Գինիների հնեցում և կաղնացում ուլտրաձայնով
Գինու հնեցումը և կաղնու թաղանթը մեծապես նպաստում են գինու վերջնական համին և որակին: Հայտնի է, որ երկու գործընթացներն էլ երկար ժամանակ են տևում, հաճախ հասունացման գործընթացն անցնում է սերվալ տարիների ընթացքում: Ուլտրաձայնը շատ արդյունավետ և արագ տեխնոլոգիա է, որն ինտենսիվացնում է գինու հասունացումը և զգալիորեն արագացնում գործընթացները, ինչպիսիք են կաղնու միացությունների արդյունահանումը, միկրո-օքսիգենացումը և քիմիական պրոցեսը (օրինակ՝ պոլիմերացումը): Ուլտրաձայնային եղանակով երիտասարդ գինիները կարող են մի քանի րոպեի ընթացքում հնանալ մինչև հասունացած գինիները կաղնե տակառներում մի քանի տարվա հնեցման ծաղկեփունջով:
Կաղնիից ստացված գինու համեր՝ օգտագործելով ուլտրաձայնային արդյունահանում
Թուլացման հետ կապված ֆենոլային միացությունները և անուշաբույր միացությունները, որոնք ստացվում են կաղնու փայտից, չափազանց արագ են փոխանցվում, երբ գինու ժամանակ հնեցման ընթացքում կիրառվում է ձայնային ախտահանում: Ուլտրաձայնը մի քանի րոպե արագացրեց կաղնու միացությունների արդյունահանումը – համեմատ մի քանի տարվա ավանդական տակառային գինիների հնեցման հետ:
Գինու կաղնացում ուլտրաձայնով
Ուժեղացված կաղնու պատրաստման համար կաղնու չիպսերը կամ բշտիկները հնչյունավորվում են գինու մեջ: Ուլտրաձայնային ալիքները բացում և խաթարում են փայտե նյութի բջիջների պատերը, այնպես որ ներբջջային միացությունները, ինչպիսիք են տանինները, ֆենոլները, ֆուրոնները, լակտոնները և այլն, ուլտրաձայնային կավիտացիայի միջոցով ազատվում են գինու մեջ: Քանի որ ուլտրաձայնային տատանումները և կավիտացիան ստեղծում են ինտենսիվ տուրբուլենցիաներ և միկրոհոսքեր, զանգվածի փոխանցումը բջջի ինտերիերի և շրջակա լուծիչի միջև կտրուկ ուժեղանում է, որպեսզի բիոմոլեկուլները (այսինքն՝ բուրմունք միացությունները) արդյունավետ լինեն և արագ ազատվեն: Քանի որ sonication-ը զուտ մեխանիկական բուժում է, այն գինին չի ավելացնում քիմիական նյութեր:
Գինու ավանդական հնեցման և գինու մեջ ուլտրաձայնային հնեցման որակների համեմատություն. Ուլտրաձայնային հնեցված գինին զգալիորեն ավելի արագ է հասնում իր բարձր որակի:
(գրաֆիկ՝ ©Yıldırım and Dündar, 2017, ադապտացված Leonhardt and Morabito-ից, 2007)։
Ultrasonication-ը կարող է հնեցնել գինին րոպեների ընթացքում: Ուլտրաձայնը օգտագործվում է քիմիական պրոցեսներ սկսելու և կաղնու ածանցյալ միացությունների (օրինակ՝ բուրավետ միացությունների) փայտից գինու տեղափոխումն արագացնելու համար:
Ուլտրաձայնային – Բացառապես մեխանիկական ուժեր
Բարձր ինտենսիվության, ցածր հաճախականության ուլտրաձայնը ստեղծում է էներգիայի խիտ պայմաններ, որոնք բնութագրվում են բարձր ճնշումներով, ջերմաստիճաններով և բարձր կտրող ուժերով: Այս ֆիզիկական ուժերը նպաստում են բջիջների կառուցվածքների խաթարմանը, որպեսզի ներբջջային միացություններն արտանետվեն միջավայր: Բացի այդ, ուլտրաձայնային օգնությամբ գինու հնեցման գործընթացը նպաստում է միկրո-թթվածնացման և օքսիդացման գործընթացներին: Այսպիսով, վերահսկվող ուլտրաձայնային ազդեցությունը կարող է դրականորեն ազդել գինու քիմիական ռեակցիաների վրա: Ուլտրաձայնային հնեցված գինիները զգալիորեն ավելի արագ են հասնում իրենց որակի գագաթնակետին, քան ավանդական հնեցված գինիները: Ավելին, ուլտրաձայնային եղանակով հնեցված գինիները պահպանության ավելի բարձր մակարդակ են ցույց տալիս, այնպես որ հնչյունավորված գինին պահպանում է իր բարձր որակը ավելի երկար ժամանակ, քան ստանդարտ հնեցման գործընթացը:
Բջջային պատի խզման մեխանիզմը (ա) բջջային պատի կոտրումը կավիտացիայի պատճառով: բ) լուծիչի տարածումը բջջի կառուցվածքի մեջ:
(Գրաֆիկական հարմարեցված է Shirsath et al., 2012)
Գինու ուլտրաձայնային հնեցման առավելությունները կաղնու տակառի հնեցման նկատմամբ
Կաղնե տակառները գինու հնեցման սովորական, ավանդական գործընթաց են: Կաղնու տակառներում օքսիդացումը տեղի է ունենում փոքր քանակությամբ տակառում երկար պահեստավորման ընթացքում: Պրեմիում գինու վառարանի պահպանման ժամանակը մի քանի տարի է տևում, հետևաբար, ծախսատար գործընթաց է: Կաղնե տակառներում հասունացման ընթացքում գինին տալիս է բազմաթիվ յուրահատուկ բույրեր։ Բացի տարիների երկար հասունացման գործընթացից և դրա հետ կապված ժամանակի կորստից, կաղնու տակառները թանկ են գնել և պահպանել: Անցանկալի միկրոօրգանիզմները, ինչպիսիք են խմորիչ տեսակները (օրինակ՝ Brettanomyces և Dekkera) կարող են աղտոտել գինու տակառները: Խմորիչով փչացած գինին հայտնի է վատ համով և հոտով:
Ավանդական տակառի կաղնու այս թերությունների պատճառով գինու ուլտրաձայնային հնեցումը և կաղնու թխումը ծախսարդյունավետ և գիտականորեն ապացուցված այլընտրանք է տակառներում ավանդական հնեցմանը: Ultrasonication-ը կրճատում է հասունացման ժամանակը և բարելավում գինու մի քանի որակական գործոններ: Ուլտրաձայնային ախտորոշումը կարող է կիրառվել գինեգործության գործընթացի տարբեր փուլերում, ներառյալ մակերացիան, պոլիֆենոլի արդյունահանումը, ինչպես նաև ծերացումը, հասունացումը և կաղնու թխումը: Գիտական ուսումնասիրությունները և արդյունաբերական իրականացումները ապացուցում են գինեգործության մեջ ուլտրաձայնային ախտահանման վավերականությունը՝ հնեցման կրճատված ժամանակաշրջանների հիմնական բարելավումներով և բարձրորակ գինիների ավելի արդյունավետ արտադրությամբ:
Գինու ուլտրաձայնային արագացված հասունացում. Պրոֆ. Թ. Kleinschmidt-ը ցույց է տալիս 3-Methyl-1Butanol-ի բույրի բարենպաստ փոփոխությունը կարմիր գինու մեջ, երբ հնչում է ամերիկյան Blend փայտի չիպերի առկայության դեպքում: (Ուլտրաձայնային սարք UIP2000hdT, ամպլիտուդ 43 մկմ, sonotrode մակերես 9 սմ2)
Ուլտրաձայնային սարքի տեղադրում UIP4000hdT արդյունաբերական գինու վերամշակման համար՝ բարձր հոսքի արագությամբ:
Գինիների ուլտրաձայնային հնեցման գիտական հետազոտություններ
Ուլտրաձայնային ինտենսիվության կամ ակուստիկ էներգիայի խտության մակարդակը համեմատաբար չափավոր մակարդակում կարող է նպաստել կաղնու չիպսերից ֆենոլիկների արագ արդյունահանմանը և տարրալվացմանը գինու մեջ՝ այդպիսով մեծացնելով գինու համը և սննդային արժեքը զգալիորեն կրճատված հասունացման ժամանակահատվածում: Ավելին, ուլտրաձայնային բուժումը կարող է արագորեն փոփոխել գինու բաղադրությունը, ինչը ենթադրվում է, որ պայմանավորված է ակուստիկ կավիտացիայի հետևանքով: Այսպիսով, ակուստիկ էներգիայի խտության բարձր մակարդակը պետք է նպաստի գինու կազմի ուլտրաձայնային ձևափոխմանը: (տես Yang et al., 2014)
Նմանատիպ ծերացման էֆեկտներ են արձանագրվել Խիմենես-Սանչեսի և այլոց կողմից: (2020) շերի քացախի համար՝ օգտագործելով կաղնու չիպսեր և ուլտրաձայնային հետազոտություն: Ultrasonication-ը զգալիորեն նվազեցրեց հասունացման ժամանակը, համեմատած ավանդական հասունացման հետ:
Բուրմունք միացությունների ուլտրաձայնային ազատում կաղնուց
Breniaux-ը և գործընկերները ուսումնասիրել են բարձր հզորության ուլտրաձայնի ազդեցությունը կաղնե գինու տակառը մաքրելու և պոլիֆենոլային և այլ միացությունների հետագա արտազատման համար, երբ տակառներն օգտագործվում էին գինու հնեցման բուժումից հետո: Պոլիֆենոլները և ֆիտոքիմիկատները, ինչպիսիք են էլագիտանինները, լիգնինը և անուշաբույր պրեկուրսորները մեծապես նպաստում են գինու հասունացմանն ու համին: Ընդհանուր առմամբ, ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ ուլտրաձայնային բուժումը շատ կարճ բուժման ընթացքում տվել է պոլիֆենոլների և այլ կենսաակտիվ միացությունների ավելի բարձր եկամտաբերություն: Օրինակ, ֆուրֆուրալի կոնցենտրացիան ավելի բարձր է եղել ուլտրաձայնային բուժման դեպքում 8 ամսական ծերացման և 12 ամսական ծերացման ժամանակ, ընդ որում կոնցենտրացիան ավելացել է 18,8-ից 92,6%-ով՝ համեմատած այլընտրանքային գոլորշու բուժման հետ: 5-մեթիլֆուրֆուրալի համար կոնցենտրացիան զգալիորեն ավելի բարձր է եղել 1 տարվա տակառների (12 ամսական հնեցված գինի) և 2 տարվա տակառների (2, 8 և 12 ամսական հնեցված գինի) տակառների ուլտրաձայնային բուժման համար՝ 20,5-ի միջև աճով: և 97%: Ինչ վերաբերում է վիսկիի լակտոնի դիաստերեոիզոմերներին, ապա տրանս-վիսկի լակտոնը զգալիորեն ավելի բարձր է եղել ուլտրաձայնով մշակված 3 տարեկան տակառների համար. 12 ամիս հնացումից հետո գինու կոնցենտրացիան ունի 75,2 ± 5,6 մկգ/լ, ինչի արդյունքում աճել է 46,9%: համեմատ գոլորշով մշակված տակառի մեջ հնեցված գինու հետ։ Վանիլինի և սիրինգալդեհիդի կոնցենտրացիաների համար գինու մեջ չափված արժեքները նույնպես զգալիորեն ավելի բարձր էին ուլտրաձայնային բուժումից հետո: Համեմատելով տակառի գոլորշու մշակման հետ, էներգիայի ընդհանուր սպառումը կազմել է 0,38 կՎտժ էլեկտրաէներգիայի ուլտրաձայնային և 3 կՎտժ ջրային գոլորշու համար, ինչը 7,89 անգամ ավելի ցածր է:
(տես Breniaux et al., 2021)
Գինու մեջ ուլտրաձայնային խթանվող քիմիական ռեակցիաները
Գինու հնեցման ժամանակ տեղի են ունենում բազմաթիվ քիմիական ռեակցիաներ։ Օրինակ, պրոանտոցիանիդինի միացությունները հակված են պոլիմերացմանը, խտացմանը անտոցիանինների հետ և միավորվում այլ պոլիմերների հետ, ինչպիսիք են սպիտակուցները և պոլիսախարիդները: Անթոցիանների հետ խտացման այս ռեակցիան հիմնական քիմիական ռեակցիան է, որը ներգրավված է կարմիր գինու գույնի մգացման և կայունացման մեջ, որը վառ կարմիրից վերածվում է մուգ կարմիրի՝ շագանակագույն երանգներով:
2000թ. Masuzawa et al.-ի վաղ ուսումնասիրություններն արդեն ցույց են տվել, որ ուլտրաձայնը նպաստում է ֆենոլային միացությունների պոլիմերացմանը և բարձրացնում է պոլիֆենոլային պարունակությունը կարմիր գինու մեջ, քանի որ գինին հասունանում է:
Գինու տակառներում հնեցման ընթացքում հարյուրավոր միացություններ կարելի է արդյունահանել փայտից գինի, ինչը ուղղակիորեն նպաստում է վերջնական գինու համին, բույրին և բերանի զգացողություններին: Կաղնու փայտի մանրաթելային բաղադրությունը կարևոր դեր է խաղում ծերացման գործընթացում, քանի որ ցնդող ֆենոլներ և ֆենոլային ալդեհիդներ են արդյունահանվում լիգնինից և ֆուրֆուրալ միացություններ՝ բջջանյութից և կիսելլյուլոզային շաքարի քայքայումից:
Թեև կաղնու տակառի ավանդական հնեցումը լայնորեն կիրառվում է դարեր շարունակ, դեռևս կան որոշ բնորոշ թերություններ: Նախ, տակառում ծերացման գործընթացը սովորաբար տևում է մի քանի ամսից մինչև մի քանի տարի, ինչը շատ ժամանակատար է: Երկրորդ, տակառները թանկ են, գինեգործարանում մեծ տեղ են զբաղեցնում և ժամանակի ընթացքում պետք է փոխարինվեն: Երրորդ, քանի որ կաղնե տակառները մեծանում են, դրանք կարող են վարակվել անցանկալի միկրոօրգանիզմներով, ինչպիսիք են Brettanomyces և Dekkera սեռի խմորիչները:
Կարդացեք ավելին ուլտրաձայնային սանիտարական մաքրման և գինու տակառների մաքրման մասին:
Գինու հնեցման և հասունացման ուլտրաձայնային սարքավորում
Մի քանի տասնամյակ ի վեր Hielscher Ultrasonics-ը սննդի և խմիչքների արդյունաբերության բարձր հզորության, ցածր հաճախականության ուլտրաձայնային պրոցեսորների վստահելի մատակարարն է: Գինեգործարաններն ու թորման գործարանները որդեգրել են ուլտրաձայնային տեխնոլոգիան՝ արտադրելու բարձրորակ գինիներ և ոգելից խմիչքներ ավելի արդյունավետ պայմաններում, այսինքն՝ ստանալ բարձրորակ արդյունքներ արագացված գործընթացում և ճշգրիտ վերահսկելի պայմաններում:
Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը հասանելի են ցանկացած չափի, սկսած ձեռքի լաբորատոր սարքից հետազոտության և որակի վերահսկման համար, մինչև նստարանային և փորձնական համակարգեր բուտիկ խաղողի այգիների և միջին չափի գինեգործների համար, ինչպես նաև բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային սարքեր խոշոր առևտրային գինի արտադրողների համար:
