok – mind az exkluzív butik szőlőültetvények, mind a nagyüzemi bortermelők – megtalálja a Hielscher széles berendezésválasztékában az ideális ultrahangos berendezést a bor polifenol extrakciós és érlelési termelési követelményeihez. A kötegelt és a folyamatos gyártósori folyamatbeállítások könnyen elérhetők, és ugyanazon a napon szállíthatók.
Automatikus adatprotokollálás
Az élelmiszer- és italtermékek gyártási szabványainak teljesítése érdekében a gyártási folyamatokat részletesen, nyomon kell követni és rögzíteni kell. Hielscher Ultrasonics digitális ultrahangos készülékek automatikus adatprotokollal rendelkeznek. Ennek az intelligens funkciónak köszönhetően minden fontos folyamatparaméter, például az ultrahangos energia (teljes és nettó energia), a hőmérséklet, a nyomás és az idő automatikusan tárolódik a beépített SD-kártyán, amint a készülék be van kapcsolva. A folyamatfelügyelet és az adatrögzítés fontos a folyamatos folyamatszabványosítás és a termékminőség szempontjából. Az automatikusan rögzített folyamatadatok elérésével felülvizsgálhatja a korábbi szonikálási futtatásokat és értékelheti az eredményt.
Egy másik felhasználóbarát funkció a digitális ultrahangos rendszereink böngésző távirányítója. A távoli böngészővezérléssel bárhonnan távolról elindíthatja, leállíthatja, beállíthatja és felügyelheti ultrahangos processzorát.
A legmagasabb minőségi követelmények teljesítése – Tervezett & Gyártás helye Németország
A Hielscher ultrasonicators kifinomult hardverét és intelligens szoftverét úgy tervezték, hogy garantálja a botanikai nyersanyag megbízható ultrahangos extrakciós eredményeit reprodukálható eredményekkel és felhasználóbarát, biztonságos működéssel. A robusztusság, a megbízhatóság, a 24/7 működés teljes terhelés alatt és az egyszerű működés a munkavállaló szempontjából további minőségi tényezők, amelyek kedvezővé teszik a Hielscher ultrahangos készülékeket.
A Hielscher Ultrasonics elszívókat világszerte használják az élelmiszer- és italtermékek kiváló minőségű kivonásában. Bizonyítottan magas hozamot és kiváló minőséget biztosít, a Hielscher ultrasonicatorokat nemcsak kisebb butik borászok használják, hanem többnyire a kereskedelmi forgalomban forgalmazott borok ipari termelésében. Robusztus hardverük és intelligens szoftverük miatt a Hielscher ultrahangos processzorok könnyen kezelhetők és felügyelhetők.
Hielscher Ultrasonics Teltow, Németország egy tulajdonos által irányított családi vállalkozás. A Hielscher Ultrasonics ISO tanúsítvánnyal rendelkezik. Természetesen a Hielscher ultrasonicators CE-kompatibilis és megfelel az UL, CSA és RoHs követelményeinek.
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:
Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
---|---|---|
10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
n.a. | 2–15 l/perc | UIP6000hdT |
n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
Irodalom / Hivatkozások
- Parthey, Beatrix; Lenk, Matthias; Kleinschmidt, Thomas (2014): Ultraschallbehandlung von Traubenmaische und Wein. Präsentation der Hochschule Anhalt, Mitteldeutsches Institut für Weinforschung, 2014.
- Andrea Natolino, Emilio Celotti (2022): Ultrasound treatment of red wine: Effect on polyphenols, mathematical modeling, and scale-up considerations. LWT Volume 154, 2022.
- Ceferino Carrera; Ana Ruiz-Rodríguez; Miguel Palma; Carmelo G. Barroso (2012): Ultrasound assisted extraction of phenolic compounds from grapes. Analytica Chimica Acta 732, 2012. 100–104.
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
Tények, amelyeket érdemes tudni
Bioaktív anyagok a borban
A bor fenoltartalma a fenolos vegyületekre utal – természetes fenol és polifenolok, amelyek több száz kémiai vegyületből álló nagy csoportot tartalmaznak, amelyek befolyásolják a bor ízét, színét és szájérzetét. Ezek a vegyületek fenolos savak, sztilbenoidok, flavonolok, dihidroflavonolok, antocianinok, flavanol monomerek (katechinek) és flavanol polimerek (proantocianidinek). A természetes fenoloknak ez a nagy csoportja nagyjából két kategóriába sorolható: flavonoidok és nem flavonoidok. A flavonoidok közé tartoznak az antocianinok és a tanninok, amelyek hozzájárulnak a bor színéhez és szájérzetéhez. A nem flavonoidok közé tartoznak a sztilbenoidok, például a resveratrol és a fenolos savak, például benzoesav, koffeinsav és fahéjsavak.
polifenolok
A polifenolok a növényekben található másodlagos metabolitok. Bioaktív anyagként a polifenolok növényi pigmentekként, ízkomponensekként, a fotoszintézis rendszer védőanyagaiként vagy biopolimerek építőelemeiként (pl. lignin és suberin) osztályozhatók. A polifenolok osztályába tartoznak a flavonoidok és antocianinok, a procianidinek, a benzoesavszármazékok (pl. hidroxibenzoesavak, például vanillinsav, trihidroxibenzoesavak, például galluszsav és dihidroxibenzoesavak, például protokatechuinsav), a fahéjsavszármazékok (hidroxifahéjsavak, például koffeinsav és p-kumársav) és a sztilbénszármazékok (pl. resveratrol).
Ma több mint 8000 polifenolos vegyületet azonosítottak a növényekben.

Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.