ღვინოების დაძველება და დაძველება ულტრაბგერით
ღვინის დაძველება და მუხნარი დიდად უწყობს ხელს ღვინის საბოლოო გემოსა და ხარისხს. ცნობილია, რომ ორივე პროცესი დიდხანს გრძელდება, ხშირად მომწიფების პროცესი გრძელდება წლების განმავლობაში. ულტრაბგერა არის უაღრესად ეფექტური და სწრაფი ტექნოლოგია, რომელიც აძლიერებს ღვინის მომწიფებას და მნიშვნელოვნად აჩქარებს ისეთ პროცესებს, როგორიცაა მუხის ნაერთების მოპოვება, მიკროოქსიგენაცია და ქიმიური პროცესი (მაგ., პოლიმერიზაცია). ულტრაბგერითი დაძველებით, ახალგაზრდა ღვინოები შეიძლება რამდენიმე წუთში დაძველდეს მომწიფებულ ღვინომდე მუხის კასრებში რამდენიმე წლის დაძველების ბუკეტით.
მუხისგან მიღებული ღვინის არომატები ულტრაბგერითი ექსტრაქციის გამოყენებით
ასტრინგენტურობასთან დაკავშირებული ფენოლური ნაერთები და არომატული ნაერთები, რომლებიც მიღებულია მუხის ხისგან, ძალიან სწრაფად გადადის, როდესაც დაძველებისას ღვინის დროს ხმოვანი ხსნარი გამოიყენება. ულტრაბგერამ დააჩქარა მუხის ნაერთების მოპოვება რამდენიმე წუთამდე – ღვინის ტრადიციულ კასრში დაძველების რამდენიმე წლიანთან შედარებით.
ღვინის დაყენება ულტრაბგერით
გაძლიერებული მუხის მოსამზადებლად, მუხის ჩიფსები ან ღვეზელები ღვინოში ხმიანდება. ულტრაბგერითი ტალღები ხსნის და არღვევს ხის მასალის უჯრედის კედლებს, ასე რომ, უჯრედშიდა ნაერთები, როგორიცაა ტანინები, ფენოლები, ფურონები, ლაქტონები და ა.შ. გამოიყოფა ღვინოში ულტრაბგერითი კავიტაციის შედეგად. ვინაიდან ულტრაბგერითი რხევა და კავიტაცია ქმნის ძლიერ ტურბულენტობას და მიკრონაკადს, მასის გადატანა უჯრედის შიგთავსსა და მიმდებარე გამხსნელს შორის მკვეთრად ძლიერდება ისე, რომ ბიომოლეკულები (ანუ არომატული ნაერთები) ეფექტური და სწრაფად გამოთავისუფლდებიან. მას შემდეგ, რაც sonication არის წმინდა მექანიკური მკურნალობა, იგი არ ამატებს ქიმიკატების ღვინოს.
ღვინის ტრადიციული დაძველების და ღვინოში ულტრაბგერითი დაძველების თვისებების შედარება. ულტრაბგერითი დაძველებული ღვინო თავის პიკს მნიშვნელოვნად სწრაფად აღწევს.
(გრაფიკა: ©Yıldırım and Dündar, 2017, ადაპტირებული Leonhardt and Morabito-დან, 2007).
ულტრაბგერითი შეიძლება დაძველდეს ღვინო რამდენიმე წუთში. ულტრაბგერა გამოიყენება ქიმიური პროცესების დასაწყებად და მუხიდან მიღებული ნაერთების (მაგ. არომატული ნაერთების) ხისგან ღვინოში გადატანის დასაჩქარებლად.
ულტრაბგერა – მხოლოდ მექანიკური ძალები
მაღალი ინტენსივობის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერითი ქმნის ენერგეტიკულ პირობებს, მაღალი წნევის, ტემპერატურისა და მაღალი ათვლის ძალების გამოსახატავად. ეს ფიზიკური ძალები ხელს უწყობენ უჯრედული სტრუქტურების მოშლას უჯრედშიდა ნაერთების გარემოში გათავისუფლების მიზნით. გარდა ამისა, ღვინის ულტრაბგერითი დაძველების პროცესი ხელს უწყობს მიკროჟანგბადის და დაჟანგვის პროცესებს. ამრიგად, კონტროლირებადმა ულტრაბგერითმა შეიძლება დადებითად იმოქმედოს ღვინოში არსებულ ქიმიურ რეაქციებზე. ულტრაბგერითი დაძველებული ღვინოები ხარისხობრივ პიკს მნიშვნელოვნად უფრო სწრაფად აღწევს, ვიდრე ტრადიციულად დაძველებული ღვინოები. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი დაძველებული ღვინოები აჩვენებენ კონსერვაციის მაღალ დონეს, ასე რომ, გაჟღენთილი ღვინო ინარჩუნებს თავის პიკს უფრო მეტ ხანს, ვიდრე სტანდარტული დაძველების პროცესი.
უჯრედის კედლის დარღვევის მექანიზმი (ა) უჯრედის კედლის მსხვრევა კავიტაციის გამო. (ბ) გამხსნელის დიფუზია უჯრედის სტრუქტურაში.
(გრაფიკა ადაპტირებულია Shirsath et al., 2012)
ღვინის ულტრაბგერითი დაძველების უპირატესობები მუხის კასრის დაძველებასთან შედარებით
მუხის კასრები ღვინის დაძველების ჩვეულებრივი, ტრადიციული პროცესია. მუხის კასრებში დაჟანგვა ხდება მცირე რაოდენობით კასრში ხანგრძლივი შენახვის დროს. პრემიუმ ღვინის ღუმელის შენახვის ვადა რამდენიმე წელიწადს იღებს, შესაბამისად, ძვირადღირებული პროცესია. მუხის კასრებში მომწიფებისას ღვინო წარმოქმნის უამრავ უნიკალურ არომატს. გარდა წლების ხანგრძლივი მომწიფების პროცესისა და მასთან დაკავშირებული დროის დაკარგვისა, მუხის კასრების შეძენა და შენარჩუნება ძვირია. არასასურველმა მიკროორგანიზმებმა, როგორიცაა საფუარის სახეობები (მაგ. Brettanomyces და Dekkera) შეიძლება დაბინძურდეს ღვინის კასრებში. საფუარით გაფუჭებული ღვინო ცნობილია ცუდი გემოთი და სუნით.
ტრადიციული კასრის მუხის ამ ნაკლოვანებების გამო, ღვინის ულტრაბგერითი დაძველება და მუხნარი არის კასრებში ტრადიციული დაძველების ეკონომიური და მეცნიერულად დადასტურებული ალტერნატივა. ულტრაბგერითი დამუშავება ამცირებს მომწიფების დროს და აუმჯობესებს ღვინის რამდენიმე ხარისხობრივ ფაქტორს. ულტრაბგერითი დამუშავება შეიძლება გამოყენებულ იქნას მეღვინეობის პროცესის სხვადასხვა ეტაპებზე, მათ შორის მაცერაციის, პოლიფენოლის ექსტრაქციის, ასევე დაძველების, მომწიფების და მუხის მომწიფების დროს. სამეცნიერო კვლევები და სამრეწველო დანერგვები ადასტურებს მეღვინეობაში ულტრაბგერითი მოქმედების მართებულობას დაძველების შემცირებულ პერიოდებში მნიშვნელოვანი გაუმჯობესებით და მაღალი ხარისხის ღვინოების უფრო ეფექტური წარმოებით.
ულტრაბგერითი დაჩქარებული ღვინის მომწიფება: შესწავლა პროფ. Kleinschmidt გვიჩვენებს 3-მეთილ-1 ბუტანოლის არომატის სასარგებლო ცვლილებას წითელ ღვინოში, როდესაც ხმოვანდება ამერიკული ნაზავი ხის ჩიპების თანდასწრებით. (ულტრაბგერითი UIP2000hdT, ამპლიტუდა 43 μm, სონოტროდის ზედაპირი 9 სმ2)
ულტრაბგერითი აპარატის მონტაჟი UIP4000hdT სამრეწველო ღვინის გადამუშავებისთვის მაღალი გამტარიანობით.
