ღვინის გახმოვანება – ულტრაბგერის ინოვაციური გამოყენება მეღვინეობაში
ულტრაბგერა არის არათერმული დამუშავების მეთოდი, რომელიც უკვე ფართოდ გამოიყენება კვების მრეწველობაში მისი მსუბუქი გამოყენების, მაგრამ პროდუქტზე მნიშვნელოვანი ზემოქმედების გამო. ღვინის ქარხნებისთვის, sonication გთავაზობთ სხვადასხვა პროგრამებს, როგორიცაა არომატის, ფენოლებისა და საღებავების მოპოვება, მომწიფება & დაძველება, მუხის გაჟღენთვა და გაჟონვა.
ღვინო არის ალკოჰოლური სასმელი, რომელიც ყველაზე ხშირად მზადდება ყურძნისგან, მაგრამ ასევე სხვა ხილისგან (მაგ. ვაშლის ღვინო, ბაბუის ღვინო) ან სახამებლის შემცველი მასალებისგან (მაგ. ბრინჯის ღვინო, სიმინდის ღვინო).
ღვინო არის პოპულარული სამომხმარებლო პროდუქტი, რომლის წარმოებაც მდიდრულ პროცესს მოითხოვს. ხარისხიანი და მაღალი ხარისხის ღვინოების დამზადება ცნობილია, როგორც შრომატევადი და, შესაბამისად, ძვირადღირებული ბიზნესი. და ბოლოს, მეღვინეების ინტერესებშია დაჩქარება ფერმენტაცია (სპირტად გადაქცევა) და მომწიფება (კომპლექსური გემოსა და არომატის მისაცემად) და ამავდროულად აწარმოებს მაღალი ხარისხის ლიქიორს სასურველი გემოთი, ბუკეტით, პირის ღრუს შეგრძნებით და ფერით.
ულტრაბგერის სხვადასხვა ეფექტები ღვინის დამუშავებაში
ღვინოზე გამოყენებული დენის ულტრაბგერა ბევრ სასარგებლო ეფექტს იძლევა. ყველაზე მნიშვნელოვანი აპლიკაციები მოიცავს გემოს გაძლიერება ღვინის ბუკეტი არომატით მდიდარი კომპონენტების მოპოვებით, როგორიცაა ფენოლური და არომატული ნივთიერებები, მუხა, და აჩქარება მომწიფება & დაბერება.
არომატული და ფენოლური ნაერთების მოპოვება ყურძნიდან
ულტრაბგერა არის ცნობილი და აპრობირებული საშუალება უჯრედშიდა მცენარეული მასალისა და არომატული ნაერთების მოპოვებისთვის. ულტრაბგერის მექანიკური აქტივობა ხელს უწყობს გამხსნელების დიფუზიას ქსოვილში. ვინაიდან ულტრაბგერითი არღვევს უჯრედის კედელს მექანიკურად კავიტაციის ათვლის ძალებით, ეს ხელს უწყობს უჯრედიდან გამხსნელში გადატანას. ნაწილაკების ზომის შემცირება ულტრაბგერითი კავიტაციით ზრდის ზედაპირის ფართობს მყარ და თხევად ფაზას შორის კონტაქტში.
ყურძენი ცნობილია და მოთხოვნადია პოლიფენოლებით სიმდიდრით. ყურძნის ეს ფენოლური ნაერთები (როგორიცაა მონომერული ფლავანოლები, დიმერული, ტრიმერული და პოლიმერული პროციანიდინები, ისევე როგორც ფენოლის მჟავები) ცნობილია მათი ანტირადიკალური და ანტიოქსიდანტური თვისებებით. ქიმიურად, ისინი შეიძლება დაიყოს ორ ქვეკატეგორიად: ფლავონოიდები და არა ფლავონოიდები. ღვინოში ყველაზე მნიშვნელოვანი ფლავონოიდებია ანთოციანინები და ტანინები, რომლებიც ხელს უწყობენ ფერს, გემოს და პირის ღრუს შეგრძნებას. არა-ფლავონოიდებს შორის არის სტილბენები, როგორიცაა რესვერატროლი და მჟავე ნაერთები, როგორიცაა ბენზოური, კოფეინის და ცინამის მჟავა. ამ ფენოლური ნაერთების უმეტესობას შეიცავს ყურძნის კანი და თესლები. ინტენსიურ ულტრაბგერით ძალებს შეუძლიათ ეფექტურად ამოიღონ ღირებული ინგრედიენტები ყურძნის თესლიდან და კანიდან.
კოციტოს და სხვ. (1995), ულტრაბგერითი დამუშავება ნაჩვენებია, როგორც სწრაფი, განმეორებადი და წრფივი პროცესი ტკბილეულსა და ღვინოში არომატული ნაერთების მოპოვებისთვის. ულტრაბგერითი ექსტრაქციის შედეგად ნაერთების კონცენტრაციების მიღებული შედეგები უფრო მაღალი იყო, ვიდრე C18 სვეტის ექსტრაქციის (ფისოვანი ექსტრაქცია).
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის უპირატესობების შეჯამებით, ულტრაბგერითი არის იაფი, მარტივი და ეფექტური ალტერნატივა ჩვეულებრივი არათერმული მოპოვების საშუალებებისთვის, როგორიცაა მაღალი ჰიდროსტატიკური წნევა (HP), შეკუმშული ნახშირორჟანგი (cCO2) და სუპერკრიტიკული ნახშირორჟანგი (ScCO2) და მაღალი ელექტრული ველის იმპულსები (HELP). კიდევ ერთი უპირატესობა არის ის ფაქტი, რომ ულტრაბგერითი ექსტრაქცია - ზემოთ დასახელებული ალტერნატივებისგან განსხვავებით - ადვილად შეიძლება შემოწმდეს ლაბორატორია ან სკამზე სასწორი. ეს ცდები იძლევა განმეორებად შედეგებს ისე, რომ შემდგომი მასშტაბის გაზრდა არ საჭიროებს დამატებით ძალისხმევას ოპტიმალური პარამეტრის მოსაძებნად. სრული კომერციული წარმოებისთვის, საიმედო მძიმე ულტრაბგერითი აპარატები 16000 ვატამდე ერთეულზე იძლევა ძალიან მაღალი მოცულობის ნაკადების გაჟღერების საშუალებას.
ულტრაბგერითი დამხმარე ექსტრაქცია ღვინის მუხვისთვის
მუხის დამზადების სტადიაზე ღვინო კონტაქტში მოდის კასრის ხესთან (ტრადიციული მუხა) ან დამატებულ ხის ნაფოტებთან, ხის ჩხირებთან/ ჯოხებთან ან მუხის ფხვნილთან (ალტერნატიული მუხა). მუხის მოსამზადებლად ყველაზე გავრცელებული ხეა - პროცედურის ტერმინის მიხედვით - მუხა (quercus). ხის სხვა სახეობები, რომლებიც უფრო იშვიათად გამოიყენება, არის მაგ. წაბლი, ფიჭვი, წითური ხე, ალუბალი ან აკაცია. ხის ქიმიური თვისებები გამოიყენება ღვინის გემოსა და თაიგულზე ღრმა ეფექტის მისაღებად. მუხის შემადგენლობაში შემავალი ფენოლები ურთიერთქმედებენ ღვინის წარმომქმნელ არომატებთან, როგორიცაა ვანილის, კარამელის, ნაღების, სანელებლების ან მიწიერი არომატები. ძალიან მნიშვნელოვანი ეფექტი აქვს ელაგიტანინებს (ჰიდროლიზირებადი ტანინი), რომლებიც მიიღება ხის ლიგნინის სტრუქტურებიდან, რადგან ისინი იცავენ ღვინოს დაჟანგვისა და შემცირებისგან.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია სასარგებლოა ღვინის დაყენების სტადიისთვის იმის გამო, რომ სითხის შეღწევა ფხვნილის, ჩიპების, ჩხირების ან ჯოხების ხის სტრუქტურაში გაძლიერდება ულტრაბგერითი წარმოქმნილი მაღალი წნევის და დაბალი წნევის ციკლებით. ვინაიდან ამით მასის გადატანა შესამჩნევად გაიზრდება, ეს იწვევს უფრო მოკლე მუხის პერიოდს და უფრო მაღალ შედეგებს გემოს მიმართ. თუ მუხის ფხვნილი ან ხის არომატის დისტილატები (ალტერნატიული მუხა) გამოიყენება ღვინოში, ულტრაბგერითი ძალები უზრუნველყოფს ნაწილაკების ან წვეთების ძალიან წვრილ დისპერსიას ღვინოში, ზედაპირის დატენიანებისა და ექსპოზიციის გასაუმჯობესებლად. ეს ძალიან მნიშვნელოვანია მაღალი გემოსა და პირის ღრუს შეგრძნების მისაღწევად და ხელს უწყობს ალკოჰოლური სასმელის ხარისხს. ის ფაქტი, რომ ლულა და დაძველება წარმოადგენს მეღვინეობის გახანგრძლივებულ დროსა და ღირებულებას, ულტრაბგერას გადამუშავების განსაკუთრებულად საინტერესო მეთოდად აქცევს, რადგან Hielscher ულტრაბგერითი მოწყობილობები არწმუნებენ დაბალი საინვესტიციო ხარჯებით, მარტივი განხორციელებით და გამორჩეული. ენერგოეფექტურობა.
ულტრაბგერითი დეაგლომერაცია ღვინის დაძველების დროს
ღვინის ტრადიციული დროში ინტენსიური დაძველების პროცესის დროს ღვინოში ხდება სხვადასხვა მოლეკულების რეაქციები. ეს ნიშნავს, რომ მოლეკულები იცვლება ერთმანეთთან ურთიერთქმედების შესაბამისად. ამ მოლეკულური ცვლილების დრო და შედეგი დამოკიდებულია ღვინის ინგრედიენტებზე და მის გარემოზე. ჩვეულებრივ, დამტკიცებულია, რომ ალკოჰოლი დისპერსიულია ლიქიორებში, მაგრამ ეს არ ნიშნავს, რომ მიიღწევა მოლეკულების შერევა. როგორც ღვინოში, ბუნებრივია, მხოლოდ დაბალი ენერგია რეაქციებისთვის – როგორც შემაკავშირებელი და შერევა – ხელმისაწვდომია, ბუნებრივი ცვლილებების ხარისხი ძირითადად დაუსრულებელი იქნება. მიუხედავად იმისა, რომ ინგრედიენტები მიდრეკილია ურთიერთქმედების, მიმაგრების და მოლეკულური თვისებების შეცვლას, მათ არ შეუძლიათ გააცნობიერონ აბსოლუტური ურთიერთქმედება, გარდაქმნა ან შეკავშირება მოლეკულურ დონეზე დაბალი ენერგიის გამო.
ღვინის ზემოქმედებით (რაც ნიშნავს ენერგიის შეყვანას სითხეში), ინგრედიენტები გვთავაზობენ დისპერსიის უფრო თანმიმდევრულ და ერთგვაროვან ხარისხს. გახმოვანებით ღვინო ხდება ერთგვაროვანი სითხე, ხანგრძლივი შენახვის ვადით დამუშავების ძალიან მოკლე დროში. ჰომოგენურობა საშუალებას იძლევა უფრო მაღალი ურთიერთქმედება მოლეკულებს შორის და, შესაბამისად, უფრო სრულყოფილი მოლეკულური ცვლილება. ეს ნიშნავს გემოვნებისა და ხარისხის გაუმჯობესებას.
დისპერსია: ჩამოსხმამდე ღვინოების უმეტესობა მუშავდება დანამატებით, როგორიცაა კონსერვანტები (მაგ. კალიუმის ბისულფატი, ნატრიუმის ბისულფატი), გამწმენდი საშუალებები, შეღებვის ფხვნილები და შემდგომი დამამშვიდებელი აგენტები და მელიორანტები. ეს დანამატები გამოიყენება ნაადრევი შეფერილობისა და გაფუჭების თავიდან ასაცილებლად, ღვინის ხარისხის გასაუმჯობესებლად, ნაკლოვანებების აღმოსაფხვრელად ან დუღილის პროცესის მხარდასაჭერად. ულტრაბგერითი საშუალებით, ეს დანამატები შეიძლება ძალიან თანმიმდევრულად გაიფანტოს ღვინოში ისე, რომ დამუშავების უფრო მაღალი შედეგები მიიღწევა. ეს საბოლოოდ იწვევს უფრო მაღალ ხარისხს და უკეთეს გემოს - ყველა მევენახეს ძალისხმევას.
აქტიური ნაერთების ულტრაბგერითი ექსტრაქცია
ღვინოს აქვს ჯანმრთელობისთვის სასარგებლო აქტიური ნაერთების ფართო სპექტრი, როგორიცაა მთრიმლავი ნივთიერებები, ფენოლები, ფლავონოიდები და სხვა, რომლებიც ღირებული ინგრედიენტებია, რომლებიც გამოიყენება ფარმაცევტულ, საკვებ და კოსმეტიკურ ინდუსტრიაში.
წაიკითხეთ მეტი ფიტოქიმიკატების მოპოვების შესახებ, როგორიცაა პოლიფენოლები, ანთოციანიდინები, პროანტოციანიდინი და სხვა ბიოაქტიური ნაერთები ყურძნისა და ყურძნის ქვეპროდუქტებიდან!
ექსკურსი
ბრინჯის ღვინისა და სიმინდის ღვინის დაძველება: Chang et al. (2002) ბრინჯის ღვინოსა და სიმინდის ღვინოზე ჩატარებულ კვლევაში დაადგინეს, რომ ღვინის დაძველების ეფექტი დამოკიდებულია ღვინის სახეობაზე. ასე იყო ბრინჯის ღვინის ულტრაბგერითი დაძველება pH მნიშვნელობის, ალკოჰოლის შემცველობის, აცეტალდეჰიდის, გემოსა და სენსორული თვისებების თვალსაზრისით მნიშვნელოვნად უკეთესია, ვიდრე სიმინდის ღვინის ულტრაბგერითი დაძველება. როგორც ბრინჯის, ასევე სიმინდის ღვინისთვის, დაძველების დრო საგრძნობლად შემცირდა (1 წლიდან 1 კვირამდე ან 3 დღემდე).
Hielscher-ის ულტრაბგერითი პროცესორები
Hielscher არის მაღალი ხარისხის და მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი მოწყობილობების წამყვანი მიმწოდებელი. Hielscher-ის მიერ დამზადებული ულტრაბგერითი მოწყობილობები გამოიყენება ლაბორატორიული ნიმუშებისთვის, საპილოტე მასშტაბის დამუშავებისთვის ან სრულმასშტაბიანი წარმოებისთვის მრეწველობისა და კვლევის მრავალმხრივ მიღწევებში. სრულყოფილი შესრულებისა და თითოეული პროცესის რეგულირებისთვის, Hielscher გთავაზობთ ულტრაბგერითი მოწყობილობების ფართო არჩევანს ნებისმიერი სითხის მოცულობის გაჟღერებისთვის, რამდენიმე მიკროლიტრიდან ასობით კუბურ მეტრამდე საათში. ულტრაბგერითი მოწყობილობები ადვილად შეიძლება შემოწმდეს მათი პროცესის ეფექტურობაზე მცირე მასშტაბით. როგორც წესი, UIP1000hd (1 კვტ) გამოიყენება პროცესის განვითარებისთვის ნაკადის სიჩქარით 0,5ლ-დან 1000ლ საათში. ამ მასშტაბით, დამუშავების ეფექტურობის ოპტიმიზაცია შესაძლებელია ამპლიტუდის, წნევის და ნაკადის სიჩქარის ცვლილებით. ულტრაბგერითი სისტემის დამონტაჟება ან გადაკეთება საწარმოო ხაზში, ისევე როგორც ექსპლუატაცია და მოვლა მარტივია და უპრობლემოდ.
ულტრაბგერითი სითხეებში
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა წარმოქმნის კავიტაცია სითხეებში. კავიტაციის ბუშტების აფეთქებისას ადგილობრივად ჩნდება უკიდურესად მაღალი ძალები: კავიტაციის „ცხელ წერტილში“ მიიღწევა ძალიან მაღალი ტემპერატურა (დაახლოებით 5000K) და წნევა (დაახლოებით 2000ატმ). კავიტაციის ბუშტის აფეთქება ასევე იწვევს სითხის ჭავლებს 280 მ/წმ-მდე სიჩქარით. როდესაც ეს ინტენსიური ძალები გადადის სითხეში, ისინი იწვევენ სხვადასხვა ეფექტს. ალკოჰოლურ სითხეში ულტრაბგერითი იწვევს ალკოჰოლის, ალდეჰიდების, ეთერებისა და ოლეფინების დაჟანგვის, პოლიმერიზაციისა და კონდენსაციის დაჩქარებას ახალი ნაერთების შესაქმნელად, რომლებიც ქმნიან მეტ და უკეთეს გემოს და ბუკეტს.
როგორც ყველაზე საინტერესო ულტრაბგერითი აპლიკაციები ღვინის დამზადებისთვის (ვინფიკაცია), განსაკუთრებით ულტრაბგერითი დახმარებით ექსტრაქცია, აგლომერაცია და დისპერსიას უნდა დასახელდეს. ეს ზემოქმედება ხდის სონიფიკაციას ღვინის და სხვა სასმელების გადამუშავების ასეთ ეფექტურ მეთოდად.
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!
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- Chang, Audrey Chingzu; et al. (2002): The application of 20kHz ultrasonic waves to accelerate the aging of different wines. Food Chemistry 79, 2002. 501–506.
- Cocito, C.; et al. (1995): Rapid extraction of aroma compounds in must and wine by means of ultrasound.
- Ghafoor, Kashif; et al. (2009): Optimization of an extraction method of aroma compounds in white wine using ultrasound.
- Hernanz Vila, Dolores; et al. (1999): Optimization of an extraction method of aroma compounds in white wine using ultrasound. Talanta 50(2), 13.Sept.1999. 413-21.
- Jiranek, Vladimir et al. (2007): High power ultrasonics as a novel tool offering new opportunities for managing wine microbiology. Biotechnology Letters 2008. 1-6.
- Vilkhu, Kamaljit; et al. (2008): Applications and opportunities for ultrasound assisted extraction in the food industry — A review. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2; 2008. 161-169.