Բոլոր Hielscher ուլտրաձայնային պրոցեսորներն ունեն ժամանակակից տեխնոլոգիա, ներառյալ թվային գունավոր էկրան, բարդ ծրագրակազմ, խելացի կարգավորումներ, տվյալների ավտոմատ արձանագրում ինտեգրված SD-քարտի վրա և բրաուզերի հեռակառավարման վահանակ՝ ճշգրիտ աշխատանքի, կրկնվող և վերարտադրվող արդյունքների, ինչպես նաև ամենաբարձր արդյունքների համար: օգտագործողի բարեկամականություն. Ամբողջ աշխարհում հաճախորդներն օգտագործում են Hielscher Ultrasonics տեխնոլոգիան գինեգործարաններում և թորման գործարաններում՝ հասնելով հիանալի արդյունքների հնացման, կաղնու թխման և գինիների և ոգելից խմիչքների թրմման հարցում:
Կապվեք մեզ հետ հիմա! Մեր լավ պատրաստված և երկարամյա փորձառու անձնակազմը կօգնի ձեզ տեխնիկական տեղեկություններով, իդեալական ուլտրաձայնային սարքի վերաբերյալ առաջարկություններով և չպարտադրող գնանշումներով:
Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը:
| խմբաքանակի Volume | Ծախսի Rate | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 1-ից 500 մլ | 10-ից մինչեւ 200 մլ / վրկ | UP100H |
| 10-ից մինչեւ 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / վրկ | Uf200 ः տ,, UP400St |
| 01-ից մինչեւ 20 լ | 02-ից 4 լ / րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| na | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| na | ավելի մեծ | Կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!
Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային համասեռացուցիչներ `լաբորատոր, պիլոտային և արդյունաբերական մասշտաբով ծրագրերը խառնելու, ցրելու, էմուլգացման և արդյունահանման համար:
Գրականություն / Հղումներ
- Parthey, Beatrix; Lenk, Matthias; Kleinschmidt, Thomas (2014): Ultraschallbehandlung von Traubenmaische und Wein. Präsentation der Hochschule Anhalt, Mitteldeutsches Institut für Weinforschung, 2014.
- Breniaux, M.;Renault, P.; Ghidossi, R. (2021): Impact of High-Power Ultrasound for Barrel Regeneration on the Extraction of Wood Volatile and Non-Volatile Compounds. Processes 2021, 9, 959.
- Y. Tao, Z. Zhang, D. Sun (2014): Experimental and modeling studies of ultrasound-assisted release of phenolics from oak chips into model wine. Ultrasonics Sonochemistry 21, (2014). 1839–1848.
- Y. Tao, J.F. Garcia, D.W . Sun (2014): Advances in wine aging technologies for enhancing wine quality and accelerating wine aging process. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 54, 2014. 817–835.
- Masuzawa, Nobuyoshi; Ohdaira, Etsuzo; Ide, Masao (2000): Effects of Ultrasonic Irradiation on Phenolic Compounds in Wine. Japanese Journal of Applied Physics, 39 (Part 1, No. 5B), 2000. 2978–2979.
- B.K. Tiwari; A. Patras; N. Brunton; P.J. Cullen; C.P. O’Donnell (2010): Effect of ultrasound processing on anthocyanins and color of red grape juice. Ultrasonic Sonochemistry 17(3), 2010. 598–604.
Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային հոմոգենացնողներից ` Լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափը