超音波によるワイン樽の効率的な洗浄と衛生処理

ワインの熟成に用いるオーク樽は、強力超音波を使用して効率的に洗浄し、衛生処理できます。超音波処理により酒石酸塩が除去され、酵母（Brettanomyces、Dekkera）などの微生物が死滅します。さらに、その後に樽をワインの熟成に使用すると、木材由来の香気成分がより利用されやすくなります。

ワイン樽の超音波洗浄

高出力超音波は、木材の表面と深部構造にさまざまな作用を及ぼします。木材内の超音波キャビテーション（音響キャビテーションとも呼ばれます）は、大きな圧力差、高温、高速の液体流など、エネルギー密度の高い条件を局所的に生み出します。
これらの物理的・音響機械的な力により、樽表面の濡れ性が向上し、残留堆積物（酒石酸塩など）が除去され、微生物が破壊され、酸素移動速度が増加します。

ワイン樽の超音波衛生処理 – 科学的に実証された結果

微生物数の測定や比表面の測定などの科学的分析により、超音波による微生物の不活化と酒石酸塩の除去が科学的に実証されています。超音波による樽の洗浄は、確実に再現可能な結果（反復性）をもたらし、木材表面の不均一性の影響を受けないことが実証されています。木製の樽板はある程度の疎水性を示し、これが木材深部構造からの香気成分の放出を妨げます。高性能超音波は、特に高温（80◦C）で、木材と液体の接触角を増加させる可能性があります。酒石酸塩の除去と適切な衛生処理によって木材の状態が回復するため、高性能超音波は木材の初期酸素移動能力を高めます。強力な超音波の作用は表面を洗浄するだけでなく、木材に自然に存在する細孔を通って、より深い木材層にも達します。
この超音波処理の深部への作用は、樽を衛生処理するだけでなく、木材構造内に存在する香気成分をワインの熟成に利用できるようにします。

超音波処理前（左）と処理後（右）の酒石酸塩除去の例（UIP4000hdT、60ºC）。
（研究および写真：© Breniaux et al., 2019）

超音波による酵母の死滅

Breniaux et al. (2019)の研究では、高出力超音波により、木材構造内の深さ8 mmまで、Brettanomyces spp.の個体数の35%、酵母全体の36%、乳酸菌の90%、酢酸菌の100%を除去できることも実証されました。研究者らは運転パラメータを最適化することで、超音波処理の効果をさらに向上させることができ、超音波による衛生処理の効果は木材内の深さ9 mmにまで達しました。これは、ワインが浸透し、それに伴ってBrettanomyces酵母も侵入できる深さでもあります。

オーク樽の酸素脱着に対する超音波の作用

超音波処理は木材の酸素脱着能力に大きな影響を及ぼします。超音波処理したオーク材と未処理のオーク材を比較すると、超音波処理をしていない木材の酸素脱着速度は半分でした。高出力超音波処理後の酸素脱着量は10 mg/L近くに達し、超音波処理による酸素脱着能力の大幅な増加を示しました。超音波処理した再使用オーク樽のこれらの酸素脱着値は、未使用のオーク材と同等であり、使用済みの樽を超音波によって再生でき、オーク材の構造に悪影響が及ばないことを示しています。（参照：Breniaux et al., 2019）

樽の洗浄用の高性能超音波処理装置

Hielscher Ultrasonicsは、高性能超音波装置の市場をリードしています。超音波振幅、時間、水温などの運転パラメータは、ワイン樽の超音波洗浄と衛生処理の効率に寄与します。Hielscherの高出力超音波処理装置は、信頼性の高い洗浄効果と衛生処理効果を得るために、全面的な制御が可能です。Cascatrodeを装備したUIP4000hdTは、木製ワイン樽を効率的かつ迅速に深部まで洗浄するために使用される、最も一般的な構成です。
超音波処理装置の設計、製造、販売における長年の経験を背景に、Hielscherの超音波処理装置は、その性能、堅牢性、信頼性で知られています。