Wine Kaya Polifenol dengan Ultrasonik Berdaya Tinggi

Ultrasonikasi meningkatkan ekstraksi senyawa fenolik dari buah anggur ke dalam must, yang berkontribusi pada kandungan polifenol total – sehingga meningkatkan proses penuaan wine selanjutnya. Penerapan ultrasonik berdaya tinggi memberikan hasil ekstraksi yang lebih tinggi dan mempercepat pematangan wine. Oleh karena itu, ultrasonik berdaya tinggi merupakan metode yang disetujui untuk perlakuan buah anggur yang dihancurkan dan diterapkan untuk ekstraksi polifenol, penuaan / pematangan wine, serta perlakuan dengan kayu ek.

Ultrasonik Berdaya Tinggi untuk Ekstraksi Polifenol dan Pematangan Wine

Mekanisme ultrasonik dalam pembuatan wine didasarkan pada kavitasi ultrasonik / akustik. Gaya geser tinggi akibat kavitasi memecah struktur sel dan memperbesar pori-pori pada dinding sel. Hal ini menyebabkan pelepasan bahan intraseluler (misalnya pati, enzim, protein, komponen fenolik). Gaya sonomekanis gelombang ultrasonik mendukung distribusi pelarut di dalam jaringan dan penetrasi pelarut ke dalam bahan seluler, sehingga meningkatkan perpindahan massa secara signifikan. Selain itu, sonikasi mendorong reaksi biokimia seperti polimerisasi dan kondensasi polifenol serta menginduksi mikrooksigenasi. Semua efek ultrasonik ini berkontribusi pada penuaan dan pematangan wine.

Ekstraksi Polifenol dari Buah Anggur secara Ultrasonik

Polifenol dalam Wine: Dalam wine, polifenol dan kualitas wine saling berkaitan erat. Metabolit sekunder buah anggur ini secara signifikan memengaruhi karakteristik organoleptik wine dan dengan demikian memengaruhi faktor kualitas seperti warna, rasa sepat, dan rasa pahit. Ultrasonikasi untuk ekstraksi polifenol selama proses pembuatan wine (misalnya sonikasi must sebelum fermentasi) dan selama penuaan wine (dengan atau tanpa kontak dengan kayu) menghasilkan reaksi yang tak henti-hentinya, yang menimbulkan transformasi kompleks (mikrooksigenasi, kopigmentasi, sikloadisi, polimerisasi, dan oksidasi) pada polifenol dan tanin.

Sonikasi Must sebelum Fermentasi Wine

Ketika ultrasonik diterapkan pada must anggur, pelepasan polifenol dari daging buah anggur meningkat. Karena kavitasi akustik – yang merupakan prinsip kerja sonikasi – memecah struktur sel dan membuka struktur intraseluler dengan sangat efektif, jauh lebih banyak senyawa bioaktif dilepaskan dari buah dan kulit anggur dibandingkan dengan pengepresan tradisional. Senyawa bioaktif ini mencakup senyawa cita rasa, pigmen, dan zat yang mendukung kesehatan seperti tanin, antosianin, flavan-3-ol, proantosianidin, dan flavonol; stilbenoid seperti resveratrol; asam fenolat seperti asam benzoat, kafeat, dan sinamat; katekin, serta asam tartrat dan asam malat, di antaranya. Selain itu, gula alami seperti glukosa dan fruktosa diekstraksi, yang sangat penting untuk proses fermentasi dalam pembuatan wine. Sonikasi dapat diterapkan pada berbagai tahap pembuatan wine. García-Martín dan Sun (2013) menyajikan ultrasonik dalam penelitian mereka sebagai teknik penuaan cepat yang dapat menghasilkan wine dengan kandungan antosianin lebih tinggi dan tanin lebih rendah, yang dianggap positif untuk menghasilkan wine berkualitas tinggi. Banyak penelitian telah membuktikan efek positif ultrasonik berdaya tinggi selama pembuatan wine. Oleh karena itu, sonikasi dianggap sebagai salah satu teknologi paling menjanjikan untuk beberapa tujuan dalam proses pembuatan wine. Selain itu, ultrasonik merupakan metode yang secara resmi disetujui untuk digunakan pada buah anggur yang dihancurkan. (Lihat Natolino and Celotti, 2022)

Penelitian di bawah pengawasan Prof. Thomas Kleinschmidt dari universitas Hochschule Anhalt, Institut Penelitian Wine Jerman Tengah, menunjukkan dengan jelas peningkatan polifenol yang signifikan pada wine yang disonikasi. Misalnya, pada wine merah Jerman jenis Blauer Zweigelt, kandungan polifenol meningkat lebih dari 40%. Dalam penelitian tersebut, 1,5L wine merah Blauer Zweigelt disonikasi pada pengaturan amplitudo 100% (amplitudo 43 μm, luas permukaan sonotrode 9 cm²). Absorbansi untuk warna merah diukur pada 520 nm. Uji Folin-Ciocalteu digunakan untuk mengukur kandungan polifenol total sebagai ekuivalen katekin, yang menunjukkan peningkatan polifenol total sebesar 40%.

Ultrasonik dapat dianggap sebagai salah satu teknologi paling menjanjikan untuk beberapa tujuan dalam proses pembuatan wine dan secara resmi disetujui untuk digunakan dalam perlakuan buah anggur yang dihancurkan.
Penelitian lain oleh Natolino dan Celotti (2022) juga menunjukkan kualitas wine yang lebih unggul setelah perlakuan ultrasonik. Para peneliti dari Universitas Udine di Italia menggunakan sonikator Hielscher UP200St dengan sonotrode S26d14 untuk menyelidiki efek sonikasi pada wine merah. Seperti ditunjukkan grafik di bawah, ultrasonik meningkatkan indeks HCl untuk semua sampel yang disonikasi dari 68,06 ± 1,72 pada sampel tanpa perlakuan menjadi 73,78 ± 1,52 sebagai nilai rata-rata sampel yang diberi perlakuan. Tidak ditemukan tren yang jelas antara peningkatan amplitudo dan waktu sonikasi, meskipun dapat diamati peningkatan indeks HCl yang signifikan antara sampel yang disonikasi pada 30% dan 2 min (71,59 ± 1,06) dengan sampel pada 90% dan 10 min (74,25 ± 1,53). Pada saat yang sama, ultrasonik menurunkan rasa sepat dari 91,8 ± 1,2 pada wine tanpa perlakuan menjadi 82,7 ± 3,7 sebagai nilai rata-rata sampel yang disonikasi (lihat grafik di sebelah kanan).
Ukuran partikel zat koloid, seperti tanin dan polisakarida, diperkecil oleh sonikasi, yang berkontribusi pada peningkatan stabilitas dan persepsi sensoris akhir.

Penuaan dan Pematangan Wine secara Ultrasonik

Gelombang ultrasonik mempercepat penuaan wine dengan menerapkan gaya yang sepenuhnya bersifat fisik, yang disebut gaya sonomekanis. Jika disesuaikan dengan jenis anggur dan wine, ultrasonikasi dapat meningkatkan laju reaksi kondensasi antara antosianin dan tanin, mempersingkat waktu yang biasanya diperlukan untuk perkembangan warna alami wine sehingga mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk penuaan wine.

Penuaan Wine secara Ultrasonik Menggunakan Tanin Enologis

Tanin enologis, yang diekstraksi dari kayu ek, biji dan kulit anggur, puru tumbuhan, kastanya, quebracho, gambir, dan buah mirobalan, dapat ditambahkan pada berbagai tahap produksi wine untuk meningkatkan profil cita rasa dan ketahanan warna. Ultrasonikasi dapat mendorong penuaan wine menggunakan tanin enologis. Perlakuan dengan kayu ek secara ultrasonik merupakan proses pemindahan tanin dan senyawa cita rasa yang berasal dari kayu dari bilah atau serpihan kayu ek yang dipercepat secara signifikan. Wine yang dituakan dengan kayu ek secara ultrasonik menawarkan profil cita rasa yang sangat baik, yang terbentuk melalui perlakuan singkat selama beberapa menit dibandingkan dengan penuaan dalam tong selama beberapa bulan. Ekstraksi ultrasonik melepaskan senyawa aroma kayu ek (misalnya vanillan, eugenol, isoeugenol, furfural, 5-metilfurfural, guaiakol, 4-methulguaiacol) melalui peningkatan perpindahan massa.

Sonikator Berkinerja Tinggi untuk Pembuatan Wine secara Industri

Prosesor Hielscher Ultrasonics telah digunakan secara luas dalam bidang pembuatan wine dan penuaan minuman beralkohol hasil distilasi. Pembuat wine – baik kebun anggur butik eksklusif maupun produsen wine berskala besar – dapat menemukan peralatan ultrasonikasi yang ideal dalam rangkaian peralatan Hielscher yang luas untuk kebutuhan produksi mereka dalam ekstraksi polifenol dan pematangan wine. Konfigurasi proses batch maupun proses inline kontinu tersedia dan dapat dikirim pada hari yang sama.

Pencatatan Data Otomatis

Untuk memenuhi standar produksi produk makanan dan minuman, proses manufaktur harus dipantau dan dicatat secara terperinci. Perangkat ultrasonik digital Hielscher Ultrasonics memiliki fitur pencatatan data otomatis. Berkat fitur cerdas ini, semua parameter proses penting seperti energi ultrasonik (energi total dan bersih), suhu, tekanan, dan waktu secara otomatis disimpan pada kartu SD bawaan segera setelah perangkat dinyalakan. Pemantauan proses dan pencatatan data penting untuk standardisasi proses yang berkelanjutan dan kualitas produk. Dengan mengakses data proses yang dicatat secara otomatis, Anda dapat meninjau proses sonikasi sebelumnya dan mengevaluasi hasilnya.
Fitur lain yang mudah digunakan adalah kendali jarak jauh melalui peramban pada sistem ultrasonik digital kami. Melalui kendali jarak jauh berbasis peramban, Anda dapat memulai, menghentikan, mengatur, dan memantau prosesor ultrasonik Anda dari jarak jauh, dari mana saja.

Memenuhi Standar Kualitas Tertinggi – Dirancang & Diproduksi di Jerman

Perangkat keras canggih dan perangkat lunak cerdas sonikator Hielscher dirancang untuk menjamin hasil ekstraksi ultrasonik yang andal dari bahan baku botani Anda, dengan hasil yang dapat direproduksi serta pengoperasian yang mudah dan aman. Ketangguhan, keandalan, pengoperasian 24/7 pada beban penuh, dan kemudahan pengoperasian dari sudut pandang pekerja merupakan faktor kualitas tambahan yang membuat sonikator Hielscher menjadi pilihan yang disukai.
Ekstraktor Hielscher Ultrasonics digunakan di seluruh dunia untuk ekstraksi berkualitas tinggi pada produk makanan dan minuman. Terbukti memberikan hasil yang tinggi dan kualitas unggul, sonikator Hielscher tidak hanya digunakan oleh pembuat wine butik yang lebih kecil, tetapi terutama dalam produksi industri wine yang didistribusikan secara komersial. Berkat perangkat keras yang tangguh dan perangkat lunak yang cerdas, prosesor ultrasonik Hielscher dapat dioperasikan dan dipantau dengan mudah.
Hielscher Ultrasonics di Teltow, Jerman, merupakan perusahaan keluarga yang dikelola oleh pemiliknya. Hielscher Ultrasonics bersertifikat ISO. Tentu saja, sonikator Hielscher mematuhi CE dan memenuhi persyaratan UL, CSA, dan RoHs.

Tabel di bawah memberikan gambaran perkiraan kapasitas pemrosesan sonikator kami: