초음파를 이용한 와인 배럴의 효율적인 세척 및 위생 처리

와인 숙성용 오크 배럴은 고출력 초음파를 사용하여 효율적으로 세척하고 위생 처리할 수 있습니다. 초음파 처리를 통해 주석산염이 제거되고 효모(Brettanomyces, Dekkera)와 같은 미생물이 사멸합니다. 또한 이후 배럴을 와인 숙성에 사용할 때 목재의 향미 성분이 더 잘 이용될 수 있게 됩니다.

와인 배럴의 초음파 세척

고출력 초음파는 목재의 표면과 더 깊은 내부 구조에 다양한 영향을 미칩니다. 목재에서 발생하는 초음파(음향이라고도 함) 캐비테이션은 높은 압력 차이, 고온 및 고속 액체 흐름을 포함하는, 국소적으로 에너지 밀도가 높은 조건을 형성합니다.
이러한 물리적 / 초음파 기계적 힘은 배럴 표면의 젖음 증진, 잔류 침전물(예: 주석산염) 제거, 미생물 파쇄 및 산소 전달 속도 증가로 이어집니다.

와인 배럴의 초음파 위생 처리 – 과학적으로 입증된 결과

미생물 수 측정 및 비표면적 측정과 같은 과학적 분석은 초음파에 의한 미생물 불활성화와 주석산염 제거를 과학적으로 입증합니다. 초음파 배럴 세척은 신뢰할 수 있는 반복 가능한 결과(반복성)를 제공하며 목재 표면의 불균일성에 영향을 받지 않는 것으로 입증되었습니다. 목재 배럴의 판재는 어느 정도의 소수성을 나타내며, 이는 목재의 더 깊은 내부 구조에서 향미 성분이 방출되는 것을 억제합니다. 고성능 초음파는 특히 고온(80◦C)에서 목재와 액체 사이의 접촉각을 증가시킬 수 있었습니다. 이에 따라 주석산염이 제거되고 목재가 적절히 위생 처리되면서 목재가 회복되므로, 고성능 초음파는 목재의 초기 산소 전달 능력을 향상시킵니다. 강력한 초음파의 작용은 표면의 윗부분을 세척할 뿐만 아니라 목재에 자연적으로 존재하는 기공을 통해 더 깊은 목재층까지 침투합니다.
초음파 처리의 이러한 심층 작용은 배럴을 위생 처리할 뿐만 아니라 목재 구조에 존재하는 향미 성분을 와인 숙성에 이용할 수 있게 합니다.

초음파 처리 전(왼쪽)과 후(오른쪽)의 주석산염 제거 사례(UIP4000hdT, 60ºC).
(연구 및 사진: © Breniaux et al., 2019)

초음파에 의한 효모 사멸

Breniaux et al. (2019)의 연구는 또한 고출력 초음파가 목재 구조 내 최대 8 mm 깊이까지 Brettanomyces spp. 개체군의 35%, 전체 효모의 36%, 젖산균의 90%, 초산균의 100%를 제거할 수 있음을 입증했습니다. 연구진은 작동 매개변수를 최적화하여 초음파 처리 효과를 한층 더 개선할 수 있었으며, 그 결과 초음파 위생 처리 효과가 목재 내 9 mm 깊이까지 도달했습니다. 이는 와인과, 따라서 Brettanomyces 효모가 침투할 수 있는 깊이이기도 합니다.

오크 배럴의 산소 탈착에 미치는 초음파의 영향

초음파 처리는 목재의 산소 탈착 능력에 상당한 영향을 미칩니다. 초음파 처리한 오크 목재와 처리하지 않은 오크 목재를 비교했을 때, 초음파 처리하지 않은 목재의 산소 탈착 속도는 절반으로 낮았습니다. 고출력 초음파 처리 후 산소 탈착량은 10 mg/L에 가까웠으며, 이는 초음파 처리로 산소 탈착 능력이 상당히 증가했음을 나타냅니다. 초음파 처리한 재사용 오크 배럴의 이러한 산소 탈착 값은 사용하지 않은 오크 목재와 비슷하며, 이는 사용한 배럴을 초음파로 재생할 수 있고 오크 구조가 부정적인 영향을 받지 않음을 나타냅니다. (참조: Breniaux et al., 2019)

배럴 세척용 고성능 초음파 처리기

Hielscher Ultrasonics는 고성능 초음파 장비 시장의 선두 기업입니다. 초음파 진폭, 시간 및 수온과 같은 작동 매개변수는 와인 배럴의 초음파 세척 및 위생 처리 효율에 기여합니다. Hielscher 고출력 초음파 처리기는 신뢰할 수 있는 세척 및 위생 처리 효과를 위해 완전한 제어가 가능합니다. cascatrode가 장착된 UIP4000hdT는 목재 와인 배럴을 효율적이고 신속하게 심층 세척하는 데 사용되는 가장 일반적인 구성입니다.
초음파 처리기의 설계, 제조 및 유통 분야에서 쌓은 오랜 경험을 바탕으로 Hielscher 초음파 처리기는 성능, 견고성 및 신뢰성으로 알려져 있습니다.