მეცნიერული კვლევები ღვინოების ულტრაბგერითი დაძველების შესახებ
ულტრაბგერითი ინტენსივობის ან აკუსტიკური ენერგიის სიმკვრივის დონეს შედარებით ზომიერ დონეზე შეუძლია ხელი შეუწყოს ფენოლების სწრაფ მოპოვებას და გამორეცხვას მუხის ჩიფსებიდან ღვინოში, რითაც პოტენციურად გაზრდის ღვინის გემოს და კვების ღირებულებას მნიშვნელოვნად შემცირებულ მომწიფების დროში. გარდა ამისა, ულტრაბგერით მკურნალობას შეუძლია სწრაფად შეცვალოს ღვინის შემადგენლობა, რაც, სავარაუდოდ, გამოწვეულია აკუსტიკური კავიტაციის ზემოქმედებით. ამრიგად, აკუსტიკური ენერგიის სიმკვრივის მაღალი დონე ხელს შეუწყობს ღვინის შემადგენლობის ულტრაბგერით მოდიფიკაციას. (შდრ. Yang et al., 2014)
დაბერების მსგავსი ეფექტები მოხსენებულია ჯიმენეს-სანჩეს და სხვების მიერ. (2020) შერის ძმარისთვის მუხის ჩიპებისა და ულტრაბგერის გამოყენებით. ულტრაბგერითი მომწიფების დრო მნიშვნელოვნად შეამცირა ტრადიციულ მომწიფებასთან შედარებით.
მუხისგან არომატული ნაერთების ულტრაბგერითი გათავისუფლება
Breniaux-მა და კოლეგებმა გამოიკვლიეს მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი მოქმედებები მუხის ღვინის კასრის გასაწმენდად და შემდგომში პოლიფენოლის და სხვა ნაერთების გამოყოფისთვის, როდესაც კასრები გამოიყენებოდა ღვინის დაძველების მკურნალობის შემდეგ. პოლიფენოლები და ფიტოქიმიკატები, როგორიცაა ელაგიტანინები, ლიგნინი და არომატული წინამორბედები, დიდად უწყობს ხელს ღვინის მომწიფებას და გემოს. საერთო ჯამში, კვლევამ აჩვენა, რომ ულტრაბგერითი მკურნალობა იძლევა პოლიფენოლებისა და სხვა ბიოაქტიური ნაერთების უფრო მაღალ მოსავალს მკურნალობის ძალიან მოკლე დროში. მაგალითად, ფურფურალის კონცენტრაცია უფრო მაღალი იყო ულტრაბგერითი მკურნალობის შემთხვევაში 8 თვის დაბერების და 12 თვის ასაკისთვის, კონცენტრაცია გაიზარდა 18.8-დან 92.6%-მდე ალტერნატიული ორთქლით მკურნალობასთან შედარებით. 5-მეთილფურფურისთვის, კონცენტრაცია მნიშვნელოვნად მაღალი იყო ულტრაბგერითი დამუშავებისთვის 1 წლის კასრებისთვის (12 თვის დაძველების ღვინო) და 2 წლის კასრებისთვის (2, 8 და 12 თვის დაძველების ღვინო) 20,5-მდე ზრდით. და 97%. რაც შეეხება ვისკის ლაქტონის დიასტერეოიზომერებს, ტრანს-ვისკის ლაქტონი მნიშვნელოვნად მაღალი იყო ულტრაბგერითი დამუშავებული 3 წლის კასრებისთვის: 12 თვის დაძველების შემდეგ ღვინოს აქვს კონცენტრაცია 75,2 ± 5,6 მკგ/ლ, რის შედეგადაც გაიზარდა 46,9%. ორთქლით დამუშავებულ კასრში დაძველებულ ღვინოსთან შედარებით. ვანილინისა და შრინგალდეჰიდის კონცენტრაციისთვის, ღვინოში გაზომილი მნიშვნელობები ასევე მნიშვნელოვნად მაღალი იყო ულტრაბგერითი მკურნალობის შემდეგ. ლულის ორთქლით დამუშავებასთან შედარებით, ენერგიის ჯამური მოხმარება იყო 0,38 კვტ/სთ დენის ულტრაბგერითი და 3 კვტ/სთ წყლის ორთქლისთვის, რაც 7,89-ჯერ ნაკლებია.
(შდრ. Breniaux et al., 2021)
ულტრაბგერითი პროვოცირებული ქიმიური რეაქციები ღვინოში
ღვინის დაძველებისას მრავალი ქიმიური რეაქცია ხდება. მაგალითად, პროანტოციანიდინის ნაერთები მიდრეკილია პოლიმერიზაციისკენ, კონდენსირდება ანთოციანინებთან და აერთიანებს სხვა პოლიმერებს, როგორიცაა ცილები და პოლისაქარიდები. ეს კონდენსაციის რეაქცია ანთოციანინებთან არის მთავარი ქიმიური რეაქცია, რომელიც მონაწილეობს წითელი ღვინის შეფერილობის გამუქებასა და სტაბილიზაციაში, რომელიც იცვლება კაშკაშა წითელიდან მუქ წითლამდე ყავისფერი ტონებით.
მასუზავას და სხვების მიერ 2000 წლის ადრეულმა კვლევებმა უკვე აჩვენა, რომ ულტრაბგერითი ხელს უწყობს ფენოლური ნაერთების პოლიმერიზაციას და ზრდის პოლიფენოლის შემცველობას წითელ ღვინოში ღვინის მომწიფებისას.
კასრებში ღვინის დაძველებისას ასობით ნაერთის მოპოვება შესაძლებელია ხისგან ღვინოში, რაც პირდაპირ უწყობს ხელს საბოლოო ღვინის გემოს, არომატს და პირის ღრუს შეგრძნებას. მუხის ხის ბოჭკოვანი შემადგენლობა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს დაბერების პროცესში, ვინაიდან ლიგნინიდან აქროლადი ფენოლები და ფენოლური ალდეჰიდები და ცელულოზისა და ჰემიცელულოზის შაქრის დეგრადაციის ფურფურული ნაერთები გამოიყოფა.
მიუხედავად იმისა, რომ ტრადიციული მუხის კასრის დაძველება ფართოდ გამოიყენება საუკუნეების განმავლობაში, ჯერ კიდევ არსებობს გარკვეული თანდაყოლილი უარყოფითი მხარეები. ჯერ ერთი, კასრში დაძველების პროცესი ჩვეულებრივ გრძელდება რამდენიმე თვიდან რამდენიმე წლამდე, რაც ძალიან შრომატევადია. მეორეც, კასრები ძვირია, ღვინის ქარხანაში დიდ ადგილს იკავებს და დროთა განმავლობაში უნდა შეიცვალოს. მესამე, როგორც მუხის კასრები დაბერდება, ისინი შეიძლება დაბინძურდეს არასასურველი მიკროორგანიზმებით, როგორიცაა საფუარის გვარი Brettanomyces და Dekkera.
წაიკითხეთ მეტი ულტრაბგერითი სანიტარული და ღვინის კასრების გაწმენდის შესახებ!
ულტრაბგერითი მოწყობილობა ღვინის დაძველებისა და მომწიფებისთვის
რამდენიმე ათეული წლის შემდეგ, Hielscher Ultrasonics არის საკვები და სასმელების ინდუსტრიისთვის მაღალი სიმძლავრის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერითი პროცესორების სანდო მიმწოდებელი. ღვინის ქარხნებმა და დისტილერებმა მიიღეს ულტრაბგერითი ტექნოლოგია, რათა აწარმოონ მაღალი ხარისხის ღვინოები და ალკოჰოლური სასმელები უფრო ეფექტური პირობებში, ანუ მიიღონ მაღალი ხარისხის შედეგები დაჩქარებული პროცესით და ზუსტად კონტროლირებად პირობებში.
Hielscher-ის ულტრაბგერითი აპარატები ხელმისაწვდომია ნებისმიერი ზომის, დაწყებული კვლევისა და ხარისხის კონტროლისთვის ხელის ლაბორატორიული მოწყობილობიდან დაწყებული, სკამზე და საპილოტე სისტემებამდე ბუტიკის ვენახებისთვის და საშუალო ზომის მეღვინეებისთვის, ასევე მაღალი გამტარიანობის ულტრაბგერითი მსხვილი კომერციული ღვინის მწარმოებლებისთვის.
Hielscher-ის ყველა ულტრაბგერითი პროცესორი აღჭურვილია უახლესი ტექნოლოგიით, მათ შორის ციფრული ფერადი დისპლეი, დახვეწილი პროგრამული უზრუნველყოფა, ჭკვიანი პარამეტრები, მონაცემთა ავტომატური პროტოკოლი ინტეგრირებულ SD-ბარათზე და ბრაუზერის დისტანციური მართვის პულტი ზუსტი მუშაობისთვის, განმეორებადი და გამეორებადი შედეგებისთვის, ასევე უმაღლესი მომხმარებლის კეთილგანწყობა. მომხმარებლები მთელ მსოფლიოში იყენებენ Hielscher Ultrasonics ტექნოლოგიას ღვინის ქარხნებში და დისტილერებში, რაც დიდ შედეგებს აღწევს დაძველების, მუხისა და ღვინისა და ალკოჰოლური სასმელების შერევაში.
დაგვიკავშირდით ახლავე! ჩვენი კარგად გაწვრთნილი და დიდი ხნის გამოცდილი პერსონალი დაგეხმარებით ტექნიკური ინფორმაციით, რეკომენდაციებით იდეალური ულტრაბგერითი აპარატის შესახებ და შეუზღუდავი ციტატებით!
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:
| სურათების მოცულობა | Დინების სიჩქარე | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500 მლ-მდე | 10-დან 200 მლ/წთ-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000 მლ-მდე | 20-დან 400 მლ/წთ-მდე | UP200Ht, UP400 ქ |
| 0.1-დან 20ლ-მდე | 0.2-დან 4ლ/წთ-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100 ლ-მდე | 2-დან 10ლ/წთ-მდე | UIP4000hdT |
| na | 10-დან 100ლ/წთ-მდე | UIP16000 |
| na | უფრო დიდი | კასეტური UIP16000 |
Დაგვიკავშირდით! / Გვკითხე ჩვენ!
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების შერევას აპლიკაციების, დისპერსიის, ემულსიფიკაციისა და ექსტრაქციისთვის ლაბორატორიულ, საპილოტე და სამრეწველო მასშტაბებზე.
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- Parthey, Beatrix; Lenk, Matthias; Kleinschmidt, Thomas (2014): Ultraschallbehandlung von Traubenmaische und Wein. Präsentation der Hochschule Anhalt, Mitteldeutsches Institut für Weinforschung, 2014.
- Breniaux, M.;Renault, P.; Ghidossi, R. (2021): Impact of High-Power Ultrasound for Barrel Regeneration on the Extraction of Wood Volatile and Non-Volatile Compounds. Processes 2021, 9, 959.
- Y. Tao, Z. Zhang, D. Sun (2014): Experimental and modeling studies of ultrasound-assisted release of phenolics from oak chips into model wine. Ultrasonics Sonochemistry 21, (2014). 1839–1848.
- Y. Tao, J.F. Garcia, D.W . Sun (2014): Advances in wine aging technologies for enhancing wine quality and accelerating wine aging process. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 54, 2014. 817–835.
- Masuzawa, Nobuyoshi; Ohdaira, Etsuzo; Ide, Masao (2000): Effects of Ultrasonic Irradiation on Phenolic Compounds in Wine. Japanese Journal of Applied Physics, 39 (Part 1, No. 5B), 2000. 2978–2979.
- B.K. Tiwari; A. Patras; N. Brunton; P.J. Cullen; C.P. O’Donnell (2010): Effect of ultrasound processing on anthocyanins and color of red grape juice. Ultrasonic Sonochemistry 17(3), 2010. 598–604.
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისგან ლაბორატორია რომ სამრეწველო ზომა.