Գինու Sonication – Գինեգործարաններում ուլտրաձայնի նորարարական կիրառությունները
Ուլտրաձայնը ոչ ջերմային մշակման մեթոդ է, որն արդեն լայնորեն կիրառվում է սննդի արդյունաբերության մեջ՝ շնորհիվ իր մեղմ կիրառման, բայց արտադրանքի վրա նշանակալի ազդեցության: Գինեգործական գործարանների համար sonication-ն առաջարկում է տարբեր կիրառություններ, ինչպիսիք են համային հոտերի, ֆենոլների և գունանյութերի արդյունահանումը, հասունացումը & ծերացումը, կաղնին, ինչպես նաև գազազերծումը:
Գինին ոգելից խմիչք է, որն առավել հաճախ պատրաստվում է խաղողից, բայց նաև այլ մրգերից (օրինակ՝ խնձորի գինի, ազնվամորի գինի) կամ օսլայի վրա հիմնված նյութերից (օրինակ՝ բրնձի գինի, եգիպտացորենի գինի):
Գինին նախընտրելի սպառողական ապրանք է, որի արտադրությունը պահանջում է ճոխ գործընթաց: Որակյալ և բարձրորակ գինիներ պատրաստելը հայտնի է որպես ժամանակատար և հետևաբար ծախսատար բիզնես: Ի վերջո, գինեգործի շահերից է բխում արագացնել խմորում (վերափոխումը ալկոհոլի) և հասունացումը (բարդ համեր և բույրեր հաղորդելու համար) և միևնույն ժամանակ արտադրում է բարձրորակ լիկյոր՝ ցանկալի համով, փունջով, բերանի զգացողությամբ և գույնով:
Ուլտրաձայնային սարքի տեղադրում UIP4000hdT արդյունաբերական գինու վերամշակման համար՝ բարձր հոսքի արագությամբ:
Ուլտրաձայնի տարբեր ազդեցությունները գինու վերամշակման մեջ
Գինու վրա կիրառվող ուժային ուլտրաձայնային հետազոտությունն առաջարկում է բազմաթիվ օգտակար ազդեցություններ: Ամենակարևոր հավելվածները ներառում են համի ուժեղացում գինու ծաղկեփունջը՝ արդյունահանելով համով հարուստ բաղադրիչներ, ինչպիսիք են ֆենոլները և արոմատիկ նյութերը, oaking, իսկ արագացումը հասունացում & ծերացումը.
Խաղողից արոմատիկ և ֆենոլային միացությունների արդյունահանում
Ուլտրաձայնը հայտնի և ապացուցված միջոց է ներբջջային բուսանյութի և անուշաբույր միացությունների արդյունահանման համար։ Ուլտրաձայնի մեխանիկական ակտիվությունը նպաստում է լուծիչների տարածմանը հյուսվածքի մեջ: Քանի որ ուլտրաձայնը մեխանիկորեն կոտրում է բջջային պատը կավիտացիոն կտրող ուժերով, այն հեշտացնում է բջջից լուծիչ տեղափոխումը: Ուլտրաձայնային կավիտացիայի միջոցով մասնիկների չափի կրճատումը մեծացնում է պինդ և հեղուկ փուլերի միջև շփման մակերեսը:
Խաղողը հայտնի է և պահանջարկ ունի պոլիֆենոլներով իր հարստությամբ։ Խաղողի այս ֆենոլային միացությունները (ինչպիսիք են մոնոմեր ֆլավանոլները, երկմերիկ, տրիմերային և պոլիմերային պրոցիանիդինները, ինչպես նաև ֆենոլաթթուները) հայտնի են իրենց հակառադիկալ և հակաօքսիդանտ հատկություններով: Քիմիապես դրանք կարելի է բաժանել երկու ենթակատեգորիաների՝ ֆլավոնոիդներ և ոչ ֆլավոնոիդներ։ Գինու մեջ ամենակարևոր ֆլավոնոիդներն են անտոցիանիններն ու տանինները, որոնք նպաստում են գույնի, համի և բերանի զգացողությանը: Ոչ ֆլավոնոիդների թվում են ստիլբենները, ինչպիսիք են ռեսվերատրոլը և թթվային միացությունները, ինչպիսիք են բենզոյան, կոֆեինը և դարչինաթթուն: Այս բոլոր ֆենոլային միացությունների մեծ մասը պարունակվում է խաղողի կեղևում և սերմերում: Ուլտրաձայնային ինտենսիվ ուժերը կարող են արդյունավետ կերպով հանել արժեքավոր բաղադրիչները խաղողի սերմերից և մաշկից:
Cocito et al. (1995 թ.), Ուլտրաձայնացումը ցուցադրվել է որպես արագ, կրկնվող և գծային գործընթաց մաղձի և գինու մեջ բուրավետ միացությունների արդյունահանման համար: Ուլտրաձայնային արդյունահանման միջոցով միացությունների կոնցենտրացիաների ստացված արդյունքները ավելի բարձր էին, քան C18 սյունակի արդյունահանումը (խեժի արդյունահանում):
Ամփոփելով ուլտրաձայնային արդյունահանման առավելությունները՝ ուլտրաձայնը էժան, պարզ և արդյունավետ այլընտրանք է սովորական ոչ ջերմային արդյունահանման միջոցներին, ինչպիսիք են բարձր հիդրոստատիկ ճնշումը (HP), սեղմված ածխածնի երկօքսիդը (cCO2) և գերկրիտիկական ածխածնի երկօքսիդը (ScCO2) և բարձր էլեկտրական դաշտի իմպուլսներ (HELP): Հետագա առավելությունն այն է, որ ուլտրաձայնային արդյունահանումը, ի տարբերություն վերը նշված այլընտրանքների, կարող է հեշտությամբ փորձարկվել: լաբորատորիա կամ նստարանային կշեռք: Այս փորձարկումները տալիս են վերարտադրելի արդյունքներ, որպեսզի հաջորդ մասշտաբը չպահանջի լրացուցիչ ջանքեր՝ օպտիմալ կարգավորումը գտնելու համար: Ամբողջական կոմերցիոն արտադրության համար, հուսալի ԾԱՆՐ ՊԱՐՏԱԿԱՆ ՈՒԼՏՐԱՁԳՈՎԻՉՆԵՐ մինչև 16,000 Վտ մեկ միավորով թույլ է տալիս շատ բարձր ծավալային հոսքերի ձայնային բուժում:
Ուլտրաձայնային օգնությամբ արդյունահանում գինու կաղնու համար
Կաղնու թխման փուլում գինին շփվում է տակառների փայտի հետ (ավանդական կաղնու թաղանթ) կամ ավելացված փայտի բեկորների, փայտի ձողիկների/կաղնու փայտի կամ կաղնու փոշու հետ (այլընտրանքային կաղնու թաղանթ): Ամենատարածված կաղնին (բուրավետացնող) փայտը, ըստ ընթացակարգի տերմինի, կաղնինն է (քուերկուս): Փայտի այլ տեսակներ, որոնք ավելի հազվադեպ են օգտագործվում, օրինակ՝ շագանակ, սոճին, կարմրածայտ, բալ կամ ակացիա: Փայտի քիմիական հատկությունները օգտագործվում են գինու համի և ծաղկեփնջի նկատմամբ խորը ազդեցություն ստանալու համար: Կաղնու մեջ պարունակվող ֆենոլները փոխազդում են գինու բույրերի հետ, ինչպիսիք են վանիլը, կարամելը, սերուցքը, համեմունքները կամ հողեղենը: Շատ կարևոր ազդեցություն ունեն էլագիտանինները (հիդրոլիզվող տանին), որոնք ստացվում են փայտի լիգնինի կառուցվածքներից, քանի որ դրանք պաշտպանում են գինին օքսիդացումից և վերականգնումից:
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը օգտակար է գինու թխման փուլի համար, քանի որ հեղուկի ներթափանցումը փոշու, չիպսերի, ձողիկների կամ թևերի փայտե կառուցվածքի մեջ կուժեղացվի ուլտրաձայնի արդյունքում առաջացած բարձր ճնշման և ցածր ճնշման ցիկլերի պատճառով: Քանի որ դրանով զանգվածի փոխանցումը նկատելիորեն կավելանա, դա ենթադրում է ավելի կարճ կաղնու ժամանակաշրջան և ավելի բարձր արդյունքներ՝ կապված համի հետ: Եթե գինու մեջ կիրառվում են կաղնու փոշի կամ փայտի համով թորվածքներ (այլընտրանքային կաղնու թորում), ուլտրաձայնային ուժերը ապահովում են մասնիկների կամ կաթիլների շատ նուրբ ցրումը գինու մեջ՝ բարելավելու մակերեսի թրջումը և բացահայտումը: Սա շատ կարևոր է բերանի բարձր համի և զգացողության հասնելու համար և նպաստում է ալկոհոլային խմիչքի որակին։ Այն փաստը, որ տակառը և հնացումը հանդիսանում են գինեգործության ժամանակի և ծախսերի ընդլայնված գործոն, ուլտրաձայնը դարձնում է բացառիկ հետաքրքիր մշակման մեթոդ, քանի որ Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը համոզում են ներդրման ցածր ծախսերով, հեշտ իրականացման և ակնառու գործոնով: էներգաարդյունավետության.
Ուլտրաձայնային հետազոտությունն օգտագործվում է խաղողի մածուկի մամլման բերքատվությունը բարձրացնելու համար՝ տալով ավելի բարձր պոլիֆենոլի պարունակություն: Բացի այդ, ուլտրաձայնային ախտորոշումը կարող է հնեցնել գինին րոպեների ընթացքում:
Գինու հնեցման ընթացքում ուլտրաձայնային օգնությամբ ապաագլոմերացիա
Գինու ավանդական ժամանակատար հնեցման գործընթացում գինու մեջ տարբեր մոլեկուլների ռեակցիաներ են տեղի ունենում: Սա նշանակում է, որ մոլեկուլները փոխվում են ըստ միմյանց փոխազդեցության: Այս մոլեկուլային փոփոխության ժամանակն ու արդյունքը կախված է գինու բաղադրիչներից և նրա միջավայրից: Սովորաբար, հաստատվում է, որ ալկոհոլը ցրվում է լիկյորների մեջ, բայց դա չի նշանակում, որ մոլեկուլների միախառնում կստացվի: Ինչպես գինու մեջ, բնականաբար, միայն ցածր էներգիա է ռեակցիաների համար – քանի որ կապը և միաձուլումը – հասանելի են, բնական փոփոխությունների աստիճանը հիմնականում կիսատ կլինի: Թեև բաղադրիչները հակված են փոխազդելու, կցելու և փոխելու մոլեկուլային հատկությունները, նրանք չեն կարող իրականացնել բացարձակ փոխազդեցություն, փոխակերպում կամ կապակցում մոլեկուլային մակարդակում՝ ցածր էներգիայի առկայության պատճառով:
Քանի որ գինին հնչյունավորվում է (ինչը նշանակում է էներգիայի ներդրում հեղուկի մեջ), բաղադրիչներն առաջարկում են ցրման ավելի հետևողական և միատեսակ աստիճան: Հնչեցման միջոցով գինին բուժման շատ կարճ ժամանակում դառնում է միատարր հեղուկ՝ երկարացված պահպանման ժամկետով: Միատարրությունը թույլ է տալիս ավելի բարձր փոխազդեցություն մոլեկուլների միջև և, հետևաբար, ավելի ամբողջական մոլեկուլային փոփոխություն: Սա նշանակում է ճաշակի և որակի բարձրացում:
Դիսպերսիա. Նախքան շշալցումը, գինիների մեծ մասը մշակվում է հավելումներով, ինչպիսիք են կոնսերվանտները (օրինակ՝ կալիումի բիսուլֆատ, նատրիումի բիսուլֆատ), մաքրող միջոցներ, ներկանյութեր և հետագա նուրբ նյութեր և բարելավիչներ: Այս հավելումները օգտագործվում են վաղաժամ կարմրելուց և փչանալուց խուսափելու, գինու որակը բարելավելու, թերությունները վերացնելու կամ խմորման գործընթացին աջակցելու համար: Ուլտրաձայնային եղանակով այս հավելումները կարող են շատ հետևողականորեն ցրվել գինու մեջ, որպեսզի վերամշակման ավելի բարձր արդյունքներ ձեռք բերվեն: Սա վերջապես հանգեցնում է ավելի բարձր որակի և ավելի լավ համի` յուրաքանչյուր խաղողագործի ջանքերը:
Ակտիվ միացությունների ուլտրաձայնային արդյունահանում
Գինին ունի առողջության համար օգտակար ակտիվ միացությունների լայն տեսականի, ինչպիսիք են տանինները, ֆենոլները, ֆլավոնոիդները և այլն, որոնք արժեքավոր բաղադրիչներ են, որոնք օգտագործվում են դեղագործության, սննդի և կոսմետիկ արդյունաբերության մեջ:
Կարդացեք ավելին ֆիտոքիմիկատների արդյունահանման մասին, ինչպիսիք են պոլիֆենոլները, անտոցիանիդինները, պրոանտոցիանիդինը և այլ կենսաակտիվ միացությունները խաղողից և խաղողի ենթամթերքից:
MultiSonoReactor MSR-4 արդյունաբերական ներգծային համասեռացման ռեակտոր է, որը հարմար է բարձր թողունակության արդյունաբերության համար: MSR-4-ը կարող է համալրվել 4x UIP4000hdT կամ 4x UIP6000hdT:
Էքսկուրսուս
Բրնձի գինու և եգիպտացորենի գինու հնեցում. Chang et al. (2002 թ.) բրնձի գինու և եգիպտացորենի գինու վերաբերյալ իրենց ուսումնասիրության մեջ պարզել են, որ գինու ձայնային ազդեցության ծերացման ազդեցությունը կախված է գինու տեսակից: Այդպես էր բրնձի գինու ուլտրաձայնային հնեցումը pH արժեքի, ալկոհոլի պարունակության, ացետալդեհիդի, համի և զգայական հատկությունների առումով զգալիորեն ավելի լավ, քան եգիպտացորենի գինու ուլտրաձայնային օգնությամբ: Թե՛ բրնձի և թե՛ եգիպտացորենի գինու համար հնեցման ժամանակը զգալիորեն կրճատվել է (1 տարուց մինչև 1 շաբաթ կամ 3 օր):
արդյունաբերական ուլտրաձայնային սարքեր հոսող ռեակտորներով՝ գինու ձայնի արտանետման համար և հյութ.
