Sonication vun Wäin – Innovativ Uwendungen vun Ultraschall an Wënzer

Ultraschall ass eng net-thermesch Veraarbechtungsmethod, déi scho wäit an der Liewensmëttelindustrie benotzt gëtt wéinst senger mëller Uwendung awer bedeitende Effekter op d'Produkt. Fir d'Wënzer bitt Sonikatioun verschidden Uwendungen wéi d'Extraktioun vu Goûten, Phenolen a Faarfstoffer, d'Reifung & d'Alterung, d'Eichen souwéi d'Entgassing.

Wäin ass en alkoholescht Getränk, meeschtens aus Drauwe gemaach, awer och aus aneren Uebst (z. B. Äppelwäin, Elderberry Wäin) oder Stärke-baséiert Materialien (z. B. Reiswäin, Mais Wäin).
Wäin ass e favoriséiert Konsumentwuert deem seng Produktioun e luxuriéise Prozess erfuerdert. Qualitéits- a qualitativ héichwäerteg Wäiner ze maachen ass bekannt als Zäitopwänneg an doduerch kaschtintensiv Geschäft. Schlussendlech ass et am Wënzer Interesse fir de Fermentatioun (Konvertéierung op Alkohol) an d'Reifung (fir komplex Aromen an Aromen ze vermëttelen) a produzéiere gläichzäiteg eng héichwäerteg Likör mat dem gewënschten Geschmaach, Bouquet, Mondgefill a Faarf.

Verschidde Effekter vun Ultrasonics bei Wäinveraarbechtung

Power Ultraschall op Wäin applizéiert bitt vill positiv Effekter. Déi wichtegst Uwendungen enthalen de Aroma Verstäerkung vum Wäinbouquet duerch Extrait vun de Goûträiche Komponenten, wéi Phenolen an Aromaten, eichen, an d'Beschleunegung vun der Reifung & alternd.

Extraktioun vun aromatesche a phenolesche Verbindungen aus Drauwe

Ultraschall ass e bekannten a bewährte Mëttel fir d'Extraktioun vun intrazelluläre Planzmaterial an aromatesche Verbindungen. D'mechanesch Aktivitéit vum Ultraschall ënnerstëtzt d'Diffusioun vu Léisungsmëttelen an den Tissu. Wéi Ultraschall d'Zellmauer mechanesch duerch d'Kavitatiounsschéierkraaft brécht, erliichtert et den Transfer vun der Zell an de Léisungsmëttel. D'Partikelgréisstreduktioun duerch d'Ultraschallkavitatioun erhéicht d'Uewerfläch am Kontakt tëscht der fester an der flësseger Phase.
Drauwe si berühmt a gefuerdert fir hire Räichtum u Polyphenolen. Dës phenolesch Verbindungen (wéi monomer Flavanolen, dimeresch, trimeresch a polymeresch Procyanidine wéi och Phenolsäuren) vun Drauwe si bekannt fir hir antiradikal an antioxidant Eegeschaften. Chemesch kënne se an zwou Ënnerkategorien getrennt ginn: d'Flavonoiden an d'Net-Flavonoiden. Déi wichtegst Flavonoiden am Wäin sinn Anthocyanine an Tannine, déi zu Faarf, Geschmaach a Mondgefill bäidroen. Ënnert den Net-Flavonoide sinn Stilbene wéi Resveratrol a sauer Verbindungen, wéi Benzoic, Kaffi a Zimtsäure. Déi meescht vun all dëse phenolesche Verbindunge sinn an der Drauwehaut an de Somen enthalen. Déi intensiv Ultraschallkräfte si fäeg déi wäertvoll Zutaten aus Drauwe Somen a Haut effizient ze extrahieren.
An der Studie vu Cocito et al. (1995). D'Resultater vun de Verbindungskonzentratioune vun der Ultraschallextraktioun waren méi héich wéi déi vun der C18 Kolonnen Extraktioun (Harz Extraktioun).
Summéiert d'Virdeeler vun der Ultraschallextraktioun, Ultraschall ass eng preiswert, einfach an effizient Alternativ zu konventionellen net-thermeschen Extraktiounsmëttelen, wéi héije hydrostateschen Drock (HP), kompriméiertem Kuelendioxid (cCO2) an superkritesch Kuelendioxid (ScCO2) an héich elektresch Feldimpulsen (HELP). E weidere Virdeel ass d'Tatsaach, datt d'Ultraschallextraktioun - am Géigesaz zu den uewe genannten Alternativen - einfach getest ka ginn Labo oder Bank-Top Skala. Dës Studien bidden reproduzéierbar Resultater sou datt eng folgend Skala-up keng weider Efforte erfuerdert fir den optimale Kader ze fannen. Fir voll kommerziell Produktioun, zouverlässeg HEAVY-DUTY ULTRASONICATOREN mat bis zu 16.000 Watt pro Eenheet erlaabt d'Sonicatiounsbehandlung vu ganz héije Volumen Streamen.

Ultraschall-Assistéiert Extraktioun fir de Wäin Oaking

Wärend der Eichenphase kënnt de Wäin a Kontakt mat dem Holz vun de Fässer (traditionell Eichen) oder mat derbäigesatem Holzspäicher, Holzstécker/Stänn oder Eichenpulver (alternativ Eichen). Am meeschte verbreet Holz fir Eichen (Aromen) ass - laut dem Begrëff vun der Prozedur - Eech (quercus). Aner Holzarten, déi méi rar benotzt ginn, sinn zB Kastanien, Kiefer, Routholz, Kiischten oder Akazien. Déi chemesch Eegeschafte vum Holz gi benotzt fir déif Effekter am Respekt vum Wäin säi Goût a Bouquet ze kréien. D'Phenolen, déi an der Eech enthale sinn, interagéiere mat de Wäinproduzéierende Goûten, wéi Vanille, Karamell, Crème, Gewierz oder Äerdaromaen. E ganz wichtegen Effekt hunn d'Ellagitannine (hydrolyséierbar Tannin), déi aus Ligninstrukturen am Holz ofgeleet ginn, well se de Wäin virun Oxidatioun a Reduktioun schützen.
Ultrasonic Extraktioun ass nëtzlech fir d'Bühn vum Wäin Eechenholz wéinst der Tatsaach, datt d'Penetratioun vu Flëssegkeet an d'Holzstruktur vu Pulver, Chips, Stécker oder Staubs duerch den Héichdrock- an Déifdrockzyklen, déi duerch Ultraschall generéiert ginn, verbessert ginn. Well doduerch d'Masstransfer opfälleg erhéicht gëtt, bréngt dat eng méi kuerz Eechenzäit a méi héich Resultater betreffend de Goût mat. Wann Eechepulver oder Holzgeschmackdestillate (alternativ Eichen) an de Wäin applizéiert ginn, ginn d'Ultraschallkräften eng ganz fein Dispersioun vun de Partikelen oder Drëpsen an de Wäin fir d'Uewerflächbefeuchtung an d'Beliichtung ze verbesseren. Dëst ass ganz wichteg fir en héije Geschmaach a Mondgefill z'erreechen an dréit zur Qualitéit vum alkoholesche Getränk bäi. D'Tatsaach datt d'Fässerung an d'Alterung e verlängerten Zäit- a Käschtefaktor bei der Vinifikatioun ausmécht, mécht Ultraschall zu enger aussergewéinlecher interessanter Veraarbechtungsmethod wéi Hielscher Ultraschall-Geräter iwwerzeegen duerch niddreg Investitiounskäschten, einfach Ëmsetzung an eng aussergewéinlech Energieeffizienz.

Ultraschall-Assistéiert Deagglomeratioun wärend Wäinalterung

Wärend dem traditionellen zäitintensiven Alterungsprozess vu Wäin entstinn Reaktioune vu verschiddene Molekülen am Wäin. Dëst bedeit datt d'Moleküle sech entspriechend der Interaktioun tëschteneen änneren. D'Zäit an d'Resultat vun dëser molekulare Verännerung hänkt vun den Ingredienten vum Wäin a senger Ëmwelt of. Normalerweis ass et guttgeheescht datt Alkohol a Likören verspreet gëtt, awer dëst heescht net datt eng Mëschung vu Moleküle erreecht gëtt. Wéi am Wäin natierlech nëmme wéineg Energie fir Reaktiounen – wéi Bindung a Vermëschung - verfügbar ass, wäert de Grad vun natierleche Verännerungen meeschtens onkomplett sinn. Wärend d'Ingredienten tendéieren molekulare Eegeschaften ze interagéieren, befestigen an z'änneren, kënnen se net eng absolut Interaktioun, Konversioun oder Bindung op molekulare Niveau realiséieren wéinst der gerénger Energie present.
Wéi de Wäin sonicated ass (wat en Input vun Energie an d'Flëssegkeet bedeit), bidden d'Ingredienten eng méi konsequent an eenheetlech Dispersiounsgrad. Duerch sonicating gëtt Wäin eng homogen Flëssegkeet mat engem verlängert Regal Liewen an enger ganz kuerzer Zäit vun Behandlung. D'Homogenitéit erlaabt eng méi héich Interaktioun tëscht de Molekülen an domat eng méi komplett molekulare Ännerung. Dëst bedeit eng Verbesserung am Goût a Qualitéit.

Dispersioun: Virun Flasche ginn déi meescht Wäiner mat Zousätz behandelt, wéi Konservéierungsmëttel (zB Kaliumbisulfat, Natriumbisulfat), Botzmëttelen, Faarfpudder a weider Finéierungsmëttelen a Milieuranten. Dës Zousätz gi benotzt fir virzäiteg Brongung a Verschwendung ze vermeiden, Wäinqualitéit ze verbesseren, Mängel ze eliminéieren oder de Fermentatiounsprozess z'ënnerstëtzen. Duerch Ultraschall kënnen dës Additive ganz konsequent an de Wäin verdeelt ginn, sou datt méi héich Resultater vun der Veraarbechtung erreecht ginn. Dëst féiert endlech zu méi héijer Qualitéit a bessere Geschmaach - den Effort vun all Wënzer.

Ultraschall Extraktioun vun aktive Verbindungen

Wäin huet eng breet Varietéit vu gesondheetlechen aktiven aktive Verbindungen wéi Tannine, Phenolen, Flavonoiden an anerer, déi wäertvoll Zutate sinn, déi an der Pharma, Liewensmëttel a Kosmetikindustrie benotzt ginn.
Liest méi iwwer d'Extraktioun vu Phytochemikalien wéi Polyphenolen, Anthocyanidinen, Proanthocyanidin an aner bioaktiv Verbindungen aus Drauwe a Drauwe-Nieweprodukter!

Ausfluch

Alterung vu Rice Wäin a Mais Wäin: Chang et al. (2002) fonnt an hirer Etude iwwer Rais Wäin a Mais Wäin, datt d'Alterungseffekter vun sonication vun Wäin hänkt op der Zort Wäin. Also war d'Ultraschallalterung vum Räiswäin wat den pH-Wäert, den Alkoholgehalt, den Acetaldehyd, de Goût an d'Sensorqualitéiten ugeet, wesentlech besser wéi d'Ultraschall-assistéiert Alterung vu Maiswäin. Fir béid, de Raiswäin an de Maiswäin, gouf d'Alterungszäit däitlech reduzéiert (vun 1 Joer op 1 Woch oder 3 Deeg).

industriell ultrasonicators mat Flux-duerch Reaktoren fir d'Sonication vun Wäin an Jus.

Hielscher's Ultrasonic Prozessoren

Hielscher ass de féierende Fournisseur vu qualitativ héichwäerteg an héich performant Ultraschallgeräter. Ultraschall Geräter gemaach vum Hielscher gi fir Labo Proben, Pilot Skala Veraarbechtung oder voller Skala Produktioun a ville Beräicher vun der Industrie a Fuerschung benotzt. Fir perfekt Leeschtung an Upassung un all Prozess, bitt Hielscher eng breet Palette vun Ultraschall-Apparater fir d'Sonicatioun vun all Flëssegkeetsvolumen, vu verschiddene Mikroliter duerch Honnerte vu Kubikmeter pro Stonn. D'Ultraschall-Geräter kënnen einfach getest ginn fir hir Prozesseffizienz a méi klenger Skala. Typesch, de UIP1000hd (1kW) gëtt fir d'Prozessentwécklung fir Flowraten vun 0,5L bis 1000L pro Stonn benotzt. Op dëser Skala kann d'Veraarbechtungseffizienz optimiséiert ginn andeems d'Amplitude, den Drock an de Flowrate variéieren. D'Installatioun oder d'Retrofitting vun engem Ultraschallsystem an eng Produktiounslinn wéi och d'Operatioun an d'Ënnerhalt sinn einfach an ouni Schwieregkeeten.

Ultraschall a Flëssegkeeten

Héich Kraaft Ultraschall generéiert Kavitatioun an Flëssegkeeten. Bei der Implosioun vun de Kavitatiounsblasen erschéngen lokal extrem héich Kräften: an der Kavitatioun „Hot Spot“ gi ganz héich Temperaturen (ca. 5.000K) an Drock (ongeféier 2.000atm) erreecht. D'Implosioun vun der Kavitatiounsblase resultéiert och zu Flëssegstrale vu bis zu 280m/s Geschwindegkeet. Wann dës intensiv Kräfte an d'Flëssegkeet goen, verursaache se verschidden Effekter. An enger alkoholescher Flëssegkeet verursaacht d'Ultraschall eng Beschleunigung vun der Oxidatioun, Polymeriséierung a Kondensatioun vum Alkohol, Aldehyden, Ester an Olefinen fir nei Verbindungen ze bauen, déi méi a besseren Aroma a Bouquet kreéieren.
Als déi interessantst Ultraschallapplikatioune fir de Wäin (Vinifikatioun), besonnesch den Ultraschall-assistéierten Extraktioun, Agglomeratioun, an Dispersioun musse genannt ginn. Dës Auswierkunge maachen d'Sonicatioun esou eng effektiv Veraarbechtungsmethod fir Wäin an aner Gedrénks.
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller: