Teknologi ultrasound Hielscher

Sonikasi untuk Wine – Aplikasi Inovatif Ultrasound untuk Pabrik Wine

Ultrasuara adalah metode pengolahan non-termal, yang sudah banyak digunakan di industri makanan karena penerapannya yang ringan namun berpengaruh signifikan terhadap produk. Untuk perkebunan anggur, sonikasi menawarkan berbagai aplikasi seperti ekstraksi rasa, fenolat dan pewarna, pematangan & proses penuaan, oaking serta degassing.
Wine adalah minuman beralkohol, yang sering dibuat dari anggur, tetapi juga dari buah-buahan lainnya (misalnya appel wine, elderberry wine) atau bahan berbasis tepung (misalnya rice wine, maize wine.
Wine adalah bring konsumsi yang disukai, yang memerlukan proses yang mewah. Pembuatan Wine berkualitas tinggi dikenal sebagai bisnis yang memakan waktu dengan biaya yang intensif. Akhirnya, dalam kepentingan winemaker untuk mempercepat Fermentasi (Konversi ke alkohol) dan pematangan (untuk menanamkan rasa dan aroma kompleks) dan sekaligus menghasilkan minuman berkualitas tinggi dengan rasa, buket, mouthfeel dan warna yang diinginkan.
Power ultrasonics adalah teknik yang efektif untuk membantu produksi anggur pada berbagai tahap untuk ekstraksi, oaking, dispersing, dan penuaan.

Powerful ultrasonicator UIP4000 untuk volume aliran yang besar

Efek yang Berbeda dari Ultrasonik dalam Pengolahan Anggur

Kekuatan ultrasound yang diterapkan pada anggur menawarkan banyak efek yang menguntungkan. Aplikasi yang paling penting termasuk intensifikasi rasa dari buket anggur dengan mengekstrak komponen kaya rasa, seperti fenolat dan aromatik, oaking, dan percepatan pematangan & proses penuaan.

Ekstraksi Senyawa Aromatik dan Fenolik dari Anggur

Ultrasound adalah cara yang terkenal dan terbukti untuk ekstraksi bahan tanaman intraselular dan senyawa aromatik. Aktivitas mekanis ultrasound mendukung difusi pelarut ke dalam jaringan. Saat ultrasound memecah dinding sel secara mekanis dengan gaya geser kavitasi, saat ultrasound memecah dinding sel secara mekanis dengan gaya geser kavitasi, ia mempermudah transfer dari sel ke pelarut. Pengurangan ukuran partikel oleh kavitasi ultrasonik meningkatkan luas permukaan yang kontak antara fasa padat dan fasa cair.
Anggur terkenal dan diminati karena kekayaan polifenolnya. Senyawa fenolik ini (seperti flavanols monomer, dimeric, trimeric, dan procyanidins polimerik serta asam fenolik) dari anggur dikenal karena sifat antiradik dan antioksidannya. Secara kimiawi, mereka dapat dipisahkan dalam dua subkategori: flavonoid dan non-flavonoid. Flavonoid terpenting dalam anggur adalah anthocyanin dan tanin yang berkontribusi pada warna, rasa dan mouthfeeling. Di antara non-flavonoid adalah stilbenes seperti resveratrol dan senyawa asam, seperti benzoic, caffeic dan cinnamic acid. Sebagian besar dari semua senyawa fenolik ini terkandung dalam kulit anggur dan biji. Kekuatan ultrasonik yang intens mampu mengekstrak bahan berharga dari biji anggur dan kulit secara efisien.
Dalam studi Cocito dkk. (1995), ultrasonikasi telah ditunjukkan sebagai proses yang cepat, berulang dan linier untuk ekstraksi senyawa aroma dalam bentuk must and wine. Hasil yang diperoleh dari konsentrasi senyawa dengan ekstraksi ultrasonik lebih tinggi daripada ekstraksi kolom C18 (ekstraksi resin).
Menyimpulkan keuntungan ultrasound adalah alternatif yang murah, sederhana dan efisien untuk cara ekstraksi non-termal konvensional, seperti tekanan hidrostatik tinggi (HP), karbon dioksida terkompresi (cCO2) dan karbon dioksida superkritis (ScCO2) dan pulse medan listrik yang tinggi (HELP). Keuntungan lebih jauhnya adalah kenyataan, bahwa ekstraksi ultrasonik - berbeda dengan alternatif yang disebutkan di atas - dapat dengan mudah diuji laboratorium atauskala bench-top. Uji coba ini memberikan hasil yang dapat direproduksi sehingga peningkatan skala berikut tidak memerlukan upaya lebih lanjut untuk menemukan pengaturan optimal. Untuk produksi usaha penuh, heavy-duty ultrasonikator yang handal hingga 16.000 watt per unit memungkinkan pengolahan sonikasi untuk volume aliran yang sangat tinggi.

Ultrasound Membantu Ekstraksi untuk Wine Oaking

Selama tahap oaking, anggur bersentuhan dengan kayu barel (oaking tradisional) atau dengan serpihan kayu yang ditambahkan, tongkat kayu / staves atau oaking powder (alternatif oaking). Kayu yang paling umum untuk oaking (flavoring) adalah - yang sesuai dengan persyaratan prosedur - oak (quercus). Jenis kayu lainnya, lebih jarang digunakan, mis. Kastanye, pinus, kayu merah, ceri atau akasia. Sifat kimia kayu digunakan untuk mendapatkan efek mendalam sehubungan dengan rasa dan buket anggur. Fenol yang terkandung di dalam oak berinteraksi dengan rasa yang menghasilkan anggur, seperti vanili, karamel, krim, rempah-rempah atau rasa tanah. Efek yang sangat penting adalah memiliki ellagitannin (tannin terhidrolisis), yang berasal dari struktur lignin di kayu, karena melindungi anggur dari oksidasi dan reduksi.
Ultrasonik ekstraksi berguna untuk tahap oaking anggur karena terbukti, bahwa penetrasi cairan ke dalam struktur bubuk kayu, potongan tipis, batang atau tongkat akan ditingkatkan dengan siklus tekanan tinggi dan tekanan rendah yang dihasilkan oleh ultrasound. Dengan demikian transfer massa akan meningkat drastis, ini melibatkan jangka oaking dan hasil yang lebih tinggi sehubungan dengan rasa. Jika bubuk kayu oak atau kayu aroma distilasi (alternatif oaking) diterapkan menjadi anggur, kekuatan ultrasonik menyediakan dispersi partikel yang sangat halus atau tetesan menjadi anggur untuk meningkatkan permukaan pembasahan dan eksposur. Ini sangat penting untuk mencapai rasa yang tinggi dan mouthfeel dan berkontribusi terhadap kualitas minuman beralkohol. Fakta bahwa barrelling dan proses penuaan memebutuhkan waktu dan melibatkan faktor biaya dalam fermentasi wine, membuat ultrasound menjadi metode pengolahan yang sangat menarik, seperti perangkat ultrasonik Hielscher yang meyakinkan dengan biaya rendah investition, penggunaan yang mudah dan dengan efisiensi engeri yang luar biasa.

Kekuatan ultrasound yang tinggi memiliki berbagai efek menguntungkan pada buah anggur dan wine. (Klik untuk memperbesar!)

Ultrasonikator UIP500hd untuk pengolahan wine dengan ultrasonik

Ultrasound Membantu Aglomerasi untuk Penuaan Aggur

Selama proses penuaan anggur dengan waktu yang intensif secara tradisional, terjadi reaksi berbagai molekul dalam anggur. Ini berarti bahwa molekul berubah sesuai dengan interaksi antara satu dengan yang lainnya.Waktu dan hasil perubahan molekuler ini bergantung pada kandungan anggur dan lingkungannya. Biasanya, sudah disetujui bahwa alkohol terdispersi dalam minuman keras, tapi ini tidak berarti bahwa pencampuran molekul akan tercapai. Seperti pada anggur tentu saja hanya energi rendah untuk reaksi – pengikat dan pencampuran-yang tersedia, tingkat perubahan alam sebagian besar akan tidak selesai. Sementara ramuannya cenderung berinteraksi, menempel, dan mengubah sifat molekuler, mereka tidak dapat mewujudkan interaksi, konversi, atau ikatan absolut pada tingkat molekuler dengan alasan hadirnya energi rendah.
Ketika wine disonikasi (yang berarti energi masuk ke dalam cairan), bahan menawarkan tingkat dispersi lebih konsisten dan seragam. Dengan sonikasi, anggur menjadi cairan yang homogen dengan memperpanjang masa simpan dalam waktu yang sangat singkat dalam pengolahan.Homogenitas memungkinkan interaksi yang lebih tinggi antara molekul dan dengan demikian perubahan molekuler lebih lengkap. Ini berarti peningkatan rasa dan kualitas.

Dispersi: Sebelum pembotolan, kebanyakan anggur diperlakukan dengan aditif, pengawet (misalnya bisulfate kalium, natrium bisulfate), pembersih, bubuk pewarna dan juga fining agen dan ameliorants. Aditif ini digunakan untuk menghindari prematur kecoklatan dan pembusukan, untuk meningkatkan kualitas anggur, serta untuk menghilangkan cacat atau untuk mendukung proses fermentasi. Dengan ultrasonikasi, zat aditif ini dapat disebarkan dengan sangat konsisten ke dalam anggur sehingga hasil yang lebih tinggi dari proses tersebut tercapai. Hal ini akhirnya mengarah pada kualitas dan rasa yang lebih baik - usage dari seita pengusaha wine.

Ekstraksi Ultrasonik untuk Senyawa Aktif

Anggur memiliki berbagai macam senyawa aktif yang menguntungkan kesehatan seperti tanin, fenolat, flavonoid dan lainnya, yang merupakan bahan berharga yang digunakan dalam industri farmasi, makanan dan kosmetik.

Excursus

Penuaan Anggur Beras dan Anggur Jagung: Chang et al. (2002) menemukan dalam penelitian mereka tentang anggur beras dan anggur jagung bahwa efek penuaan dari sonikasi anggur bergantung pada jenis anggur. Begitu juga dengan proses penuaan rice wine dengan ultrasonik tentang nilai pH, kandungan alkohol, asetaldehid, kualitas aroma dan rasa secara signifikan lebih baik daripada proese penuaan dengan ultrasonik meize wine. Untuk keduanya, rice wine dan maize wine, waktu penuaan sangat berkurang (dari 1 tahun sampai 1 minggu atau 3 hari).

Kekuazan ultrasonik yang dipalikasikan untuk anggur, jus, smoothies dan saus untuk meningkatkan rasa. Dengan lisis ultrasonik dan ekstraksi, bahan intra-seluler dilepaskan, menghasilkan kualitas gizi dan rasa yang lebih baik.

Ultrasonikator Industri dengan flow through reactor untuk sonikasi wine dan jus.

Hielscher's Ultrasonik Prosesor

Hielscher adalah pemasok perangkat ultrasonik terkemuka dengan kualitas dan performance yang lebih baik.Perangkat ultrasonik buatan Hielscher digunakan untuk sampel laboratorium, pemrosesan skala pilot atau produksi skala penuh dalam berbagai industri dan penelitian. Untuk kinerja dan penyesuaian sempurna pada setiap proses, Hielscher menawarkan berbagai macam perangkat ultrasonik untuk sonication dari setiap volume cairan, dari beberapa microliter melalui ratusan cubicmeters per jam. Perangkat ultrasonik dapat dengan mudah diuji untuk efisiensi prosesnya dalam skala yang lebih kecil. Biasanya, UIP1000hd (1kW) digunakan untuk pengembangan proses untuk laju aliran dari 0.5L sampai 1000L per jam. Pada skala ini, efisiensi pengolahan dapat dioptimalkan dengan memvariasikan amplitudo, tekanan dan laju alir. Pemasangan atau retrofitting sistem ultrasound ke jalur produksi dengan pengoperasian dan perawatan yang sederhana dan tyda sulit.

Ultrasonik dalam Cairan

Kekuatan ultrasound yang tinggi menghasilkan Kavitasi ke dalam cairan.Selama ledakan gelembung kavitasi, secara lokal muncul kekuatan yang sangat tinggi: di "titik panas" kavitasi sangat tinggi (sekitar 5.000K) dan tekanan (sekitar 2.000 ton) tercapai. Ledakan gelembung kavitasi juga menghasilkan jet cair hingga kecepatan 280 m / s. Bila kekuatan intens ini masuk ke cairan, mereka menyebabkan efek yang berbeda. Dalam cairan beralkohol, ultrasonication menyebabkan percepatan oksidasi, polimerisasi, dan kondensasi alkohol, aldehid, ester, dan olefin untuk membangun senyawa baru yang menciptakan rasa dan buket yang lebih banyak dan lebih baik.
Sebagai aplikasi ultrasonik yang paling menarik untuk membuat wine (vinification), ultrasound terutama membantu Extraction / Ekstraksi, aglomerasi, dan Dispersi harus diberi nama. Dampak tersebut membuat sonikasi seperti metode pengolahan yang efektif untuk anggur dan minuman lainnya.

Literatur / Referensi

  • Chang, Audrey Chingzu; et al. (2002): Penerapan 20kHz gelombang ultrasonik untuk mempercepat penuaan anggur yang berbeda.
  • Cocito, C .; et al. (1995): ekstraksi cepat dari senyawa aroma di keharusan dan anggur dengan cara USG.
  • Ghafoor, Kashif; et al. (2009): Optimalisasi metode ekstraksi senyawa aroma dalam anggur putih menggunakan ultrasound.
  • Hernanz Vila, Dolores; et al. (1999): Optimalisasi metode ekstraksi senyawa aroma dalam anggur putih menggunakan ultrasound.
  • Jiranek, Vladimir et al. (2007): ultrasonik daya tinggi sebagai alat baru menawarkan kesempatan baru untuk mengelola mikrobiologi anggur.
  • Vilkhu, Kamaljit; et al. (2006): Aplikasi dan peluang untuk USG dibantu ekstraksi dalam industri makanan - review A.
  • Hubungi kami / informasi lebih lanjut

    Hubungi kami mengenai kebutuhan pengolahan Anda. Kami akan merekomendasikan parameter setup dan pengolahan yang paling cocok untuk proyek Anda.





    Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.