პოლიფენოლებით მდიდარი ღვინოები მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერით
ულტრაბგერითი დამუშავება აუმჯობესებს ფენოლური ნაერთების ექსტრაქციას ყურძნიდან წინამღში, რაც ხელს უწყობს პოლიფენოლების ჯამური შემცველობის ზრდას – შესაბამისად, აუმჯობესებს ღვინის შემდგომ დაძველების პროცესს. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერის გამოყენება უზრუნველყოფს ექსტრაქციის უფრო მაღალ გამოსავლიანობას და აჩქარებს ღვინის დახვეწას. ამიტომ, მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა არის დამტკიცებული მეთოდი დაქუცმაცებული ყურძნის დამუშავებისთვის და გამოიყენება პოლიფენოლების ექსტრაქციისთვის, ღვინის დაძველების / დახვეწისა და მუხის არომატიზაციისთვის.
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა პოლიფენოლების ექსტრაქციისა და ღვინის დახვეწისთვის
ულტრაბგერის მოქმედების მექანიზმი მეღვინეობაში ეფუძნება ულტრაბგერით / აკუსტიკურ კავიტაციას. კავიტაციური მაღალი ძვრის ძალები არღვევენ უჯრედულ სტრუქტურებს და ზრდიან უჯრედის კედლებში არსებული ნაპრალების ზომას. ეს იწვევს უჯრედშიდა მასალის (მაგ. სახამებლის, ფერმენტების, ცილების, ფენოლური კომპონენტების) გამოთავისუფლებას. ულტრაბგერითი ტალღების სონო-მექანიკური ძალები ხელს უწყობენ გამხსნელის გავრცელებას ქსოვილში და გამხსნელის შეღწევას უჯრედულ მასალაში, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის მასის გადატანას. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი დამუშავება აქტიურებს ბიოქიმიურ რეაქციებს, როგორიცაა პოლიფენოლების პოლიმერიზაცია და კონდენსაცია, და იწვევს მიკრო-ოქსიგენაციას. ულტრაბგერის ყველა ეს ეფექტი ხელს უწყობს ღვინის დაძველებას და დახვეწას.
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა ღვინის დაძველებისა და დახვეწისთვის: ულტრაბგერითი სისტემა UIP4000hdT გამოიყენება ინდუსტრიულ მეღვინეობაში.
უჯრედის კედლის დანგრევის მექანიზმი (a) უჯრედის კედლის დანგრევა კავიტაციის შედეგად. (b) გამხსნელის დიფუზია უჯრედულ სტრუქტურაში.
(გრაფიკა შეცვლილია Shirsath et al., 2012 წლიდან)
ულტრაბგერითი პოლიფენოლების ექსტრაქცია ყურძნიდან
პოლიფენოლები ღვინოში: ღვინოში პოლიფენოლები და ღვინის ხარისხი მჭიდროდაა დაკავშირებული. ყურძნის ეს მეორეული მეტაბოლიტები მნიშვნელოვნად მოქმედებენ ღვინის ორგანოლეპტიკურ მახასიათებლებზე და შესაბამისად, გავლენას ახდენენ ხარისხის ფაქტორებზე, როგორიცაა ფერი, აფაქიზება (სიტკბილე) და სიმწარე. ულტრაბგერითი დამუშავება პოლიფენოლების ექსტრაქციისთვის მეღვინეობის პროცესში (მაგ., წინამღის ულტრაბგერითი დამუშავება ფერმენტაციამდე) და ღვინის დაძველების დროს (ხის კონტაქტით ან მის გარეშე) იწვევს უამრავ რეაქციას, რომლებიც პოლიფენოლებისა და ტანინების რთული გარდაქმნების (მიკრო-ოქსიგენაცია, კოპიგმენტაცია, ციკლოადიცია, პოლიმერიზაცია და ჟანგვა) საფუძველს ქმნის.
წინამღის ულტრაბგერითი დამუშავება ღვინის ფერმენტაციამდე
როდესაც ულტრაბგერა გამოიყენება ყურძნის წინამღში, პოლიფენოლების გამოყოფა ყურძნის რბილობიდან იზრდება. რადგან აკუსტიკური კავიტაცია – რომელიც ულტრაბგერითი დამუშავების სამუშაო პრინციპია – ძალიან ეფექტურად არღვევს უჯრედულ სტრუქტურებს და აღებს უჯრედშიდა სტრუქტურებს, ტრადიციულ წნეხთან შედარებით, ყურძნიდან და ყურძნის კანიდან ბევრად მეტი ბიოაქტიური ნაერთი გამოიყოფა. ეს ბიოაქტიური ნაერთები მოიცავს არომატულ ნაერთებს, პიგმენტებს და ჯანმრთელობისთვის სასარგებლო ნივთიერებებს, როგორიცაა ტანინები, ანთოციანინები, ფლავან-3-ოლები, პროანთოციანიდინები და ფლავონოლები; სტილბენოიდები, როგორიცაა რესვერატროლი; ფენოლმჟავები, როგორიცაა ბენზოის, ყავის და დარიჩინის მჟავები; კატეხინები, ასევე ღვინის მჟავა და ვაშლის მჟავა, სხვათა შორის. გარდა ამისა, ექსტრაქციის შედეგად გამოიყოფა ბუნებრივი შაქრები, როგორიცაა გლუკოზა და ფრუქტოზა, რომლებიც გადამწყვეტია ღვინის დაყენების პროცესისთვის. ულტრაბგერითი დამუშავება შეიძლება გამოყენებულ იქნას ღვინის დაყენებისას სხვადასხვა ეტაპზე. გარსია-მარტინი და სანი (2013) თავიანთ კვლევაში ულტრაბგერას წარმოადგენენ, როგორც სწრაფი დაძველების ტექნიკას, რომელიც ღვინოს შეიძლება მისცეს ანთოციანინების უფრო მაღალი შემცველობა და ტანინების შემცირება, რაც მაღალი ხარისხის ღვინის წარმოებისთვის დადებითად ითვლება. ბევრმა კვლევამ დაადასტურა ულტრაბგერის დადებითი ეფექტები ღვინის დაყენებისას. ამიტომ, ულტრაბგერითი დამუშავება ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე პერსპექტიულ ტექნოლოგიად ღვინის დაყენების პროცესებში სხვადასხვა მიზნებისთვის. გარდა ამისა, ულტრაბგერა ოფიციალურად დამტკიცებული მეთოდია დაქუცმაცებულ ყურძენში გამოსაყენებლად. (იხ. Natolino and Celotti, 2022)
პროფესორ თომას კლაინშმიდტის ხელმძღვანელობით ჩატარებული კვლევები ჰოხშულე ანჰალტის უნივერსიტეტიდან, ცენტრალური გერმანიის ღვინის კვლევის ინსტიტუტიდან, ნათლად აჩვენებს პოლიფენოლების მნიშვნელოვან ზრდას ულტრაბგერით დამუშავებულ ღვინოში. მაგალითად, გერმანულ წითელ ღვინოში, ტიპის Blauer Zweigelt, პოლიფენოლური შემცველობა გაიზარდა 40%-ზე მეტით. კვლევისთვის, 1,5L წითელი ღვინო Blauer Zweigelt დამუშავდა ულტრაბგერით 100% ამპლიტუდის პარამეტრით (ამპლიტუდა 43 μm, სონოტროდის ზედაპირი 9 cm2). ექსტინქცია იყო 520 nm წითელი შეფერილობისთვის. ფოლინ-ციოკალტეუსის ანალიზი გამოიყენებოდა პოლიფენოლების ჯამური შემცველობის გასაზომად კატეხინების სახით, რამაც აჩვენა პოლიფენოლების ჯამური შემცველობის 40%-იანი ზრდა.
- უფრო ინტენსიური არომატები
- მეტი პოლიფენოლები
- უფრო მუქი შეფერილობა
- ნაკლები აფაქიზება
- უფრო მაღალი HCl ინდექსი
- უფრო რბილი, უფრო გლუვი გემოს შეგრძნება
Natolino და Celotti (2022) კიდევ ერთმა კვლევამ ასევე აჩვენა ულტრაბგერითი დამუშავების შემდეგ ღვინის უფრო მაღალი ხარისხი. იტალიის უდინეს უნივერსიტეტის მკვლევრებმა გამოიყენეს Hielscher-ის ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობა UP200St სონოტროდით S26d14, რათა შეესწავლათ ულტრაბგერითი დამუშავების ეფექტები წითელ ღვინოზე. როგორც ქვემოთ მოცემული გრაფიკები აჩვენებს, ულტრაბგერა ზრდის HCl ინდექსს ყველა ულტრაბგერით დამუშავებულ ნიმუშში დაუმუშავებელი ნიმუშის 68,06 ± 1,72-დან 73,78 ± 1,52-მდე, როგორც დამუშავებული ნიმუშების საშუალო მნიშვნელობა. ცხადი ტენდენციის გამოყოფა ამპლიტუდის ზრდასა და ულტრაბგერითი დამუშავების დროს შორის ვერ მოხერხდა, თუმცა შესაძლებელია HCl ინდექსის მნიშვნელოვანი ზრდის დაფიქსირება ულტრაბგერით დამუშავებულ ნიმუშებს შორის 30%-ზე და 2 წთ-ზე (71,59 ± 1,06) და 90%-ზე და 10 წთ-ზე (74,25 ± 1,53). იმავე დროს, ულტრაბგერა ამცირებს აფაქიზებას 91,8 ± 1,2-დან დაუმუშავებელ ღვინოში 82,7 ± 3,7-მდე, როგორც საშუალო მნიშვნელობა ულტრაბგერით დამუშავებულ ნიმუშებში (იხ. გრაფიკები მარჯვნივ).
კოლოიდური ნივთიერებების, როგორიცაა ტანინები და პოლისაქარიდები, ნაწილაკების ზომა მცირდება ულტრაბგერითი დამუშავებით, რაც ხელს უწყობს სტაბილურობისა და საბოლოო სენსორული აღქმების გაუმჯობესებას.
- უფრო ინტენსიური არომატული ბუკეტი
- მეტი პოლიფენოლები
- უფრო მუქი შეფერილობა
- ნაკლები აფაქიზება
- უფრო მაღალი HCl ინდექსი
- უფრო რბილი, უფრო გლუვი გემოს შეგრძნება
ულტრაბგერითი ღვინის დაძველება და დამწიფება
ულტრაბგერითი ტალღები აჩქარებენ ღვინის დაძველებას მხოლოდ ფიზიკური, ე.წ. სონომექანიკური ძალების გამოყენებით. თუ ყურძნისა და ღვინის ტიპის შესაბამისად არის მორგებული, ულტრაბგერითი დამუშავება შეუძლია გაზარდოს ანთოციანინებსა და ტანინებს შორის კონდენსაციის რეაქციის სიჩქარე, რითაც ამცირებს ღვინის ბუნებრივი ფერის ჩამოყალიბების ჩვეულ დროს და შესაბამისად ამცირებს ღვინის დაძველებისთვის საჭირო დროს.
ულტრაბგერითი აჩქარებული ღვინის დამწიფება: პროფ. თ. კლაინშმიდტის კვლევა აჩვენებს 3-მეთილ-1-ბუტანოლის არომატის სასარგებლო ცვლილებას წითელ ღვინოში, როდესაც ის დამუშავდება ულტრაბგერით ამერიკული ბლენდის ხის ნაჭრების თანაობისას. (ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UIP2000hdT)
HCl ინდექსი (A), აფაქიზების ინდექსი (B) და ნაწილაკების ზომა (C) – დიაგრამები დამუშავების გარეშე (კონტროლი) და ულტრაბგერითი დამუშავებული ნიმუშებისთვის სხვადასხვა ამპლიტუდის (30, 60 და 90%) და ულტრაბგერითი დამუშავების დროის (2, 6 და 10 წთ) პირობებში, გამოყენებულია ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UP200St.
(კვლევა და ცხრილი: © Natolino and Celotti, 2022)
ულტრაბგერითი ღვინის დაძველება ენოლოგიური ტანინების გამოყენებით
ენოლოგიური ტანინები, რომლებიც მიღებულია მუხის ხისგან, ყურძნის წიპწისა და კანისგან, მცენარეული წიწაკისგან, წაბლისგან, კებრაჩოსგან, გამბიერისგან და მირობალანის ხილისგან, შეიძლება დაემატოს ღვინის წარმოების სხვადასხვა ეტაპზე არომატის პროფილისა და ფერის მდგრადობის გასაუმჯობესებლად. ულტრაბგერითი დამუშავება შეუძლია ხელი შეუწყოს ღვინის დაძველებას ენოლოგიური ტანინების გამოყენებით. ულტრაბგერითი მუხის ეფექტი არის მნიშვნელოვნად აჩქარებული პროცესი ხისგან მიღებული ტანინებისა და არომატული ნაერთების გადატანისა მუხის დაფებიდან ან ნაჭრებიდან. ულტრაბგერითი მუხის ეფექტით დაძველებული ღვინოები გამოირჩევა შესანიშნავი არომატის პროფილით, რომელიც ჩამოყალიბდება რამდენიმე წუთის განმავლობაში მოკლე დამუშავების შედეგად, ბარელში რამდენიმე თვის განმავლობაში დაძველებასთან შედარებით. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია გამოყოფს მუხის არომატულ ნაერთებს (მაგ., ვანილინი, ევგენოლი, იზოევგენოლი, ფურფურალი, 5-მეთილფურფურალი, გუაიაკოლი, 4-მეთილგუაიაკოლი) გაზრდილი მასის გადატანის ხარჯზე.
მაღალი ეფექტურობის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები სამრეწველო ღვინის წარმოებისთვის
Hielscher Ultrasonics-ის პროცესორები კარგად არის დამკვიდრებული ღვინისა და სპირტიანი სასმელების დაძველების სფეროში. მეღვინეები – როგორც ექსკლუზიური ბუტიკური ვაზის მეურნეობები, ისე მასშტაბური ღვინის მწარმოებლები – პოულობენ Hielscher-ის ფართო დანადგარების არსენალში იდეალურ ულტრაბგერით დანადგარს ღვინის პოლიფენოლების ექსტრაქციისა და დამწიფებისთვის საკუთარი წარმოების მოთხოვნების შესაბამისად. პარტიული და უწყვეტი ხაზოვანი პროცესის კონფიგურაციები მარტივად არის ხელმისაწვდომი და შეიძლება გაიგზავნოს იმავე დღეს.
ავტომატური მონაცემთა პროტოკოლირება
საკვებისა და სასმელების წარმოების სტანდარტების შესასრულებლად საჭიროა წარმოების პროცესების დეტალური მონიტორინგი და აღრიცხვა. Hielscher Ultrasonics-ის ციფრულ ულტრაბგერით დანადგარებს მონაცემთა ავტომატური ჩაწერის ფუნქცია აქვთ. ამ ფუნქციის წყალობით, პროცესის ყველა მნიშვნელოვანი პარამეტრი, როგორიცაა ულტრაბგერითი ენერგია (ჯამური და წმინდა ენერგია), ტემპერატურა, წნევა და დრო, ავტომატურად ინახება ჩაშენებულ SD-ბარათზე დანადგარის ჩართვისთანავე. პროცესის მონიტორინგი და მონაცემთა ჩაწერა მნიშვნელოვანია პროცესის უწყვეტი სტანდარტიზაციისა და პროდუქტის ხარისხისთვის. ავტომატურად ჩაწერილ პროცესის მონაცემებზე წვდომით შეგიძლიათ გადახედოთ წინა ულტრაბგერითი დამუშავების ციკლებს და შეაფასოთ შედეგი.
კიდევ ერთი მომხმარებლისთვის მოსახერხებელი ფუნქციაა ჩვენი ციფრული ულტრაბგერითი სისტემების ბრაუზერული დისტანციური მართვა. დისტანციური ბრაუზერული მართვის საშუალებით შეგიძლიათ გააქტიუროთ, შეაჩეროთ, მორგოთ და მონიტორინგი გაუწიოთ თქვენს ულტრაბგერით პროცესორს დისტანციურად ნებისმიერი ადგილიდან.
უმაღლესი ხარისხის სტანდარტების შესრულება – შექმნილია და დამზადებულია გერმანიაში
Hielscher-ის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების დახვეწილი აპარატურა და სმარტ პროგრამული უზრუნველყოფა შექმნილია იმის უზრუნველსაყოფად, რომ მიიღოთ საიმედო ულტრაბგერითი ექსტრაქციის შედეგები თქვენი ბოტანიკური საწყისი მასალიდან, გამეორებადი შედეგებით და მომხმარებლისთვის მოსახერხებელი, უსაფრთხო ექსპლუატაციით. მდგრადობა, სანდოობა, 24/7 ექსპლუატაცია სრული დატვირთვით და მუშაკისთვის მარტივი ექსპლუატაცია არის დამატებითი ხარისხის მაჩვენებლები, რაც Hielscher-ის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ხდის სასურველს.
Hielscher Ultrasonics-ის ექსტრაქტორები მსოფლიოს მასშტაბით გამოიყენება საკვებისა და სასმელების მაღალი ხარისხის ექსტრაქციისთვის. Hielscher-ის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები, რომლებიც დადასტურებულად უზრუნველყოფენ მაღალ გამოსავლიანობასა და უმაღლეს ხარისხს, გამოიყენება არა მხოლოდ მცირე ბუტიკურ მეღვინეობებში, არამედ ძირითადად კომერციულად გავრცელებული ღვინოების ინდუსტრიულ წარმოებაში. მათი გამძლე აპარატურისა და სმარტ პროგრამული უზრუნველყოფის წყალობით, Hielscher-ის ულტრაბგერითი პროცესორების მართვა და მონიტორინგი მარტივია.
Hielscher Ultrasonics ტელტოვში, გერმანია, არის მფლობელის მიერ მართული ოჯახური ბიზნესი. Hielscher Ultrasonics არის ISO სერტიფიცირებული. რა თქმა უნდა, Hielscher-ის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები შეესაბამება CE სტანდარტებს და აკმაყოფილებენ UL, CSA და RoHs მოთხოვნებს.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გიჩვენებთ ჩვენი ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების დამუშავების მიახლოებით წარმადობას:
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000hdT |
| n.a. | 2-დან 15L/min-მდე | UIP6000hdT |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | ჯგუფი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით შეკითხვა!
ლიტერატურა / ლიტერატურული წყაროები
- 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.
საინტერესო ფაქტები
ბიოაქტიური ნივთიერებები ღვინოში
ღვინოში ფენოლური შემცველობა გულისხმობს ფენოლურ ნაერთებს – ბუნებრივ ფენოლსა და პოლიფენოლებს, რომლებიც მოიცავს რამდენიმე ასეული ქიმიური ნაერთის დიდ ჯგუფს და გავლენას ახდენს ღვინის გემოზე, ფერსა და პირის ღრუში აღქმულ შეგრძნებებზე. ეს ნაერთები მოიცავს ფენოლურ მჟავებს, სტილბენოიდებს, ფლავონოლებს, დიჰიდროფლავონოლებს, ანთოციანინებს, ფლავანოლის მონომერებს (კატეხინებს) და ფლავანოლის პოლიმერებს (პროანთოციანიდინებს). ბუნებრივი ფენოლების ეს დიდი ჯგუფი შეიძლება ზოგადად გაიყოს ორ კატეგორიად: ფლავონოიდებად და არაფლავონოიდებად. ფლავონოიდები მოიცავს ანთოციანინებსა და ტანინებს, რომლებიც ხელს უწყობს ღვინის ფერისა და პირის ღრუში აღქმული შეგრძნებების ჩამოყალიბებას. არაფლავონოიდები მოიცავს სტილბენოიდებს, როგორიცაა რესვერატროლი, და ფენოლურ მჟავებს, როგორიცაა ბენზოის, ყავისა და დარიჩინის მჟავები.
პოლიფენოლები
პოლიფენოლები არის მეორადი მეტაბოლიტები, რომლებიც მცენარეებში გვხვდება. როგორც ბიოაქტიური ნივთიერებები, პოლიფენოლები შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც მცენარეული პიგმენტები, გემოს კომპონენტები, ფოტოსინთეზის სისტემის დამცავი საშუალებები ან ბიოპოლიმერების (მაგ., ლიგნინისა და სუბერინის) საშენი ბლოკები. პოლიფენოლების კლასი მოიცავს ფლავონოიდებსა და ანთოციანინებს, პროციანიდინებს, ბენზოის მჟავას წარმოებულებს (მაგ., ჰიდროქსიბენზოის მჟავებს, როგორიცაა ვანილის მჟავა, ტრიჰიდროქსიბენზოის მჟავებს, როგორიცაა გალის მჟავა, და დიჰიდროქსიბენზოის მჟავებს, როგორიცაა პროტოკატეხუის მჟავა), დარიჩინის მჟავას წარმოებულებს (ჰიდროქსიდარიჩინის მჟავებს, როგორიცაა ყავის მჟავა და p-კუმარის მჟავა) და სტილბენის წარმოებულებს (მაგ., რესვერატროლს).
დღესდღეობით, მცენარეებში აღმოჩენილია 8000-ზე მეტი პოლიფენოლური ნაერთი.
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი წარმადობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული დან ინდუსტრიულ მასშტაბამდე.


