Wina bogate w polifenole dzięki ultradźwiękom

Ultradźwięki poprawiają ekstrakcję związków fenolowych z winogron do moszczu, co przyczynia się do całkowitej zawartości polifenoli. – poprawiając w ten sposób dalszy proces dojrzewania wina. Zastosowanie ultradźwięków mocy daje wyższą wydajność ekstrakcji i przyspiesza dojrzewanie wina. Dlatego ultradźwięki mocy są zatwierdzoną metodą obróbki zmiażdżonych winogron i są stosowane do ekstrakcji polifenoli, dojrzewania? dojrzewania wina i dojrzewania.

Ultradźwięki do ekstrakcji polifenoli i dojrzewania wina

Mechanizm działania ultradźwięków w produkcji wina opiera się na kawitacji ultradźwiękowej? akustycznej. Kawitacyjne wysokie siły ścinające rozbijają struktury komórkowe i rozszerzają pory w ścianach komórkowych. Powoduje to uwolnienie materiału wewnątrzkomórkowego (np. skrobi, enzymów, białek, składników fenolowych). Siły sonomechaniczne fal ultradźwiękowych wspomagają dystrybucję rozpuszczalnika w tkance i penetrację rozpuszczalnika do materiału komórkowego, co prowadzi do znacznie zwiększonego transferu masy. Dodatkowo, sonikacja promuje reakcje biochemiczne, takie jak polimeryzacja i kondensacja polifenoli oraz indukuje mikro-utlenianie. Wszystkie te efekty ultradźwięków przyczyniają się do starzenia i dojrzewania win.

Ultradźwiękowa ekstrakcja polifenoli z winogron

Polifenole w winie: W winach polifenole i jakość wina są ze sobą ściśle powiązane. Te wtórne metaboilty winogron znacząco wpływają na właściwości organoleptyczne wina i tym samym wpływają na czynniki jakościowe, takie jak kolor, cierpkość i gorycz. Ultradźwięki do ekstrakcji polifenoli podczas procesu produkcji wina (np. sonikacja moszczu przed fermentacją) oraz podczas dojrzewania wina (z lub bez kontaktu z drewnem) powodują niekończące się reakcje prowadzące do złożonych przemian (mikro-utlenianie, kopigmentacja, cykloaddycja, polimeryzacja i utlenianie) polifenoli i garbników.

Sonikacja moszczu przed fermentacją wina

Gdy ultradźwięki są stosowane do moszczu winogronowego, zwiększa się uwalnianie polifenoli z miąższu winogron. Ponieważ kawitacja akustyczna – która jest zasadą działania sonikacji – bardzo skutecznie rozbija struktury komórkowe i otwiera struktury wewnątrzkomórkowe, znacznie więcej bioaktywnych związków jest uwalnianych z winogron i skórki winogron w porównaniu do tradycyjnego tłoczenia. Te bioaktywne związki obejmują między innymi związki smakowe, pigmenty i substancje prozdrowotne, takie jak garbniki, antocyjany, flawan-3-ole, proantocyjanidyny i flawonole; stilbenoidy, takie jak resweratrol; kwasy fenolowe, takie jak kwas benzoesowy, kawowy i cynamonowy; katechiny, a także kwas winowy i kwas jabłkowy. Dodatkowo ekstrahowane są naturalne cukry, takie jak glukoza i fruktoza, które mają kluczowe znaczenie dla procesu fermentacji wina. Sonikacja może być stosowana na różnych etapach produkcji wina. García-Martín i Sun (2013) przedstawiają ultradźwięki w swoich badaniach jako technikę szybkiego starzenia, która może zapewnić wina o wyższej zawartości antocyjanów i zmniejszeniu zawartości garbników, co jest uważane za pozytywne w produkcji win wysokiej jakości. Wiele badań dowiodło pozytywnego wpływu ultradźwięków mocy podczas produkcji wina. Dlatego sonikacja jest uważana za jedną z najbardziej obiecujących technologii do kilku celów w procesach produkcji wina. Ponadto ultradźwięki są oficjalnie zatwierdzoną metodą do stosowania w zgniecionych winogronach. (por. Natolino i Celotti, 2022)

Badania pod nadzorem prof. Thomasa Kleinschmidta z uniwersytetu Hochschule Anhalt, Institut for Wine Research of Central Germany wyraźnie pokazują znaczny wzrost zawartości polifenoli w winie sonikowanym. Na przykład w niemieckim czerwonym winie typu Blauer Zweigelt zawartość polifenoli wzrosła o ponad 40%. W badaniu 1,5 l czerwonego wina Blauer Zweigelt poddano sonikacji przy 100% ustawieniu amplitudy (amplituda 43 μm, powierzchnia sonotrody 9 cm).²). Dla czerwonego zabarwienia ekstynkcja wynosiła 520 nm. Test Folin-Ciocalteu został użyty do pomiaru całkowitej zawartości polifenoli jako katechin, co wykazało 40% wzrost całkowitej zawartości polifenoli.

Ultradźwięki można uznać za jedną z najbardziej obiecujących technologii do kilku celów w procesach produkcji wina i jest ona oficjalnie zatwierdzona do stosowania w obróbce zmiażdżonych winogron.
Inne badanie przeprowadzone przez Natolino i Celotti (2022) również wykazało wyższą jakość wina po obróbce ultradźwiękowej. Naukowcy z Uniwersytetu w Udine we Włoszech wykorzystali ultrasonograf Hielscher UP200St z sonotrodą S26d14 do zbadania wpływu sonikacji na czerwone wino. Jak pokazują poniższe wykresy, ultradźwięki zwiększają indeks HCl dla wszystkich sonikowanych próbek z 68,06 ± 1,72 nietraktowanej próbki do 73,78 ± 1,52 jako średniej wartości traktowanych próbek. Nie można podkreślić wyraźnego trendu między rosnącą amplitudą a czasem sonikacji, chociaż można zaobserwować znaczny wzrost wskaźnika HCl między sonikowanymi próbkami przy 30% i 2 min (71,59 ± 1,06) oraz przy 90% i 10 min (74,25 ± 1,53). Jednocześnie ultradźwięki zmniejszają cierpkość z 91,8 ± 1,2 dla nietraktowanego wina do 82,7 ± 3,7 jako średniej wartości dla próbek sonikowanych (Zobacz wykresy po prawej stronie).
Wielkość cząstek substancji koloidalnych, takich jak garbniki i polisacharydy, jest zmniejszana przez sonikację, co przyczynia się do poprawy stabilności i ostatecznego odbioru sensorycznego.

Ultradźwiękowe starzenie i dojrzewanie wina

Fale ultradźwiękowe przyspieszają starzenie się wina poprzez zastosowanie czysto fizycznych, tak zwanych sił sonomechanicznych. Po dostosowaniu do rodzaju winogron i wina, ultradźwięki mogą zwiększyć szybkość reakcji kondensacji pomiędzy antocyjanami i taninami, zmniejszając konwencjonalne czasy rozwoju naturalnego koloru wina, a tym samym skracając czas wymagany do dojrzewania wina.

Ultradźwiękowe starzenie wina przy użyciu garbników enologicznych

Garbniki enologiczne, ekstrahowane z drewna dębowego, pestek i skórek winogron, żółci roślinnej, owoców kasztanowca, quebracho, gambier i myrobalan, mogą być dodawane na różnych etapach produkcji wina w celu poprawy profilu smakowego i trwałości koloru. Ultradźwięki mogą promować starzenie się wina przy użyciu garbników enologicznych. Ultradźwiękowe leżakowanie to znacznie przyspieszony proces przenoszenia garbników pochodzenia drzewnego i związków smakowych z dębowych klepek lub wiórów. Wina leżakowane w dębie ultradźwiękowym oferują doskonały profil smakowy, który rozwija się w krótkim, kilkuminutowym procesie w porównaniu do wielomiesięcznego leżakowania w beczkach. Ekstrakcja ultradźwiękowa uwalnia dębowe związki aromatyczne (np. wanilan, eugenol, izoeugenol, furfural, 5-metylofurfural, gwajakol, 4-metulgwajakol) poprzez zwiększony transfer masy.

Wysokowydajne ultradźwięki do przemysłowej produkcji wina

Procesory ultradźwiękowe firmy Hielscher mają ugruntowaną pozycję w dziedzinie produkcji wina i dojrzewania spirytusu. Winiarze – Zarówno ekskluzywne butikowe winnice, jak i producenci wina na dużą skalę – W szerokiej gamie urządzeń firmy Hielscher można znaleźć idealne urządzenia ultradźwiękowe do ich wymagań produkcyjnych w zakresie ekstrakcji i dojrzewania polifenoli w winie. Konfiguracje procesów wsadowych i ciągłych w linii produkcyjnej są łatwo dostępne i mogą być wysyłane tego samego dnia.

Automatyczne protokołowanie danych

Aby spełnić standardy produkcji żywności i napojów, procesy produkcyjne muszą być szczegółowo monitorowane i rejestrowane. Cyfrowe urządzenia ultradźwiękowe firmy Hielscher Ultrasonics są wyposażone w funkcję automatycznego protokołowania danych. Dzięki tej inteligentnej funkcji wszystkie ważne parametry procesu, takie jak energia ultradźwiękowa (energia całkowita i netto), temperatura, ciśnienie i czas są automatycznie zapisywane na wbudowanej karcie SD, gdy tylko urządzenie zostanie włączone. Monitorowanie procesu i rejestracja danych są ważne dla ciągłej standaryzacji procesu i jakości produktu. Uzyskując dostęp do automatycznie rejestrowanych danych procesowych, można zrewidować poprzednie przebiegi sonikacji i ocenić ich wyniki.
Kolejną przyjazną dla użytkownika funkcją jest zdalne sterowanie przez przeglądarkę naszymi cyfrowymi systemami ultradźwiękowymi. Za pomocą zdalnego sterowania przez przeglądarkę można uruchamiać, zatrzymywać, regulować i monitorować procesor ultradźwiękowy zdalnie z dowolnego miejsca.

Spełnianie najwyższych standardów jakości – Zaprojektowany & Wyprodukowano w Niemczech

Zaawansowany sprzęt i inteligentne oprogramowanie ultrasonografów firmy Hielscher zostały zaprojektowane tak, aby zagwarantować niezawodne wyniki ekstrakcji ultradźwiękowej z surowca roślinnego z powtarzalnymi wynikami i przyjazną dla użytkownika, bezpieczną obsługą. Solidność, niezawodność, praca 24/7 przy pełnym obciążeniu i prosta obsługa z punktu widzenia pracownika to kolejne czynniki jakościowe, które sprawiają, że ultradźwięki firmy Hielscher są korzystne.
Ekstraktory ultradźwiękowe Hielscher są stosowane na całym świecie w wysokiej jakości ekstrakcji produktów spożywczych i napojów. Udowodniono, że zapewniają wysoką wydajność i najwyższą jakość, ultradźwięki Hielscher są używane nie tylko przez mniejszych butikowych winiarzy, ale głównie w przemysłowej produkcji win dystrybuowanych komercyjnie. Dzięki solidnemu sprzętowi i inteligentnemu oprogramowaniu, procesory ultradźwiękowe Hielscher mogą być łatwo obsługiwane i monitorowane.
Hielscher Ultrasonics w Teltow w Niemczech jest firmą rodzinną zarządzaną przez właściciela. Hielscher Ultrasonics posiada certyfikat ISO. Oczywiście ultrasonografy Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.

Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców: