Ar polifenoliem bagāti vīni, izmantojot lieljaudas ultraskaņu

Apstrāde ar ultraskaņu uzlabo fenola savienojumu ekstrakciju no vīnogām misā, palielinot kopējo polifenolu saturu un tādējādi uzlabojot turpmāko vīna izturēšanas procesu. Lieljaudas ultraskaņas izmantošana nodrošina lielāku ekstrakcijas iznākumu un paātrina vīnu nogatavināšanu. Tādēļ lieljaudas ultraskaņa ir apstiprināta metode sasmalcinātu vīnogu apstrādei, un to izmanto polifenolu ekstrakcijai, vīna izturēšanai / nogatavināšanai un apstrādei ar ozolkoksni.

Lieljaudas ultraskaņa polifenolu ekstrakcijai un vīna nogatavināšanai

Ultraskaņas darbības mehānisms vīndarībā ir balstīts uz ultraskaņas / akustisko kavitāciju. Kavitācijas radītie lielie bīdes spēki sagrauj šūnu struktūras un paplašina poras šūnu sieniņās. Tā rezultātā atbrīvojas šūnu iekšējās vielas (piemēram, ciete, fermenti, olbaltumvielas, fenola savienojumi). Ultraskaņas viļņu sonomehāniskie spēki veicina šķīdinātāja izplatīšanos audos un tā iekļūšanu šūnu materiālā, tādējādi ievērojami palielinot masas pārnesi. Turklāt apstrāde ar ultraskaņu veicina bioķīmiskās reakcijas, piemēram, polifenolu polimerizāciju un kondensāciju, un izraisa mikrooksigenāciju. Visas šīs ultraskaņas iedarbības veicina vīnu izturēšanu un nogatavināšanu.

Polifenolu ekstrakcija no vīnogām ar ultraskaņu

Polifenoli vīnā: polifenoli un vīna kvalitāte ir cieši savstarpēji saistīti. Šie vīnogu sekundārie metabolīti būtiski ietekmē vīna organoleptiskās īpašības un tādējādi arī tādus kvalitātes faktorus kā krāsa, savelkošā garša un rūgtums. Apstrāde ar ultraskaņu polifenolu ekstrakcijai vīndarības procesā (piemēram, misas apstrāde ar ultraskaņu pirms fermentācijas) un vīna izturēšanas laikā (saskarē ar koksni vai bez tās) izraisa nebeidzamas reakcijas, kas rada sarežģītas polifenolu un tanīnu pārvērtības (mikrooksigenāciju, kopigmentāciju, ciklopievienošanos, polimerizāciju un oksidēšanos).

Misas apstrāde ar ultraskaņu pirms vīna fermentācijas

Apstrādājot vīnogu misu ar ultraskaņu, palielinās polifenolu izdalīšanās no vīnogu mīkstuma. Tā kā akustiskā kavitācija – apstrādes ar ultraskaņu darbības princips – ļoti efektīvi sagrauj šūnu struktūras un atver šūnu iekšējās struktūras, no vīnogām un to miziņām izdalās daudz vairāk bioaktīvo savienojumu nekā tradicionālās presēšanas laikā. Šie bioaktīvie savienojumi ietver garšas un aromāta savienojumus, pigmentus un veselību veicinošas vielas, piemēram, tanīnus, antocianīnus, flavān-3-olus, proantocianidīnus un flavonolus; stilbenoīdus, piemēram, resveratrolu; fenolskābes, piemēram, benzoskābi, kafijskābi un kanēļskābi; katehīnus, kā arī vīnskābi un ābolskābi un citas vielas. Turklāt tiek ekstrahēti dabiskie cukuri, piemēram, glikoze un fruktoze, kuriem ir izšķiroša nozīme fermentācijas procesā vīna darīšanā. Apstrādi ar ultraskaņu var izmantot dažādos vīna darīšanas posmos. García-Martín un Sun (2013) savā pētījumā raksturo ultraskaņu kā ātras izturēšanas metodi, kas varētu nodrošināt lielāku antocianīnu saturu un mazāku tanīnu saturu vīnos, un tas tiek uzskatīts par pozitīvu faktoru augstas kvalitātes vīnu ražošanā. Daudzi pētījumi ir pierādījuši lieljaudas ultraskaņas pozitīvo ietekmi vīna darīšanā. Tāpēc apstrāde ar ultraskaņu tiek uzskatīta par vienu no daudzsološākajām tehnoloģijām vairākiem mērķiem vīna darīšanas procesos. Turklāt ultraskaņa ir oficiāli apstiprināta metode izmantošanai sasmalcinātu vīnogu apstrādē. (sal. Natolino un Celotti, 2022)

Pētījumi, kas veikti Hochschule Anhalt augstskolas Centrālās Vācijas Vīna pētniecības institūtā prof. Thomas Kleinschmidt vadībā, skaidri parāda ievērojamu polifenolu satura pieaugumu ar ultraskaņu apstrādātā vīnā. Piemēram, Vācijas sarkanvīnā Blauer Zweigelt polifenolu saturs palielinājās par vairāk nekā 40%. Pētījumā 1,5L sarkanvīna Blauer Zweigelt apstrādāja ar ultraskaņu pie 100% amplitūdas iestatījuma (amplitūda 43 μm, sonotrodes virsmas laukums 9 cm²). Sarkanā krāsojuma ekstinkciju noteica pie 520 nm. Kopējo polifenolu saturu katehīnu ekvivalentos noteica ar Folin-Ciocalteu metodi, kas uzrādīja kopējā polifenolu satura pieaugumu par 40%.

Ultraskaņu var uzskatīt par vienu no daudzsološākajām tehnoloģijām vairākiem mērķiem vīna darīšanas procesos, un tā ir oficiāli apstiprināta izmantošanai sasmalcinātu vīnogu apstrādē.
Arī citā Natolino un Celotti (2022) pētījumā tika parādīta vīna augstāka kvalitāte pēc apstrādes ar ultraskaņu. Pētnieki no Udīnes Universitātes Itālijā izmantoja Hielscher ultraskaņas apstrādes ierīci UP200St ar sonotrodi S26d14, lai izpētītu ultraskaņas apstrādes ietekmi uz sarkanvīnu. 
Kā parādīts tālāk redzamajos grafikos, ultraskaņa paaugstina HCl indeksu visiem ar ultraskaņu apstrādātajiem paraugiem no 68,06 ± 1,72 neapstrādātajā paraugā līdz vidējai vērtībai 73,78 ± 1,52 apstrādātajos paraugos. Palielinot amplitūdu un apstrādes ar ultraskaņu ilgumu, skaidru tendenci nevarēja konstatēt, tomēr ir novērojams būtisks HCl indeksa pieaugums starp paraugiem, kas apstrādāti ar ultraskaņu pie 30% amplitūdas 2 min (71,59 ± 1,06), un paraugiem, kas apstrādāti pie 90% amplitūdas 10 min (74,25 ± 1,53). Vienlaikus ultraskaņa samazina savelkošumu no 91,8 ± 1,2 neapstrādātam vīnam līdz vidējai vērtībai 82,7 ± 3,7 ar ultraskaņu apstrādātajiem paraugiem (skatīt grafikus labajā pusē).
Apstrāde ar ultraskaņu samazina koloidālo vielu, piemēram, tanīnu un polisaharīdu, daļiņu izmēru, kas veicina labāku stabilitāti un uzlabo galaprodukta sensorās īpašības.

Vīna izturēšana un nogatavināšana ar ultraskaņu

Ultraskaņas viļņi paātrina vīna izturēšanu, iedarbojoties ar tīri fizikāliem, tā dēvētajiem sonomehāniskajiem spēkiem. Ja apstrāde ar ultraskaņu ir pielāgota vīnogu šķirnei un vīna veidam, tā var palielināt antocianīnu un tanīnu kondensācijas reakcijas ātrumu, saīsinot parasto vīna krāsas dabiskās veidošanās laiku un tādējādi samazinot vīna izturēšanai nepieciešamo laiku.

Vīna izturēšana ar ultraskaņu, izmantojot enoloģiskos tanīnus

Enoloģiskos tanīnus, kas iegūti no ozolkoksnes, vīnogu sēklām un miziņām, augu pangām, kastaņas, kebračo, gambīra un mirobalāna augļiem, var pievienot dažādos vīna ražošanas posmos, lai uzlabotu garšas profilu un krāsas noturību. Apstrāde ar ultraskaņu var veicināt vīna izturēšanu, izmantojot enoloģiskos tanīnus. Apstrāde ar ozolkoksni, izmantojot ultraskaņu, ir būtiski paātrināts process, kurā no ozolkoka dēlīšiem vai šķeldām vīnā pāriet koksnes tanīni un garšas savienojumi. Ar ultraskaņu ozolkoksnes klātbūtnē izturētiem vīniem ir lielisks garšas profils, kas izveidojas īsas, vairākas minūtes ilgas apstrādes laikā salīdzinājumā ar vairāku mēnešu izturēšanu mucās. Ultraskaņas ekstrakcija, palielinot masas pārnesi, atbrīvo ozolkoksnes aromāta savienojumus (piemēram, vanillan, eigenolu, izoeigenolu, furfurolu, 5-metilfurfurolu, gvajakolu, 4-methulguaiacol).

Augstas veiktspējas ultraskaņas apstrādes ierīces rūpnieciskai vīna ražošanai

Hielscher Ultrasonics apstrādes iekārtas ir plaši atzītas vīna ražošanas un stipro alkoholisko dzērienu izturēšanas jomā. Vīndari – gan ekskluzīvas mazās vīna darītavas ar saviem vīna dārziem, gan liela mēroga vīna ražotāji – Hielscher plašajā iekārtu klāstā atrod ideālas ultraskaņas apstrādes iekārtas, kas atbilst viņu ražošanas prasībām vīna polifenolu ekstrakcijā un nogatavināšanā. Gan periodiskas apstrādes, gan nepārtrauktas apstrādes konfigurācijas ar iekārtām, kas integrētas procesa plūsmā, ir uzreiz pieejamas un var tikt nosūtītas tajā pašā dienā.

Automātiska datu reģistrēšana

Lai izpildītu pārtikas un dzērienu ražošanas standartus, ražošanas procesi ir detalizēti jāuzrauga un jāreģistrē. Hielscher Ultrasonics digitālās ultraskaņas ierīces ir aprīkotas ar automātisku datu reģistrēšanas funkciju. Pateicoties šai viedajai funkcijai, visi svarīgie procesa parametri, piemēram, ultraskaņas enerģija (kopējā un neto enerģija), temperatūra, spiediens un laiks, tiek automātiski saglabāti iebūvētajā SD kartē, tiklīdz ierīce tiek ieslēgta. Procesa uzraudzība un datu reģistrēšana ir svarīga nepārtrauktai procesa standartizēšanai un produkta kvalitātei. Piekļūstot automātiski reģistrētajiem procesa datiem, varat pārskatīt iepriekšējās apstrādes ar ultraskaņu un novērtēt rezultātu.
Vēl viena lietotājam ērta funkcija ir mūsu digitālo ultraskaņas sistēmu tālvadība pārlūkprogrammā. Izmantojot tālvadību pārlūkprogrammā, varat no jebkuras vietas attālināti iedarbināt, apturēt, regulēt un uzraudzīt savu ultraskaņas apstrādes iekārtu.

Atbilstība visaugstākajiem kvalitātes standartiem – izstrādāts un ražots Vācijā

Hielscher ultraskaņas iekārtu izsmalcinātā aparatūra un viedā programmatūra ir izstrādāta, lai garantētu uzticamus un reproducējamus ultraskaņas ekstrakcijas rezultātus no jūsu augu izcelsmes izejvielām, kā arī lietotājam ērtu un drošu ekspluatāciju. Izturība, uzticamība, darbība 24/7 pilnas slodzes apstākļos un vienkārša lietošana no darbinieka viedokļa ir papildu kvalitātes faktori, kas padara Hielscher ultraskaņas iekārtas pievilcīgas.
Hielscher Ultrasonics ekstraktorus visā pasaulē izmanto augstas kvalitātes ekstrakcijai pārtikas un dzērienu ražošanā. Hielscher ultraskaņas iekārtas, kuru spēja nodrošināt augstu iznākumu un izcilu kvalitāti ir pierādīta, izmanto ne tikai nelielās ekskluzīvās vīna darītavās, bet galvenokārt komerciālai izplatīšanai paredzētu vīnu rūpnieciskajā ražošanā. Pateicoties izturīgajai aparatūrai un viedajai programmatūrai, Hielscher ultraskaņas procesorus var viegli vadīt un uzraudzīt.
Hielscher Ultrasonics, kas atrodas Teltovā, Vācijā, ir īpašnieku vadīts ģimenes uzņēmums. Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums. Protams, Hielscher ultraskaņas iekārtas atbilst CE prasībām un izpilda UL, CSA un RoHs prasības.

Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu ultraskaņas iekārtu aptuveno apstrādes jaudu: