Ultrasonication javítja a fenolos vegyületek kivonását a szőlőből a 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 egy jóváhagyott módszer a zúzott szőlő kezelésére, és polifenol extrakcióra, bor érlelésre / érlelésre és tölgyfázásra alkalmazzák.

Teljesítmény-ultrahang polifenol extrakcióhoz és bor érleléshez

A borkészítés ultrahangjának mechanizmusa 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 sono-mechanikai erői támogatják az oldószer eloszlását a szövetben és az oldószer behatolását a sejtanyagba, ez jelentősen megnövekedett tömegátadáshoz vezet. Ezenkívül az ultrahangos kezelés elősegíti a biokémiai reakciókat, például a polifenolok polimerizációját és kondenzációját, és mikro-oxigénellátást indukál. Mindezek az ultrahangos hatások hozzájárulnak a borok öregedéséhez és érleléséhez.

Ultrahangos polifenolok kivonása szőlőből

Polifenolok a borban: A borokban a polifenolok és a bor minősége szorosan összefügg. Ezek a szőlő másodlagos metaboiltái jelentősen befolyásolják a bor érzékszervi jellemzőit, és ezáltal olyan minőségi tényezőkre is hatással vannak, mint a szín, a fanyarság és a keserűség. Ultrahangosítás a polifenol extrakció a borkészítési folyamat során (pl. A must szonikálása az erjedés előtt) és a bor érlelése során (fa érintkezéssel vagy anélkül) végtelen reakciókat eredményez, amelyek komplex átalakulásokat (mikro-oxigénezés, koigmentáció, cikloaddíció, polimerizáció és oxidáció) eredményeznek polifenolok és tanninok.

A must szonikálása a bor erjedése előtt

Amikor ultrahangot alkalmaznak a szőlőmustra, megnő a polifenolok felszabadulása a szőlőpépből. Mivel az akusztikus kavitáció – ami az ultrahangos kezelés működési elve – megtöri a sejtszerkezeteket és nagyon hatékonyan nyitja meg az intracelluláris struktúrákat, sokkal több bioaktív vegyület szabadul fel a szőlőből és a szőlőbőrből, mint a hagyományos préselés. Ezek a bioaktív vegyületek közé tartoznak az ízvegyületek, pigmentek és egészségjavító anyagok, például tanninok, antocianinok, flavan-3-olok, proantocianidinek és flavonolok; stilbenoidok, például resveratrol; fenolos savak, például benzoesav, koffeinsav és fahéjsavak; katekinek, valamint borkősav és almasav, többek között. Ezenkívül természetes cukrokat, például glükózt és fruktózt extrahálnak, amelyek döntő fontosságúak a borkészítés erjedési folyamatában. Az ultrahangos kezelés a borkészítés során különböző lépésekben alkalmazható. García-Martín és Sun (2013) tanulmányukban az ultrahangot gyors érlelési technikaként mutatják be, amely magasabb antocianin-tartalmú borokat és a tanninok csökkenését biztosíthatja, ami pozitívnak tekinthető a kiváló minőségű borok előállításához. Számos tanulmány bizonyította a hatalmi ultrahang pozitív hatásait a borkészítés során. Ezért az ultrahangos kezelést a borkészítési folyamatokban több célra is az egyik legígéretesebb technológiának tekintik. Ezenkívül az ultrahang hivatalosan jóváhagyott módszer a zúzott szőlőben való alkalmazásra. (vö. Natolino és Celotti, 2022)

Thomas Kleinschmidt professzor, a Hochschule Anhalt egyetem, a közép-németországi Borkutató Intézet felügyelete alatt végzett tanulmányok egyértelműen bizonyítják a polifenolok jelentős növekedését az ultrahangos borban. Például a Blauer Zweigelt típusú német vörösborban a polifenolos tartalom több mint 40%-kal nőtt. A vizsgálathoz az 1,5 literes Blauer Zweigelt vörösbort 100%-os amplitúdójú beállítással szonikálták (amplitúdó 43 μm, sonotrode felület 9 cm²). A kihalás 520 nm-nél volt a vörös színezésnél. A Folin-Ciocalteu vizsgálatot a teljes polifenoltartalom katechinként történő mérésére használták, ami az összes polifenol 40% -os növekedését mutatta.

Az ultrahang a borkészítési folyamatokban számos célból az egyik legígéretesebb technológiának tekinthető, és hivatalosan engedélyezték a zúzott szőlőkezelésekben való felhasználásra.
Natolino és Celotti egy másik tanulmánya (2022) szintén kimutatta az ultrahangkezelés utáni kiváló borminőséget. Az olaszországi Udine Egyetem kutatói a Hielscher ultrasonicator UP200St-t használták az S26d14 szonotrode-tal, hogy megvizsgálják az ultrahangos kezelés vörösborra gyakorolt hatásait. 
Amint azt az alábbi grafikonok mutatják, az ultrahang az összes szonikált minta HCl-indexét a kezeletlen minta 68,06 ± 1,72-ről 73,78-ra ± 1,52-re növeli a kezelt minták átlagértékeként. Nem lehetett egyértelmű tendenciát kiemelni a növekvő amplitúdó és az ultrahangos idő között, bár megfigyelhető a HCl-index jelentős növekedése a szonikált minták között 30% és 2 perc (71,59 ± 1,06), valamint 90% és 10 perc (74,25 ± 1,53) között. Ugyanakkor az ultrahang a kezeletlen bor esetében 91,8 ± 1,2-ről 82,7-re ± 3,7-re csökkenti az összehúzódást, mint az ultrahangos minták átlagértékét (lásd a jobb oldali grafikonokat).
A kolloid anyagok, például a tanninok és a poliszacharidok részecskeméretét szonikálással csökkentik, ami hozzájárul a jobb stabilitáshoz és a végső érzékszervi észlelésekhez.

A bor ultrahangos öregedése és érlelése

Az ultrahanghullámok pusztán fizikai, úgynevezett sono-mechanikai erők alkalmazásával gyorsítják fel a boröregedést. Szőlő- és bortípushoz igazítva, az ultrahangos kezelés fokozhatja az antocianin és a tanninok közötti kondenzációs reakció sebességét, csökkentve a természetes borszínfejlődés hagyományos idejét, ezáltal csökkentve a boröregedéshez szükséges időt.

Ultrahangos boröregedés enológiai tanninokkal

Tölgyfából, szőlőmagból és bőrből, növényi gallérból, gesztenyéből, quebrachoból, gambierből és mirobalan gyümölcsökből kivont enológiai tanninok a bortermelés különböző szakaszaiban adhatók hozzá az ízprofil és a szín tartósságának javítása érdekében. Ultrasonication elősegítheti a bor öregedését enológiai tanninok segítségével. Ultrahangos tölgy a jelentősen gyorsított folyamat a fa eredetű tanninok és ízvegyületek tölgyfa kapcsokból vagy forgácsokból történő átvitelére. Ultrahangosan tölgyön érlelt borok nagyszerű ízprofilt kínálnak, amelyet rövid, több perces kezelés alatt fejlesztenek ki a különböző hónapos hordós érleléshez képest. Ultrahangos extrakció felszabadítja a tölgy aroma vegyületeket (pl. Vanillan, eugenol, izoeugenol, furfurol, 5-metil-furfurol, guaiacol, 4-metulguaiacol) fokozott tömegátadással.

Nagy teljesítményű ultrahangos készülékek ipari borkészítéshez

Hielscher Ultrasonics processzorok jól megalapozottak a borkészítés és a szeszes érlelés területén. Borászok – mindkettő, exkluzív butikkertek, valamint nagyüzemi bortermelők – megtalálja a Hielscher széles berendezési kínálatában az ideális ultrahangos berendezéseket a termelési igényeikhez a bor polifenol extrakciójában és érlelésében. A kötegelt és a folyamatos inline folyamatbeállítások könnyen elérhetők, és ugyanazon a napon szállíthatók.

Automatikus adatprotokollítás

Az élelmiszer- és italtermékek gyártási szabványainak teljesítése érdekében a gyártási folyamatokat részletesen nyomon kell követni és rögzíteni kell. Hielscher Ultrasonics digitális ultrahangos készülékek automatikus adatprotokollozással rendelkeznek. Ennek az intelligens funkciónak köszönhetően az összes fontos folyamatparaméter, mint 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 szonikációs futtatásokat, és kiértékelheti az eredményt.
Egy másik felhasználóbarát funkció a böngésző távirányító a digitális ultrahangos rendszerek. Keresztül távoli böngésző vezérlés lehet kezdeni, megállítani, beállítani és figyelemmel kíséri az ultrahangos processzor távolról bárhonnan.

A legmagasabb minőségi szabványoknak való megfelelés – Tervezett & Németországban gyártották

A Hielscher ultrasonicators kifinomult hardvere és intelligens szoftvere úgy lett kialakítva, hogy garantálja a botanikai nyersanyag megbízható ultrahangos extrakciós eredményeit reprodukálható eredményekkel és felhasználóbarát, biztonságos működéssel. Robusztusság, megbízhatóság, 24/7 működés teljes terhelés mellett és egyszerű működés a munkavállaló szemszögéből további minőségi tényezők, amelyek a Hielscher ultrasonicators kedvező.
A Hielscher Ultrasonics elszívókat világszerte használják az élelmiszer- és italtermékek kiváló minőségű kitermelésében. Bizonyítottan magas hozamot és kiváló minőséget biztosít, a Hielscher ultrasonicatorokat nemcsak a kisebb butik borászok használják, hanem leginkább a kereskedelmi forgalomban forgalmazott borok ipari termelésében. Robusztus hardverüknek és intelligens szoftverüknek köszönhetően a Hielscher ultrahangos processzorok könnyen működtethetők és felügyelhetők.
A Hielscher Ultrasonics a németországi Teltowban egy tulajdonos által irányított családi vállalkozás. A Hielscher Ultrasonics ISO tanúsítvánnyal rendelkezik. Természetesen, Hielscher ultrasonicators CE-kompatibilisek és megfelelnek az UL, CSA és RoHs követelményeinek.

Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi: