Polyfenolrijke wijnen met Power-Ultrasound

Ultrasoon verbetert de extractie van fenolische verbindingen uit de druif naar de most, wat bijdraagt tot het totale polyfenolgehalte – waardoor het verdere rijpingsproces van wijn wordt verbeterd. De toepassing van ultrageluid geeft een hoger extractierendement en versnelt de rijping van wijn. Daarom is power ultrasound een goedgekeurde methode voor de behandeling van gekneusde druiven en wordt het toegepast voor polyfenol-extractie, wijnveroudering/rijping en oaking.

Power-Ultrasound voor Polyfenol extractie en wijn rijping

Wijnbereidingsprocessen kunnen worden verbeterd door de toepassing van power-ultrasound. Hielscher Ultrasonics is uw ervaren partner voor krachtige ultrasone apparaten in de wijn- en druivenverwerking.Het mechanisme van ultrageluid in de wijnbereiding is gebaseerd op ultrasone / akoestische cavitatie. Cavitatiekrachten met hoge schuifkrachten breken de celstructuren en zetten de poriën in de celwanden uit. Hierdoor komt intracellulair materiaal vrij (bijv. zetmeel, enzymen, eiwitten, fenolische bestanddelen). De sonomechanische krachten van de ultrageluidsgolven ondersteunen de verdeling van het oplosmiddel in het weefsel en de penetratie van het oplosmiddel in het celmateriaal, hetgeen leidt tot een aanzienlijk verhoogde massaoverdracht. Bovendien bevordert sonicatie biochemische reacties zoals de polymerisatie en condensatie van polyfenolen en induceert micro-oxygenatie. Al deze effecten van ultrasone trillingen dragen bij tot de rijping van wijnen.

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Ultrasoon geluid met een lage frequentie en een hoog vermogen zoals de industriële ultrasone machine UIP4000hdT worden gebruikt voor de wijnbereiding. Gesoniseerde wijnen vertonen een aanzienlijk hoger polyfenolgehalte.

Power ultrasound voor het rijpen van wijn: Het ultrasone systeem UIP4000hdT wordt gebruikt bij industriële wijnbereiding.

Ultrasone golven met hoge intensiteit genereren akoestische cavitatie. Ultrasone cavitatie verstoort de celwanden en verhoogt de massaoverdracht, waardoor de extractie van secundaire metabolieten uit plantaardige materialen wordt bevorderd.

Het mechanisme van celwandontwrichting a) breken van de celwand door cavitatie. (b) diffusie van oplosmiddel in de celstructuur.
(Grafiek aangepast van Shirsath et al., 2012)

Ultrasone extractie van polyfenolen uit druiven

Polyfenolen in wijn: In wijn zijn polyfenolen en de kwaliteit van de wijn nauw met elkaar verbonden. Deze secundaire metaboiltes van druiven hebben een aanzienlijke invloed op de organoleptische kenmerken van wijn en beïnvloeden daardoor kwaliteitsfactoren als kleur, wrangheid en bitterheid. Ultrasoonbehandeling voor polyfenolextractie tijdens het wijnbereidingsproces (bv. sonicatie van most vóór de gisting) en tijdens de rijping van de wijn (met of zonder houtcontact) veroorzaakt eindeloze reacties die leiden tot complexe transformaties (micro-oxygenatie, copigmentatie, cycloaddition, polymerisatie en oxidatie) van polyfenolen en tannines.

Sonificatie van most voor de gisting van wijn

Wanneer ultrageluid wordt toegepast op druivenmost, wordt de afgifte van polyfenolen uit de druivenpulp verhoogd. Aangezien akoestische cavitatie – wat het werkingsprincipe is van sonicatie – breekt celstructuren en opent intracellulaire structuren zeer effectief, waardoor veel meer bioactieve stoffen uit de druiven en de druivenschil vrijkomen in vergelijking met traditionele persing. Deze bioactieve verbindingen omvatten smaakstoffen, pigmenten en gezondheidsbevorderende stoffen zoals tanninen, anthocyanen, flavan-3-olen, proanthocyanidinen en flavonolen; stilbenoïden zoals resveratrol; fenolzuren zoals benzoëzuur, cafeïnezuur en kaneelzuur; catechinen, alsmede wijnsteenzuur en appelzuur. Bovendien worden natuurlijke suikers zoals glucose en fructose geëxtraheerd, die cruciaal zijn voor het gistingsproces van de wijnproductie. Sonificatie kan in verschillende stappen van de wijnbereiding worden toegepast. García-Martín en Sun (2013) presenteren echografie in hun studie als een snelle rijpingstechniek, die wijnen kan opleveren met een hoger gehalte aan anthocyanen en een afname van tannines, wat als positief wordt beschouwd voor de productie van wijnen van hoge kwaliteit. Veel studies hebben de positieve effecten van ultrageluid tijdens de wijnbereiding aangetoond. Daarom wordt sonificatie beschouwd als een van de meest veelbelovende technologieën voor verschillende doeleinden bij het wijnbereidingsproces. Bovendien is ultrageluid een officieel goedgekeurde methode voor het gebruik van gekneusde druiven. (cf. Natolino en Celotti, 2022)

Studies onder leiding van Prof. Thomas Kleinschmidt van de universiteit Hochschule Anhalt, Institut für Winsforschung van Midden-Duitsland tonen duidelijk de aanzienlijke toename van polyfenolen in gesoneerde wijn aan. In Duitse rode wijn van het type Blauer Zweigelt bijvoorbeeld werd het polyfenolengehalte met meer dan 40% verhoogd. Voor het onderzoek werd 1,5 liter rode wijn Blauer Zweigelt gesoneerd bij een instelling van 100% amplitude (amplitude 43 μm, sonotrode-oppervlak 9 cm2). De extinctie bedroeg 520 nm voor de rode kleuring. De Folin-Ciocalteu assay werd gebruikt om het totale polyfenolgehalte als catechines te meten.

Verhoogd polyfenolgehalte in wijn met power ultrasone behandeling. Hielscher Ultrasonics UIP4000hdT ultrasoon doorstroomsysteem wordt algemeen gebruikt in de wijnbereiding om smaak, kleur en wrangheid in wijnen te verbeteren.

Ultrasone behandeling van druivenmost vóór de wijngisting verhoogt het polyfenolgehalte tot 40%.
(Studie en grafiek: © Prof. Th. Kleinschmidt, Hochschule Anhalt)

Ultrasoon verbeterde wijnen

  • intensere smaken
  • meer polyfenolen
  • donkerdere kleur
  • minder wrangheid
  • hogere HCl-index
  • zachter, ronder mondgevoel
Ultrasoon geluid wordt gebruikt om bij de wijnbereiding most en polyfenolen uit druivenbessen te extraheren. Ultrasone apparaten zijn krachtige extractoren van sap, bioactieve bestanddelen en pigmenten.

Ultrasoon geluid wordt gebruikt om de opbrengst aan polyfenolen uit druivenmost te verhogen. Bovendien kan ultrasoon geluid de wijn binnen enkele minuten verouderen.

Ultrasoon geluid kan worden beschouwd als een van de meest veelbelovende technologieën voor diverse doeleinden bij wijnbereidingsprocessen en het is officieel goedgekeurd voor gebruik bij de behandeling van geplette druiven.
Een andere studie van Natolino en Celotti (2022) toonde eveneens de superieure wijnkwaliteit na ultrasone behandeling aan. De onderzoekers van de Universiteit van Udine in Italië gebruikten de Hielscher ultrasoontoestel UP200St met sonotrode S26d14 om de effecten van sonicatie op rode wijn te onderzoeken. Zoals uit de onderstaande grafieken blijkt, verhoogt ultrageluid de HCl-index voor alle gesoneerde monsters van 68,06 ± 1,72 van het onbehandelde monster tot 73,78 ± 1,52 als gemiddelde waarde van de behandelde monsters. Er kon geen duidelijke trend worden vastgesteld tussen de toenemende amplitude en de sonificatietijd, hoewel het mogelijk is een significante toename van de HCl-index waar te nemen tussen de gesoniseerde monsters bij 30% en 2 min (71,59 ± 1,06) en bij 90% en 10 min (74,25 ± 1,53). Tegelijkertijd vermindert ultrageluid de astrâncy van 91,8 ± 1,2 voor onbehandelde wijn tot 82,7 ± 3,7 als gemiddelde waarde voor gesoneerde monsters (zie grafieken rechts).
De deeltjesgrootte van colloïdale stoffen, zoals tannines en polysacchariden, wordt door sonicatie verkleind, hetgeen bijdraagt tot een betere stabiliteit en uiteindelijke zintuiglijke waarneming.

Ultrasoon behandelde wijnen blinken uit door

  • intenser smaakboeket
  • meer polyfenolen
  • donkerdere kleur
  • minder wrangheid
  • hogere HCl-index
  • zachter, ronder mondgevoel

Ultrasone rijping en rijping van wijn

Ultrasone golven versnellen de veroudering van wijn door de toepassing van zuiver fysieke, zogenaamde sonomechanische krachten. Indien aangepast aan het type druif en wijn, kan ultrasoon geluid de snelheid van de condensatiereactie tussen anthocyanine en tannines verhogen, waardoor de conventionele tijden van natuurlijke wijnkleurontwikkeling worden verkort en de tijd die nodig is voor wijnrijping wordt verkort.

Ultrasoon geluid verbetert de extractie van houtaroma (bv. eikenhout) en brengt de rijping van de wijn terug tot enkele minuten.

Ultrasoon versnelde wijnrijping: De studie van Prof. Th. Kleinschmidt toont de gunstige verandering van 3-Methyl-1Butanol-aroma in rode wijn aan wanneer deze wordt gesoneerd in aanwezigheid van American Blend houtsnippers. (Ultrasonicator UIP2000hdT)

Ultrasone behandeling vermindert de wrangheid van rode wijn, terwijl de HCl-index wordt verhoogd.

HCl-index (A), astringentie-index (B) en deeltjesgrootte (C) – boxplots van onbehandelde (controle) en geësoniseerde monsters bij verschillende niveaus van amplitude (30, 60 en 90%) en sonicatietijd (2, 6 en 10 min) met behulp van de ultrasoonapparaat UP200St.
(Studie en tabel: © Natolino en Celotti, 2022)

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Ultrasone wijnveroudering met behulp van enologische tannines

Enologische tannines, gewonnen uit eikenhout, druivenpit en -schil, plantengal, kastanje, quebracho, gambier en myrobalan, kunnen in verschillende stadia van de wijnproductie worden toegevoegd om het smaakprofiel en de kleurvastheid te verbeteren. Ultrasoon kan de rijping van wijn bevorderen door gebruik te maken van enologische tannines. Ultrasoon eiken is het aanzienlijk versnelde proces van overdracht van tannines en smaakstoffen uit eiken duigen of spaanders. Ultrasoon gerijpte wijnen van eikenhout bieden een geweldig smaakprofiel, dat binnen een korte behandeling van enkele minuten wordt ontwikkeld in vergelijking met verschillende maanden vatrijping. Bij ultrasone extractie komen de aromaverbindingen van eikenhout vrij (bv. vanillan, eugenol, isoeugenol, furfural, 5-methylfurfural, guaiacol, 4-methulguaiacol) door een verhoogde massaoverdracht.

Ultrasoonapparaten met hoge prestaties voor industriële wijnbereiding

Hielscher Ultrasonics processors zijn een gevestigde waarde op het gebied van wijnbereiding en rijping van gedistilleerde dranken. Wijnmakers – zowel exclusieve boetiekwijngaarden als grote wijnproducenten – vinden bij Hielscher de ideale ultrasoonapparatuur voor hun productie-eisen op het gebied van polyfenol extractie en rijping van wijn. Zowel batch als continue inline procesopstellingen zijn direct beschikbaar en kunnen dezelfde dag nog worden verzonden.

Automatische gegevensprotocollering

Om aan de productienormen van levensmiddelen en dranken te voldoen, moeten de productieprocessen gedetailleerd worden gecontroleerd en geregistreerd. De digitale ultrasoonapparatuur van Hielscher Ultrasonics beschikt over automatische dataprotocollering. Dankzij deze slimme functie worden alle belangrijke procesparameters zoals ultrasone energie (totale en netto energie), temperatuur, druk en tijd automatisch opgeslagen op een ingebouwde SD-kaart zodra het apparaat wordt ingeschakeld. Procesbewaking en gegevensregistratie zijn belangrijk voor continue processtandaardisatie en productkwaliteit. Door toegang tot de automatisch geregistreerde procesgegevens kunt u eerdere sonicatieruns herzien en het resultaat evalueren.
Een andere gebruiksvriendelijke functie is de browser-afstandsbediening van onze digitale ultrasoon systemen. Via browserbesturing op afstand kunt u uw ultrasoonprocessor overal vandaan starten, stoppen, instellen en controleren.

Voldoen aan de hoogste kwaliteitsnormen – Ontworpen & Gefabriceerd in Duitsland

Ultrasonicator for grape berry extraction before wine fermentation is installed at a winemaker's vineyard. Ultrasonication promotes various enological processes and improves wine quality. De geavanceerde hardware en slimme software van Hielscher ultrasoonapparaten zijn ontworpen om betrouwbare ultrasone extractieresultaten uit uw botanische grondstof te garanderen met reproduceerbare uitkomsten en gebruiksvriendelijke, veilige bediening. Robuustheid, betrouwbaarheid, 24/7 werking onder volle belasting en eenvoudige bediening vanuit het oogpunt van de werknemer zijn verdere kwaliteitsfactoren, die Hielscher ultrasoonapparaten gunstig maken.
Hielscher ultrasone extractoren worden wereldwijd gebruikt voor de hoogwaardige extractie van voedingsmiddelen en dranken. Hielscher ultrasoonprocessoren, waarvan bewezen is dat ze hoge opbrengsten en superieure kwaliteit geven, worden niet alleen gebruikt door kleinere boutique wijnmakers, maar vooral in de industriële productie van commercieel gedistribueerde wijnen. Dankzij hun robuuste hardware en slimme software kunnen Hielscher ultrasoonprocessoren eenvoudig worden bediend en gecontroleerd.
Hielscher Ultrasonics in Teltow, Duitsland is een door de eigenaar geleid familiebedrijf. Hielscher Ultrasonics is ISO-gecertificeerd. Natuurlijk zijn Hielscher ultrasoonapparaten CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.

Onderstaande tabel geeft een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasonicators:

batch VolumeStroomsnelheidAanbevolen apparaten
10 tot 2000 ml20 tot 400 ml / minUf200 ः t, UP400St
0.1 tot 20L0.2 tot 4L / minUIP2000hdT
10 tot 100L2 tot 10 l / minUIP4000hdT
na2 tot 15L/minUIP6000hdT
na10 tot 100 l / minUIP16000
nagroterecluster van UIP16000

Neem contact met ons op! / Vraag ons!

Vraag voor meer informatie

Gebruik het onderstaande formulier om aanvullende informatie aan te vragen over ultrasone processoren, toepassingen en prijs. Wij bespreken graag uw proces met u en bieden u een ultrasoon systeem aan dat aan uw eisen voldoet!









Let op onze Privacybeleid.


Ultrasone high-shear homogenisatoren worden gebruikt in het lab, op de werkbank, in pilootproeven en in industriële processen.

Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren voor mengtoepassingen, dispersie, emulsificatie en extractie op laboratorium-, pilot- en industriële schaal.



Literatuur / Referenties

Feiten die de moeite waard zijn om te weten

Bioactieve stoffen in wijn

Het fenolgehalte in wijn verwijst naar de fenolische verbindingen – natuurlijke fenolen en polyfenolen, een grote groep van honderden chemische verbindingen die de smaak, de kleur en het mondgevoel van wijn beïnvloeden. Deze verbindingen omvatten fenolzuren, stilbenoïden, flavonolen, dihydroflavonolen, anthocyanen, flavanolmonomeren (catechinen) en flavanolpolymeren (proanthocyanidinen). Deze grote groep natuurlijke fenolen kan grofweg worden onderverdeeld in twee categorieën, flavonoïden en niet-flavonoïden. Tot de flavonoïden behoren de anthocyanen en de tanninen, die bijdragen tot de kleur en het mondgevoel van de wijn. Tot de niet-flavonoïden behoren de stilbenoïden zoals resveratrol en fenolzuren zoals benzoëzuur, cafeïnezuur en kaneelzuur.

polyfenolen

Polyfenolen zijn secundaire metabolieten die in planten voorkomen. Als bioactieve stoffen kunnen polyfenolen worden ingedeeld als plantenpigmenten, smaakcomponenten, beschermingsmiddelen voor het fotosynthesesysteem of bouwstenen voor biopolymeren (b.v. lignine en suberine). Tot de klasse van de polyfenolen behoren flavonoïden en anthocyanen, procyanidinen, derivaten van benzoëzuur (bv. hydroxybenzoëzuren zoals vanillinezuur, trihydroxybenzoëzuren zoals galluszuur en dihydroxybenzoëzuren zoals protocatechuïnezuur), derivaten van kaneelzuur (hydroxycinnamezuren zoals cafeïnezuur en p-coumarinezuur) en stilbeenderivaten (bv. resveratrol).
Vandaag de dag zijn er meer dan 8000 polyfenolverbindingen in planten geïdentificeerd.


Ultrasoon geluid met hoge prestaties! Hielscher's productassortiment bestrijkt het volledige spectrum van de compacte laboratorium ultrasoonmachine over bench-top units tot full-industriële ultrasoon systemen.

Hielscher Ultrasonics vervaardigt hoogwaardige ultrasone homogenisatoren van Laboratorium naar industrieel formaat.


We zullen graag uw proces bespreken.

Laten we contact opnemen.