ポリフェノールが豊富なワインとパワー超音波
超音波処理は、ブドウからマストへのフェノール化合物の抽出を改善し、これが総ポリフェノール含有量に貢献します – これにより、ワインのさらなる熟成プロセスが改善されます。パワー超音波の適用により、抽出収率が向上し、ワインの熟成が促進されます。したがって、パワー超音波は、砕いたブドウの処理に承認された方法であり、ポリフェノール抽出、ワインの熟成/熟成、オークに適用されます。
ポリフェノール抽出とワイン熟成のためのパワー超音波
ワイン造りにおける超音波のメカニズムは、超音波/音響キャビテーションに基づいています。キャビテーションの高せん断力は、細胞構造を破壊し、細胞壁の細孔を拡大します。これにより、細胞内物質(デンプン、酵素、タンパク質、フェノール成分など)が放出されます。超音波のソノメカニカルな力は、組織内の溶媒の分布と細胞材料への溶媒の浸透を支え、これにより物質移動が大幅に増加します。さらに、超音波処理は、ポリフェノールの重合および縮合などの生化学反応を促進し、微量酸素化を誘導する。これらすべての超音波の影響は、ワインの熟成と熟成に貢献しています。
ブドウからの超音波ポリフェノール抽出
ワイン中のポリフェノール:ワインでは、ポリフェノールとワインの品質は密接に関連しています。これらのブドウの二次メタボイルトは、ワインの官能特性に大きな影響を与え、色、渋み、苦味などの品質要因に影響を与えます。ワイン製造プロセス(例えば、発酵前のマストの超音波処理)およびワイン熟成中(木材接触の有無にかかわらず)におけるポリフェノール抽出のための超音波処理は、ポリフェノールおよびタンニンの複雑な変換(微小酸素化、共色素沈着、環化付加、重合、および酸化)を引き起こす無限の反応を引き起こす。
ワイン発酵前のマストのソニケーション
ブドウのマストに超音波を適用すると、ブドウの果肉からのポリフェノールの放出が増加します。音響キャビテーション以来 – これは超音波処理の動作原理です – 細胞構造を破壊し、細胞内構造を非常に効果的に開き、従来の圧搾と比較して、はるかに多くの生理活性化合物がブドウとブドウの皮から放出されます。これらの生理活性化合物には、フレーバー化合物、顔料、およびタンニン、アントシアニン、フラバン-3-オール、プロアントシアニジン、フラボノールなどの健康促進物質が含まれます。レスベラトロールなどのスチルベノイド。安息香酸、カフェイン酸、桂皮酸などのフェノール酸。カテキン、酒石酸、リンゴ酸など。さらに、ワイン造りの発酵プロセスに不可欠なブドウ糖や果糖などの天然糖が抽出されます。超音波処理は、ワイン製造中のさまざまなステップで適用できます。García-MartínとSun(2013)は、彼らの研究で超音波をクイックエイジング技術として提示し、アントシアニンの含有量が高く、タンニンの減少をもたらす可能性のあるワインを提供し、高品質のワインを生産するのにプラスと見なされています。多くの研究が、ワイン造り中のパワー超音波のプラスの効果を証明しています。したがって、超音波処理は、ワイン製造プロセスにおけるいくつかの目的にとって最も有望な技術の1つと考えられています。さらに、超音波は、砕いたブドウに使用するための公式に承認された方法です。(cf. Natolino and Celotti, 2022)
中央ドイツのワイン研究所であるアンハルト大学教授のトーマス・クラインシュミット教授の監督下での研究は、超音波処理されたワイン中のポリフェノールの大幅な増加を明確に示しています。例えば、ブラウアー・ツヴァイゲルトというドイツの赤ワインでは、ポリフェノール含有量が40%以上増加しました。この研究では、1.5Lの赤ワインBlauer Zweigeltを100%の振幅設定(振幅43μm、ソノトロード表面9cm)で超音波処理しました2).消光は520nmで赤色に着色されました。Folin-Ciocalteuアッセイを使用して、カテキンとしての総ポリフェノール含有量を測定したところ、総ポリフェノールが40%増加しました。
- より強烈なフレーバー
- より多くのポリフェノール
- 暗い色
- 渋みが少ない
- HCl指数が高い
- より柔らかく、丸みを帯びた口当たり
NatlinoとCelotti(2022)の別の研究でも、超音波治療後の優れたワイン品質が実証されました。イタリアのウーディネ大学の研究者は、ヒールシャー超音波装置を使用しました ヒールシャー超音波装置 UP200St ソノトロードS26d14 赤ワインに対する超音波処理の影響を調査しました。 下のグラフが示すように、超音波は、未処理のサンプルの68.06±1.72から、処理されたサンプルの平均値として73.78±1.52まで、すべての超音波処理サンプルのHClインデックスを向上させます。振幅の増加と超音波処理時間の間に明確な傾向は強調できませんでしたが、30%と2分(71.59 ± 1.06)と90%と10分(74.25 ± 1.53)で超音波処理サンプル間のHCl指数の有意な増加を観察することは可能です。同時に、超音波は、未処理のワインの平均値として、未処理のワインの収斂性を91.8±1.2から82.7±3.7に減少させます(右のグラフを参照してください).
タンニンや多糖類などのコロイド状の物質の粒子サイズは、超音波処理によって縮小され、安定性の向上と最終的な感覚知覚に貢献します。
- より強烈なフレーバーブーケ
- より多くのポリフェノール
- 暗い色
- 渋みが少ない
- HCl指数が高い
- より柔らかく、丸みを帯びた口当たり
ワインの超音波熟成と熟成
超音波は、純粋に物理的な、いわゆるソノ・メカニカルな力を加えることで、ワインの熟成を加速させます。ブドウとワインの種類に合わせて調整すると、超音波処理はアントシアニンとタンニンとの間の縮合反応速度を高め、天然ワインの色の発生の従来の時間を短縮し、それによってワインの熟成に必要な時間を短縮することができます。
ワイン醸造学タンニンを用いた超音波ワイン熟成
オーク材、ブドウの種子と皮、植物の胆汁、栗、ケブラチョ、ガンビエ、ミロバランの果実から抽出されたワイン醸造タンニンは、ワイン生産のさまざまな段階で添加して、風味プロファイルと色の耐久性を向上させることができます。超音波処理は、ワイン醸造学的タンニンを使用してワインの熟成を促進することができます。超音波オークは、オーク材のステーブやチップから木材由来のタンニンとフレーバー化合物を転写する大幅に加速されたプロセスです。超音波でオークで熟成されたワインは、数ヶ月の樽熟成と比較して、数分の短い処理で開発される優れたフレーバープロファイルを提供します。超音波抽出は、物質移動の増加によりオーク芳香化合物(例えば、バニラン、オイゲノール、イソオイゲノール、フルフラール、5-メチルフルフラール、グアイアコール、4-メトルグアイアコール)を放出する。
工業用ワイン造りのための高性能超音波装置
ヒールシャー超音波プロセッサは、ワイン造りとスピリット熟成の分野で確立されています。ワインメーカー – 高級なブティックブドウ園と大規模なワイン生産者の両方 – ヒールシャーの幅広い機器範囲で、ワインポリフェノールの抽出と熟成における彼らの生産要件のための理想的な超音波処理装置を見つけてください。バッチ式および連続式インラインプロセスのセットアップは、すぐに利用でき、即日出荷できます。
自動データプロトコル
食品および飲料製品の生産基準を満たすためには、製造プロセスを詳細に監視し、記録する必要があります。ヒールシャー超音波デジタル超音波装置は、自動データプロトコルを備えています。このスマート機能により、デバイスの電源がオンになるとすぐに、超音波エネルギー(総エネルギーと正味エネルギー)、温度、圧力、時間などのすべての重要なプロセスパラメータが内蔵SDカードに自動的に保存されます。プロセス監視とデータ記録は、継続的なプロセスの標準化と製品品質にとって重要です。自動的に記録されたプロセスデータにアクセスすることで、以前の超音波処理実行を修正し、結果を評価できます。
もう一つのユーザーフレンドリーな機能は、当社のデジタル超音波システムのブラウザリモコンです。リモートブラウザコントロールを介して、どこからでもリモートで超音波プロセッサを開始、停止、調整、監視できます。
最高の品質基準を満たす – 設計 & ドイツで製造
の洗練されたハードウェアとスマートなソフトウェア ヒールシャー超音波装置は、再現性のある結果とユーザーフレンドリーで安全な操作で、あなたの植物原料からの信頼性の高い超音波抽出結果を保証するように設計されています。堅牢性、信頼性、全負荷下での24 / 7操作、および労働者の視点からの簡単な操作は、ヒールシャー超音波装置を好ましいものにするさらなる品質要因です。
ヒールシャー超音波抽出器は、食品および飲料製品の高品質な抽出に世界中で使用されています。高い収量と優れた品質を提供することが証明されている、ヒールシャー超音波装置は、小規模なブティックワインメーカーだけでなく、主に商業的に流通しているワインの工業生産に使用されています。その堅牢なハードウェアとスマートソフトウェアにより、ヒールシャー超音波プロセッサは簡単に操作および監視することができます。
ドイツのテルトウにあるヒールシャー超音波は、オーナー経営の家族経営の会社です。ヒールシャー超音波はISO認証を取得しています。もちろん、ヒールシャー超音波装置はCEに準拠しており、UL、CSAおよびRoHsの要件を満たしています。
以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力を示しています。
バッチボリューム | 流量 | 推奨デバイス |
---|---|---|
10〜2000mL | 20〜400mL/分 | UP200HTの, UP400セント |
0.1〜20L | 0.2 から 4L/min | UIP2000hdT |
10〜100L | 2〜10L/分 | UIP4000hdTの |
N.A. | 2〜15L/分 | UIP6000hdT |
N.A. | 10〜100L/min | UIP16000 |
N.A. | 大きい | クラスタ UIP16000 |
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文献/参考文献
- Parthey, Beatrix; Lenk, Matthias; Kleinschmidt, Thomas (2014): Ultraschallbehandlung von Traubenmaische und Wein. Präsentation der Hochschule Anhalt, Mitteldeutsches Institut für Weinforschung, 2014.
- Andrea Natolino, Emilio Celotti (2022): Ultrasound treatment of red wine: Effect on polyphenols, mathematical modeling, and scale-up considerations. LWT Volume 154, 2022.
- Ceferino Carrera; Ana Ruiz-Rodríguez; Miguel Palma; Carmelo G. Barroso (2012): Ultrasound assisted extraction of phenolic compounds from grapes. Analytica Chimica Acta 732, 2012. 100–104.
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
知っておく価値のある事実
ワイン中の生理活性物質
ワイン中のフェノール含有量は、フェノール化合物を指します – 天然フェノールとポリフェノールには、ワインの味、色、口当たりに影響を与える数百の化合物の大きなグループが含まれています。これらの化合物には、フェノール酸、スチルベノイド、フラボノール、ジヒドロフラボノール、アントシアニン、フラバノールモノマー(カテキン)、フラバノールポリマー(プロアントシアニジン)が含まれます。この大規模な天然フェノールグループは、フラボノイドと非フラボノイドの2つのカテゴリーに大きく分けることができます。フラボノイドには、ワインの色と口当たりに寄与するアントシアニンとタンニンが含まれます。非フラボノイドには、レスベラトロールなどのスチルベノイドや、安息香酸、カフェイン酸、桂皮酸などのフェノール酸が含まれます。
ポリフェノール
ポリフェノールは、植物に見られる二次代謝産物です。生理活性物質として、ポリフェノールは、植物色素、フレーバー成分、光合成システムの保護剤、または生体高分子(リグニンやスベリンなど)のビルディングブロックに分類できます。ポリフェノールのクラスには、フラボノイドおよびアントシアニン、プロシアニジン、安息香酸誘導体(例えば、バニリン酸などのヒドロキシ安息香酸、没食子酸などのトリヒドロキシ安息香酸、プロトカテク酸などのジヒドロキシ安息香酸)、桂皮酸誘導体(コーヒー酸やp-クマル酸などのヒドロキシケイ皮酸)、およびスチルベン誘導体(例えば、レスベラトロール)が含まれます。
今日、8000以上のポリフェノール化合物が植物で同定されています。