Polifenolokban gazdag borok nagy teljesítményű ultrahanggal

Az ultrahangos kezelés javítja a fenolos vegyületek kivonását a szőlőből a mustba, ami hozzájárul az összes polifenoltartalomhoz – ezáltal javítva a bor további érlelési folyamatát. A nagy teljesítményű ultrahang alkalmazása nagyobb extrakciós hozamot biztosít, és felgyorsítja a borok érését. Ezért a nagy teljesítményű ultrahang engedélyezett módszer a zúzott szőlő kezelésére, és polifenolok kivonására, borérlelésre / érésgyorsításra és tölgyfás kezelésre alkalmazzák.

Nagy teljesítményű ultrahang a polifenolok kivonásához és a bor érleléséhez

A borászatban az ultrahang hatásmechanizmusa az ultrahangos / akusztikus kavitáción alapul. A kavitáció által keltett nagy nyíróerők felbontják a sejtszerkezeteket, és kitágítják a sejtfalak pórusait. Ennek következtében sejten belüli anyagok szabadulnak fel (pl. keményítő, enzimek, fehérjék, fenolos összetevők). Az ultrahanghullámok szonomechanikai erői elősegítik az oldószer eloszlását a szövetben és behatolását a sejtes anyagba, ami jelentősen fokozott anyagátadáshoz vezet. Ezenkívül az ultrahangos kezelés elősegíti az olyan biokémiai reakciókat, mint a polifenolok polimerizációja és kondenzációja, valamint mikrooxigenációt idéz elő. Az ultrahang mindezen hatásai hozzájárulnak a borok érleléséhez és éréséhez.

Polifenolok ultrahangos kivonása szőlőből

Polifenolok a borban: A borokban a polifenolok és a bor minősége szorosan összefüggnek. A szőlő ezen másodlagos metabolitjai jelentősen befolyásolják a bor érzékszervi jellemzőit, és ezáltal hatással vannak az olyan minőségi tényezőkre, mint a szín, a fanyarság és a keserűség. A borkészítési folyamat során (pl. a must erjesztés előtti ultrahangos kezelésével), valamint a bor érlelése alatt (fával érintkezve vagy anélkül) végzett ultrahangos polifenolkivonás vég nélküli reakciókat idéz elő, amelyek a polifenolok és a tanninok összetett átalakulásaihoz vezetnek (mikrooxigenáció, kopigmentáció, cikloaddíció, polimerizáció és oxidáció).

A must ultrahangos kezelése a bor erjesztése előtt

Ha a szőlőmustot ultrahanggal kezelik, fokozódik a polifenolok felszabadulása a szőlő húsából. Mivel az akusztikus kavitáció – amely az ultrahangos kezelés működési elve – rendkívül hatékonyan bontja fel a sejtszerkezeteket és nyitja meg a sejten belüli struktúrákat, a hagyományos préseléshez képest sokkal több bioaktív vegyület szabadul fel a szőlőből és a szőlőhéjból. E bioaktív vegyületek közé tartoznak az aromaanyagok, a pigmentek és az egészséget támogató anyagok, például a tanninok, antocianinok, flavan-3-olok, proantocianidinek és flavonolok; a stilbenoidok, például a rezveratrol; a fenolos savak, például a benzoesav, a kávésav és a fahéjsav; a katechinek, továbbá többek között a borkősav és az almasav. Ezenkívül természetes cukrok, például glükóz és fruktóz is kivonásra kerülnek, amelyek alapvető fontosságúak a borkészítés erjesztési folyamatában. Az ultrahangos kezelés a borkészítés különböző lépéseiben alkalmazható. García-Martín és Sun (2013) tanulmányukban gyors érlelési technikaként mutatják be az ultrahangot, amely magasabb antocianintartalmat és alacsonyabb tannintartalmat eredményezhet a borokban; ezt kedvezőnek tartják a kiváló minőségű borok előállításához. Számos tanulmány bizonyította a nagy teljesítményű ultrahang pozitív hatásait a borkészítés során. Ezért az ultrahangos kezelést a borkészítési folyamatokban többféle célra alkalmazható egyik legígéretesebb technológiának tekintik. Ezenfelül az ultrahang hivatalosan engedélyezett módszer a zúzott szőlő kezelésére. (vö. Natolino és Celotti, 2022)

A Hochschule Anhalt egyetem Közép-németországi Borkutató Intézetében Prof. Thomas Kleinschmidt felügyelete alatt végzett vizsgálatok egyértelműen kimutatják a polifenolok mennyiségének jelentős növekedését az ultrahanggal kezelt borban. Például a Blauer Zweigelt típusú német vörösbor polifenoltartalma több mint 40%-kal nőtt. A vizsgálathoz 1,5L Blauer Zweigelt vörösbort kezeltek ultrahanggal 100%-os amplitúdóbeállítás mellett (amplitúdó: 43 μm, a szonotróda felülete: 9 cm²). A vörös színhez tartozó abszorbanciát 520 nm-en mérték. Az összes polifenoltartalmat katechinegyenértékben, Folin-Ciocalteu-vizsgálattal határozták meg, amely az összes polifenol mennyiségének 40%-os növekedését mutatta.

Az ultrahang a borkészítési folyamatokban többféle célra alkalmazható egyik legígéretesebb technológiának tekinthető, és hivatalosan engedélyezett a zúzott szőlő kezelésére.
Natolino és Celotti (2022) egy másik tanulmánya szintén kimutatta az ultrahangos kezelés után elért kiválóbb borminőséget. Az olaszországi Udinei Egyetem kutatói az S26d14 szonotró­dával felszerelt Hielscher UP200St ultrahangos készüléket használták az ultrahangos kezelés vörösborra gyakorolt hatásainak vizsgálatához. Az alábbi grafikonok szemléltetik, hogy az ultrahang valamennyi ultrahanggal kezelt minta HCl-indexét növeli: a kezeletlen minta 68,06 ± 1,72 értékéről a kezelt minták átlagosan 73,78 ± 1,52 értékére. Az amplitúdó és az ultrahangos kezelési idő növelése között nem lehetett egyértelmű tendenciát kimutatni, bár a HCl-index jelentős növekedése figyelhető meg a 30%-os amplitúdóval 2 min ideig kezelt minták (71,59 ± 1,06) és a 90%-os amplitúdóval 10 min ideig kezelt minták (74,25 ± 1,53) között. Ugyanakkor az ultrahang a kezeletlen bor 91,8 ± 1,2 értékéről az ultrahanggal kezelt minták átlagosan 82,7 ± 3,7 értékére csökkenti a fanyarságot (lásd a jobb oldali grafikonokat).
Az ultrahangos kezelés csökkenti a kolloid anyagok, például a tanninok és a poliszacharidok részecskeméretét, ami hozzájárul a jobb stabilitáshoz és a végső érzékszervi benyomások javulásához.

A bor ultrahangos érlelése és érésgyorsítása

Az ultrahanghullámok tisztán fizikai, úgynevezett szonomechanikai erők révén gyorsítják a bor érlelését. Ha a szőlő- és bortípushoz igazítják, az ultrahangos kezelés növelheti az antocianin és a tanninok közötti kondenzációs reakció sebességét, lerövidítve a bor természetes színének kialakulásához hagyományosan szükséges időt, és ezáltal csökkentve a bor érleléséhez szükséges időt.

Ultrahangos borérlelés borászati tanninokkal

A tölgyfából, szőlőmagból és szőlőhéjból, növényi gubacsból, gesztenyéből, quebrachóból, gambierből és mirobalántermésekből kivont borászati tanninok a borkészítés különböző szakaszaiban adhatók hozzá a borhoz az aromaprofil és a színtartósság javítása érdekében. Az ultrahangos kezelés borászati tanninok alkalmazásával elősegítheti a bor érlelését. Az ultrahangos tölgyfás kezelés jelentősen felgyorsítja a fából származó tanninok és aromaanyagok átadását a tölgyfalécekből vagy tölgyfaforgácsból. Az ultrahanggal, tölgyfa jelenlétében érlelt borok nagyszerű aromaprofilt kínálnak, amely a több hónapos hordós érleléshez képest rövid, néhány perces kezelés során alakul ki. Az ultrahangos extrakció a fokozott anyagátadás révén felszabadítja a tölgyfa aromavegyületeit (pl. vanillan, eugenol, izoeugenol, furfurol, 5-metilfurfurol, guajakol, 4-methulguaiacol).

Nagy teljesítményű ultrahangos készülékek az ipari borkészítéshez

A Hielscher Ultrasonics készülékei jól beváltak a borkészítés és a szeszes italok érlelésének területén. A borászatok – mind az exkluzív kis szőlőbirtokok, mind a nagyüzemi bortermelők – a Hielscher széles készülékkínálatában megtalálják a bor polifenoljainak kivonásához és a bor érleléséhez kapcsolódó termelési követelményeiknek megfelelő ideális ultrahangos berendezést. Mind a szakaszos, mind a folyamatos, gyártósorba épített feldolgozó rendszerek könnyen elérhetők, és még aznap feladhatók.

Automatikus adatnaplózás

Az élelmiszerekre és italokra vonatkozó gyártási szabványok teljesítése érdekében a gyártási folyamatokat részletesen felügyelni és dokumentálni kell. A Hielscher Ultrasonics digitális ultrahangos készülékei automatikus adatnaplózással 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 rögzítésre kerül egy beépített SD-kártyán, amint a készüléket bekapcsolják. A folyamatfelügyelet és az adatrögzítés fontos a folyamatok folyamatos szabványosításához és a termékminőséghez. Az automatikusan rögzített folyamatadatokhoz hozzáférve áttekintheti a korábbi ultrahangos kezeléseket, és értékelheti az eredményeket.
Digitális ultrahangos rendszereink további felhasználóbarát funkciója a böngészőn keresztüli távvezérlés. A böngészős távvezérléssel bárhonnan elindíthatja, leállíthatja, beállíthatja és felügyelheti ultrahangos készülékét.

A legmagasabb minőségi követelmények teljesítése – Németországban tervezve és gyártva

A Hielscher ultrahangos készülékeinek kifinomult hardverét és intelligens szoftverét úgy tervezték, hogy növényi nyersanyagaiból megbízható ultrahangos extrakciós eredményeket garantáljanak, reprodukálható eredményekkel és felhasználóbarát, biztonságos működéssel. A robusztusság, a megbízhatóság, a teljes terhelés melletti 24/7 üzemelés és a dolgozók szempontjából egyszerű kezelés további minőségi tényezők, amelyek előnyössé teszik a Hielscher ultrahangos készülékeit.
A Hielscher Ultrasonics extrakciós készülékeit világszerte használják élelmiszerek és italok kiváló minőségű extrakciójához. A bizonyítottan nagy hozamot és kiválóbb minőséget biztosító Hielscher ultrahangos készülékeket nemcsak kisebb, exkluzív borászatok használják, hanem elsősorban a kereskedelmi forgalomba kerülő borok ipari előállításában alkalmazzák. Robusztus hardverüknek és intelligens szoftverüknek köszönhetően a Hielscher ultrahangos készülékei könnyen kezelhetők és felügyelhetők.
A németországi Teltowban működő Hielscher Ultrasonics tulajdonosok által vezetett családi vállalkozás. A Hielscher Ultrasonics ISO-tanúsítvánnyal rendelkezik. Természetesen a Hielscher ultrahangos készülékei megfelelnek a CE előírásainak, valamint teljesítik az UL, a CSA és a RoHs követelményeit.

Az alábbi táblázat tájékoztatást ad ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról: