Skuteczne czyszczenie i dezynfekcja beczek do wina za pomocą ultradźwięków

Dębowe beczki do starzenia wina można skutecznie czyścić i dezynfekować za pomocą ultradźwięków dużej mocy. Sonikacja usuwa kamień winny i zabija mikroorganizmy, takie jak drożdże (Brettanomyces, Dekkera). Ponadto związki aromatyczne drewna stają się bardziej dostępne podczas późniejszego użytkowania beczek do starzenia i dojrzewania wina.

Ultradźwiękowe czyszczenie beczek do wina

Ultradźwięki dużej mocy wywierają różnorodne efekty na powierzchni i w głębszych warstwach struktury drewna. Kawitacja ultradźwiękowa (zwana również akustyczną) w drewnie wytwarza lokalnie warunki o dużej gęstości energii, obejmujące duże różnice ciśnienia, wysokie temperatury i przepływ cieczy z dużą prędkością.
Te siły fizyczne / sonomechaniczne prowadzą do intensywniejszego zwilżania powierzchni beczek, usuwania pozostałości osadów (np. kamienia winnego), rozbijania mikroorganizmów i zwiększenia kinetyki przenoszenia tlenu.

Ultradźwiękowa dezynfekcja beczek do wina – wyniki potwierdzone naukowo

Analizy naukowe, takie jak oznaczanie liczby mikroorganizmów i pomiary powierzchni właściwej, naukowo potwierdzają ultradźwiękową inaktywację mikroorganizmów i usuwanie kamienia winnego. Udowodniono, że ultradźwiękowe czyszczenie beczek zapewnia niezawodnie powtarzalne wyniki (powtarzalność), na które nie wpływa niejednorodność powierzchni drewna. Drewniane klepki beczek wykazują pewną hydrofobowość, która hamuje uwalnianie związków aromatycznych z głębszych warstw struktury drewna. Ultradźwięki o wysokiej wydajności mogłyby zwiększać kąt zwilżania między drewnem a cieczą, szczególnie w wysokich temperaturach (80◦C). Tym samym ultradźwięki o wysokiej wydajności zwiększają początkową zdolność drewna do przenoszenia tlenu, ponieważ drewno odzyskuje swoje właściwości dzięki usunięciu kamienia winnego i prawidłowej dezynfekcji. Intensywne ultradźwięki czyszczą nie tylko zewnętrzną powierzchnię, lecz także przenikają do głębszych warstw drewna przez naturalnie występujące w nim pory.
To głębokie działanie sonikacji nie tylko dezynfekuje beczkę, lecz także udostępnia związek aromatyczny obecny w strukturze drewna na potrzeby starzenia i dojrzewania wina.

Przykłady usuwania kamienia winnego przed obróbką ultradźwiękową (po lewej) i po niej (po prawej) (UIP4000hdT, 60ºC).
(Badanie i zdjęcia: © Breniaux et al., 2019)

Ultradźwiękowe zabijanie drożdży

Badanie Breniaux et al. (2019) wykazało również, że ultradźwięki dużej mocy były w stanie usunąć 35% populacji Brettanomyces spp., 36% wszystkich drożdży, 90% bakterii kwasu mlekowego i 100% bakterii octowych do głębokości 8 mm w strukturze drewna. Dzięki zoptymalizowanym parametrom pracy badacze mogli jeszcze bardziej poprawić efekty sonikacji, tak że działanie dezynfekcyjne ultradźwięków sięga głębokości 9 mm w drewnie, czyli również głębokości, do której może przenikać wino, a zatem także drożdże Brettanomyces.

Wpływ ultradźwięków na desorpcję tlenu z beczek dębowych

Sonikacja ma znaczący wpływ na zdolność drewna do desorpcji tlenu. Porównanie drewna dębowego poddanego sonikacji z drewnem niepoddanym obróbce wykazało, że szybkość desorpcji tlenu w drewnie niepoddanym sonikacji była dwukrotnie niższa. Po obróbce ultradźwiękami dużej mocy desorpcja tlenu wynosiła blisko 10 mg/L, co wskazuje na znaczny wzrost zdolności do desorpcji tlenu wskutek sonikacji. Te wartości desorpcji tlenu dla używanych beczek dębowych poddanych sonikacji są porównywalne z wartościami dla nieużywanego drewna dębowego, co wskazuje, że używane beczki można regenerować ultradźwiękowo bez negatywnego wpływu na strukturę drewna dębowego. (por. Breniaux et al., 2019)

Sonikatory o wysokiej wydajności do czyszczenia beczek

Hielscher Ultrasonics jest liderem rynku urządzeń ultradźwiękowych o wysokiej wydajności. Parametry pracy, takie jak amplituda ultradźwięków, czas i temperatura wody, wpływają na skuteczność ultradźwiękowego czyszczenia i dezynfekcji beczek do wina. Sonikatory dużej mocy Hielscher umożliwiają pełną kontrolę, zapewniając niezawodne efekty czyszczenia i dezynfekcji. UIP4000hdT wyposażony w sonotrodę cascatrode to najbardziej typowa konfiguracja stosowana do skutecznego i szybkiego dogłębnego czyszczenia drewnianych beczek do wina.
Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w projektowaniu, produkcji i dystrybucji sonikatorów urządzenia Hielscher są znane z wydajności, solidności i niezawodności.