Alterung an Oaking vu Wäiner mat Ultraschall
Wäinalterung an Eechenholz droen staark zum Schlussgeschmaach an Qualitéit vum Wäin bäi. Béid Prozesser si bekannt fir laang Zäit ze ënnerhuelen, dacks geet de Reifungsprozess iwwer Servaljoer. Ultraschall ass eng héich efficace a séier Technologie, déi Wäin Reifung verstäerkt a Prozesser beschleunegt wéi d'Extraktioun vun Eichenverbindungen, Mikrooxygenatioun a chemesche Prozess (zB Polymeriséierung) wesentlech. Mat Ultraschall kënne jonk Wäiner bannent Minutte bis reife Wäiner mat dem Bouquet vun e puer Joer Alterung an Eichenfässer al ginn.
Eiche-ofgeleet Wäin Aromen mat Ultraschall Extraktioun
Astringenz-verbonne phenolesch Verbindungen an aromatesch Verbindungen, déi béid aus Eichenholz ofgeleet ginn, ginn extrem séier transferéiert wann d'Sonicatioun wärend Wäin während der Alterung applizéiert gëtt. Ultraschall beschleunegt d'Extraktioun vun Eichenverbindungen op e puer Minutten – am Verglach mat e puer Joer traditionell Faassalterung vu Wäiner.
Oaking vu Wäin mat Ultraschall
Fir verstäerkt Eechenholz ginn Eichechips oder Staubs a Wäin sonicated. D'Ultraschallwellen opmaachen a stéieren d'Zellmaueren vum Holzmaterial, sou datt déi intrazellulär Verbindungen wéi Tannine, Phenolen, Furonen, Laktone etc. duerch Ultraschallkavitatioun an de Wäin entlooss ginn. Well d'Ultraschall-Schwéngung an d'Kavitatioun intensiv Turbulenzen a Mikro-Streaming kreéieren, gëtt de Massentransfer tëscht dem Zellinterieur an dem Ëmgéigend Léisungsmëttel drastesch verstäerkt sou datt d'Biomoleküle (dh Aromaverbindungen) effizient a séier fräigelooss ginn. Well d'Sonication eng reng mechanesch Behandlung ass, füügt et keng Chemikalien un de Wäin.
Verglach vu Qualitéiten am traditionelle Alterung am Wäin an Ultraschallalterung am Wäin. Ultraschallalter Wäin erreecht seng Héichqualitéit wesentlech méi séier.
(Grafik: © Yıldırım an Dündar, 2017, adaptéiert vu Leonhardt a Morabito, 2007).
Ultrasonication kann Wäin bannent Minutten Alter. Ultraschall gëtt benotzt fir chemesch Prozesser ze initiéieren an den Transfer vun Eichenofgeleete Verbindungen (zB Aromaverbindungen) aus Holz a Wäin ze beschleunegen.
Ultraschall – Nëmme mechanesch Kräften
Héich-Intensitéit, niddereg-Frequenz Ultraschall schaaft energie-dicht Konditiounen, mat héijen Drock, Temperaturen an héich Schéier Kräften. Dës kierperlech Kräfte förderen d'Stéierung vun Zellstrukturen fir intrazellulär Verbindungen an d'Medium ze befreien. Zousätzlech, ultraschall-assistéiert Alterungsprozess vu Wäin fördert Mikro-Oxygenatioun an Oxidatiounsprozesser. Doduerch kann kontrolléiert Ultraschall d'chemesch Reaktiounen am Wäin positiv beaflossen. Ultraschall al Wäiner erreechen hire Qualitéitspeak wesentlech méi séier wéi traditionell alter Wäiner. Ausserdeem weisen ultraschallalter Wäiner e méi héije Konservéierungsniveau, sou datt sonikéiert Wäin seng Héichqualitéit fir eng méi laang Zäit behält wéi de Standardalterungsprozess.
De Mechanismus vun der Zellmauer Stéierung (a) Broch vun der Zellmauer wéinst Kavitatioun. (b) Diffusioun vum Léisungsmëttel an d'Zellstruktur.
(Grafik adaptéiert vu Shirsath et al., 2012)
Virdeeler vun Ultraschall Wäin Aging Iwwer Oak Barrel Aging
Eichenfässer sinn den allgemengen, traditionelle Prozess fir Wäinalterung. An den Eichenfässer fënnt d'Oxidatioun a klenge Betrag iwwer eng laang Lagerzäit am Faass statt. D'Lagerzäit fir Premium Wäinofen dauert e puer Joer an ass doduerch en deiere Prozess. Wärend der Reifung an Eichenfässer produzéiert de Wäin vill eenzegaarteg Aromen. Nieft dem laange Reifungsprozess vu Joeren an dem verbonnen Zäitverloscht sinn Eichenfässer deier fir ze kafen an ze pflegen. Ongewollt Mikroorganismen wéi Hefearten (zB Brettanomyces an Dekkera) kënne Wäinfässer kontaminéieren. Hefe verduerwe Wäin ass bekannt fir schlechte Goût a Geroch.
Wéinst dësen Nodeeler vum traditionelle Fass Eechenholz, Ultraschall Wäinalterung an Eechenholz ass eng kosteneffizient a wëssenschaftlech bewisen Alternativ zum traditionellen Alterung a Fässer. Ultrasonication verkierzt d'Reifungszäit a verbessert verschidde Qualitéitsfaktoren vum Wäin. Ultrasonication kann während verschiddene Stadien vum Wënzerprozess applizéiert ginn, dorënner Maceratioun, Polyphenol Extraktioun, souwéi Alterung, Reifung an Eichen. Wëssenschaftlech Studien an industriell Implementatiounen beweisen d'Validitéit vun der Ultraschall bei der Wënzeraarbecht mat grousse Verbesserungen an de verkierzte Alterungsperioden an der méi effizienter Produktioun vu qualitativ héichwäerteg Wäiner.
Ultraschall beschleunegt Wäin Reifung: D'Etude vum Prof. Kleinschmidt weist déi beneficiell Ännerung vum 3-Methyl-1Butanol Aroma am roude Wäin wann sonicéiert a Präsenz vun American Blend Holzchips. (Ultrasonicator UIP2000hdT, Amplitude 43µm, Sonotrode Uewerfläch 9cm2)
Installatioun vun ultrasonicator UIP4000hdT fir industriell Wäinveraarbechtung mat héijen Duerchflussraten.
Wëssenschaftlech Studien iwwer Ultraschallalterung vu Wäiner
Eng Ultraschallintensitéit oder akustesch Energiedichtniveau op engem relativ moderéierten Niveau kann eng séier Extraktioun an Ausleechung vu Phenolen aus Eichenchips a Wäin förderen, doduerch potenziell de Wäinaroma an den Ernärungswäert bannent enger wesentlech verkierzter Reifungszäit erhéijen. Ausserdeem ass d'Ultraschallbehandlung fäeg d'Zesummesetzung vum Wäin séier z'änneren, wat ugeholl gëtt wéinst den Effekter vun der akustescher Kavitatioun. Doduerch soll en héije Niveau vun der akustescher Energiedicht d'Ultraschallmodifikatioun vun der Wäinkompositioun förderen. (cf. Yang et al., 2014)
Ähnlech Alterungseffekter goufen vum Jiménez-Sánchez et al. (2020) fir Sherry Esseg mat Eichenchips an Ultraschall. Ultrasonication reduzéiert d'Reifungszäit wesentlech am Verglach mat traditioneller Reifung.
Ultraschall Verëffentlechung vun Aromaverbindungen aus Oak
Breniaux a Kollegen hunn d'Effekter vum High-Power Ultraschall fir d'Botzen vun Eichen Wäinfaass ënnersicht an déi spéider Verëffentlechung vu polyphenoleschen an aner Verbindungen, wann d'Fässer no der Behandlung fir Wäinalterung benotzt goufen. Polyphenole a Phytochemikalien wéi Ellagitannine, Lignin, an aromatesch Virgänger droen staark zur Wäin Reifung a Goût bäi. Allgemeng huet d'Studie gewisen datt d'Ultraschallbehandlung méi héich Ausbezuele vu Polyphenolen an aner bioaktive Verbindungen an enger ganz kuerzer Behandlungszäit huet. Zum Beispill war d'Konzentratioun vu Furfural méi héich am Fall vun der Ultraschallbehandlung bei 8 Méint Alterung an 12 Méint Alterung, mat der Konzentratioun eropgaang tëscht 18,8 an 92,6% am Verglach mat alternativen Dampbehandlung. Fir de 5-Methylfurfural war d'Konzentratioun wesentlech méi héich fir Ultraschallbehandlung fir Fässer vun 1 Joer ale Fässer (12 Méint alen Wäin) an 2 Joer ale Fässer (2, 8 an 12 Méint ale Wäin) mat enger Erhéijung tëscht 20,5 an 97%. Wat d'Whisky-Laktone Diastereoisomeren ugeet, war den trans-Whisky-Lakton wesentlech méi héich fir 3 Joer al Fässer déi mat Ultraschall behandelt goufen: no 12 Méint Alterung huet de Wäin eng Konzentratioun vu 75,2 ± 5,6 μg/L, wat zu enger Erhéijung vun 46,9% resultéiert. am Verglach mam Wäin, deen an engem dampbehandelte Fäss gelagert ass. Fir d'Konzentratioune vu Vanillin a Syringaldehyd waren d'Wäerter, déi am Wäin gemooss goufen, och no der Ultraschallbehandlung däitlech méi héich. Am Verglach mat der Fassdampbehandlung war de Gesamtenergieverbrauch 0,38 kWh fir Kraaft Ultraschall an 3 kWh fir wässerlech Damp, wat 7,89 Mol méi niddereg ass.
(cf. Breniaux et al., 2021)
Ultraschall gefördert chemesch Reaktiounen am Wäin
Wärend dem Wäinalter gi vill chemesch Reaktiounen statt. Zum Beispill, Proanthocyanidin Verbindungen tendéieren ze polymeriséieren, mat Anthocyanine kondenséieren, a kombinéiere mat anere Polymere, wéi Proteinen a Polysacchariden. Dës Kondensatiounsreaktioun mat Anthocyanine ass d'Haaptchemesch Reaktioun, déi an der Däischterung an der Stabiliséierung vun der Faarf vum roude Wäin involvéiert ass, déi vun engem hellrout an donkelrout mat brong Téin ännert.
Fréi Studien vu Masuzawa et al., 2000 scho bewisen datt Ultraschall d'Polymeriséierung vun de phenolesche Verbindungen fördert an de polyphenolesche Inhalt am roude Wäin erhéicht wéi de Wäin reift.
Wärend Wäinalterung a Fässer kënnen Honnerte vu Verbindungen aus Holz op Wäin extrahéiert ginn, wat direkt zum Aroma, Aroma a Mondgefill vum leschte Wäin bäidréit. D'Faser Zesummesetzung vum Eechenholz spillt eng wichteg Roll am Alterungsprozess, well flüchteg Phenolen a phenolesch Aldehyden aus Lignin, a Furfuralverbindungen aus Cellulose an Hemicellulosen Zockerdegradatioun extrahéiert ginn.
Och wann d'traditionell Eefaassalterung zënter Jorhonnerte extensiv benotzt gouf, sinn et nach ëmmer e puer inherent Nodeeler. Als éischt dauert den Alterungsprozess an engem Fass normalerweis vun e puer Méint bis e puer Joer, wat ganz Zäitopwänneg ass. Zweetens, Fässer sinn deier, huelen vill Plaz an der Wënzer a mussen mat der Zäit ersat ginn. Drëttens, wéi Eichenfasser méi al ginn, kënne se kontaminéiert ginn duerch ongewollte Mikroorganismen wéi Hefegatten Brettanomyces an Dekkera.
Liest méi iwwer Ultraschall Sanéierung a Botzen vu Wäinfässer!
Ultraschallausrüstung fir Wäinalterung a Reifung
Zënter e puer Joerzéngte ass Hielscher Ultrasonics vertraut Zouliwwerer vu High-Power, Low-Frequenz Ultrasonic Prozessoren fir d'Liewensmëttel- a Getränkindustrie. Wënzer a Brennereien hunn d'Ultraschalltechnologie ugeholl fir qualitativ héichwäerteg Wäiner an alkoholescht Gedrénks ënner méi effiziente Konditiounen ze produzéieren, dh qualitativ héichwäerteg Resultater an engem beschleunegen Prozess an ënner präzis kontrolléierbar Konditiounen ze kréien.
Hielscher Ultraschaller sinn an all Gréisst verfügbar, vum Hand-Hold Labo-Apparat fir Fuerschung a Qualitéitskontroll bis Bench-Top- a Pilotsystemer fir Boutique-Wéngerten a Mëttelgréisst Wënzer wéi och High-Throughput-Ultraschaller fir grouss kommerziell Wäinproduzenten.
All Hielscher Ultrasonic Prozessoren hunn modernste Technologie inklusiv digital Faarfdisplay, sophistikéiert Software, Smart Astellungen, automatesch Dateprotokolléierung op integréierter SD-Kaart, a Browser Fernbedienung fir präzis Operatioun, widderhuelend a reproduzéierbar Resultater, souwéi héchste Benotzerfrëndlechkeet. D'Clientë weltwäit benotzen d'Hielscher Ultrasonics Technologie an de Wënzer a Brennereien, fir super Resultater am Alterung, Eechen an Infusioun vu Wäiner a Séilen z'erreechen.
Kontaktéiert eis elo! Eis gutt trainéiert a laang erfuerene Mataarbechter hëllefen Iech mat technescher Informatioun, Empfehlungen iwwer den ideale Ultraschall an onverbindleche Zitater!
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:
| Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500 ml | 10 bis 200 ml/min | UP100H |
| 10 bis 2000 ml | 20 bis 400 ml/min | UP200Ht, UP 400 St |
| 0.1 bis 20L | 02 bis 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100 l | 2 bis 10 l/min | UIP4000hdT |
| na | 10 bis 100 l/min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren fir d'Vermëschung vun Uwendungen, Dispersioun, Emulsifikatioun an Extraktioun op Labo, Pilot an Industrieskala.
Literatur / Referenzen
- 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 fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren aus Labo zu industriell Gréisst.