Hielscher-ի ուլտրաձայնային պրոցեսորներ
Hielscher-ը բարձրորակ և բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային սարքերի առաջատար մատակարարն է: Hielscher-ի կողմից պատրաստված ուլտրաձայնային սարքերն օգտագործվում են լաբորատոր նմուշների, փորձնական մասշտաբի մշակման կամ ամբողջ մասշտաբի արտադրության համար արդյունաբերության և հետազոտությունների բազմաբնույթ ոլորտներում: Կատարյալ կատարման և յուրաքանչյուր գործընթացին հարմարվելու համար Hielscher-ն առաջարկում է ուլտրաձայնային սարքերի լայն տեսականի հեղուկի ցանկացած ծավալի ձայնագրման համար՝ մի քանի միկրոլիտրից մինչև ժամում հարյուրավոր խորանարդ մետր: Ուլտրաձայնային սարքերը կարող են հեշտությամբ փորձարկվել իրենց գործընթացի արդյունավետության համար ավելի փոքր մասշտաբով: Սովորաբար, որ UIP1000hd (1կՎտ) օգտագործվում է գործընթացի զարգացման համար՝ ժամում 0,5լ-ից մինչև 1000լ հոսքի արագության համար: Այս մասշտաբով մշակման արդյունավետությունը կարող է օպտիմիզացվել՝ փոփոխելով ամպլիտուդը, ճնշումը և հոսքի արագությունը: Ուլտրաձայնային համակարգի տեղադրումը կամ վերազինումը արտադրական գծում, ինչպես նաև շահագործումն ու սպասարկումը պարզ են և առանց դժվարության:
Ուլտրաձայնային հեղուկներ
Բարձր հզորության ուլտրաձայնը առաջացնում է կավիտացիա հեղուկների մեջ: Կավիտացիոն փուչիկների պայթեցման ժամանակ լոկալորեն հայտնվում են չափազանց բարձր ուժեր. կավիտացիոն «թեժ կետում» հասնում են շատ բարձր ջերմաստիճանների (մոտ 5000K) և ճնշումների (մոտ 2000 ատմ): Կավիտացիոն պղպջակի պայթյունը նաև հանգեցնում է մինչև 280 մ/վ արագությամբ հեղուկ շիթերի: Երբ այս ինտենսիվ ուժերը մտնում են հեղուկ, դրանք տարբեր ազդեցություն են ունենում: Ալկոհոլային հեղուկում ուլտրաձայնային ազդեցությունը առաջացնում է ալկոհոլի, ալդեհիդների, էսթերների և օլեֆինների օքսիդացման, պոլիմերացման և խտացման արագացում՝ նոր միացություններ ստեղծելու համար, որոնք ստեղծում են ավելի ու ավելի լավ համ և ծաղկեփունջ:
Որպես ամենահետաքրքիր ուլտրաձայնային կիրառություններ գինեգործության համար (գինուֆիկացիա), հատկապես ուլտրաձայնային օգնությամբ Արդյունահանում, ագլոմերացիա, և ցրվածություն պետք է անվանել. Այս ազդեցությունները sonication-ը դարձնում են գինու և այլ ըմպելիքների մշակման այնպիսի արդյունավետ մեթոդ:
Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման հզորությունը.
| Խմբաքանակի ծավալը | Հոսքի արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 1-ից 500 մլ | 10-ից 200 մլ / րոպե | UP100H |
| 10-ից 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / րոպե | UP200Ht, UP400 Փ |
| 0.1-ից 20լ | 0.2-ից 4լ/րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| ԱԺ | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| ԱԺ | ավելի մեծ | կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ: / Հարցրեք մեզ:
Hielscher Ultrasonics-ը արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր, փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբով կիրառական կիրառությունների խառնուրդի, ցրման, էմուլսացման և արդյունահանման համար:
Գրականություն / Հղումներ
- Chang, Audrey Chingzu; et al. (2002): The application of 20kHz ultrasonic waves to accelerate the aging of different wines. Food Chemistry 79, 2002. 501–506.
- Cocito, C.; et al. (1995): Rapid extraction of aroma compounds in must and wine by means of ultrasound.
- Ghafoor, Kashif; et al. (2009): Optimization of an extraction method of aroma compounds in white wine using ultrasound.
- Hernanz Vila, Dolores; et al. (1999): Optimization of an extraction method of aroma compounds in white wine using ultrasound. Talanta 50(2), 13.Sept.1999. 413-21.
- Jiranek, Vladimir et al. (2007): High power ultrasonics as a novel tool offering new opportunities for managing wine microbiology. Biotechnology Letters 2008. 1-6.
- Vilkhu, Kamaljit; et al. (2008): Applications and opportunities for ultrasound assisted extraction in the food industry — A review. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2; 2008. 161-169.