Wina bogate w polifenole dzięki ultradźwiękom.

Ultradźwięk poprawia ekstrakcję związków fenolowych z winogron do moszczu, co przyczynia się do zwiększenia całkowitej zawartości polifenoli – tym samym poprawiając dalszy proces dojrzewania wina. Zastosowanie ultradźwięków mocy daje wyższą wydajność ekstrakcji i przyspiesza dojrzewanie win. Dlatego też ultradźwięki mocy są zatwierdzoną metodą obróbki zgniecionych winogron i są stosowane do ekstrakcji polifenoli, dojrzewania / dojrzewania wina i oaking.

Ultradźwięki o dużej mocy do ekstrakcji polifenoli i dojrzewania wina

Procesy winiarskie mogą zostać ulepszone poprzez zastosowanie ultradźwięków mocy. Hielscher Ultrasonics jest Państwa długoletnim, doświadczonym partnerem w zakresie wysokowydajnych ultradźwięków w przetwórstwie wina i winogron.Mechanizm działania ultradźwięków w winiarstwie opiera się na ultradźwiękowej / akustycznej kawitacji. 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 sono-mechaniczne fal ultradźwiękowych wspomagają dystrybucję rozpuszczalnika w tkance oraz penetrację rozpuszczalnika w głąb materiału komórkowego, prowadzi to do znacznie zwiększonego transferu masy. Dodatkowo sonikacja sprzyja reakcjom biochemicznym, takim jak polimeryzacja i kondensacja polifenoli oraz indukuje mikrotlenowanie. Wszystkie te efekty ultradźwięków przyczyniają się do starzenia i dojrzewania win.

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultradźwięki o niskiej częstotliwości i dużej mocy jak w przemysłowym ultradźwiękowcu UIP4000hdT są wykorzystywane do produkcji wina. Wina poddane sonikacji wykazują znacznie podwyższoną zawartość polifenoli.

Ultradźwięki mocy w procesie starzenia i dojrzewania wina: System ultradźwiękowy UIP4000hdT jest stosowany w przemysłowej produkcji wina.

Fale ultradźwiękowe o wysokim natężeniu generują kawitację akustyczną. Kawitacja ultradźwiękowa zakłóca ściany komórkowe i zwiększa transfer masy, co sprzyja ekstrakcji wtórnych metabolitów z materiałów roślinnych.

Mechanizm przerwania ściany komórkowej (a) przerwanie ściany komórkowej w wyniku kawitacji. (b) dyfuzja rozpuszczalnika w głąb struktury komórkowej.
(Grafika zaadaptowana z Shirsath i in., 2012)

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 cechy organoleptyczne wina i tym samym na czynniki jakościowe takie jak kolor, cierpkość i gorycz. Ultradźwięki stosowane do ekstrakcji polifenoli podczas procesu produkcji wina (np. sonikacja moszczu przed fermentacją) oraz podczas dojrzewania wina (z kontaktem z drewnem lub bez) wywołują nieskończoną ilość reakcji prowadzących do złożonych przemian (mikroutlenianie, kopigmentacja, cykloaddycja, polimeryzacja i utlenianie) polifenoli i tanin.

Sonikacja moszczu przed fermentacją wina

Kiedy ultradźwięki są stosowane do moszczu winogronowego, zwiększa się uwalnianie polifenoli z miazgi winogronowej. Ponieważ kawitacja akustyczna – co jest zasadą działania sonikacji – bardzo skutecznie rozbija struktury komórkowe i otwiera struktury wewnątrzkomórkowe, z winogron i skórki winogron uwalnia się znacznie więcej związków bioaktywnych w porównaniu z tradycyjnym tłoczeniem. Do tych bioaktywnych związków należą 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, kofeinowy i cynamonowy; katechiny, a także między innymi kwas winowy i kwas jabłkowy. Dodatkowo ekstrahuje się naturalne cukry takie jak glukoza i fruktoza, które są kluczowe w procesie fermentacji przy produkcji wina. Sonikacja może być stosowana na różnych etapach podczas produkcji wina. García-Martín i Sun (2013) w swoim badaniu przedstawiają ultradźwięki jako technikę szybkiego dojrzewania, która może zapewnić winom wyższą zawartość antocyjanów i spadek tanin, co jest uważane za pozytywne dla produkcji wysokiej jakości win. Wiele badań udowodniło pozytywne efekty ultradźwięków mocy podczas produkcji wina. Dlatego sonikacja jest uważana za jedną z najbardziej obiecujących technologii dla kilku celów w procesach winiarskich. Co więcej, ultradźwięki są oficjalnie zatwierdzoną metodą do stosowania w miażdżonych winogronach. (por. Natolino i Celotti, 2022)

Badania pod kierunkiem prof. Thomasa Kleinschmidta z uniwersytetu Hochschule Anhalt, Institut for Wine Research z centralnych Niemiec pokazują wyraźnie znaczny wzrost zawartości polifenoli w winie sonikowanym. Na przykład w niemieckim czerwonym winie typu Blauer Zweigelt zawartość polifenoli wzrosła o ponad 40%. W celu przeprowadzenia badań, 1,5L czerwonego wina Blauer Zweigelt poddano sonikacji przy ustawieniu 100% amplitudy (amplituda 43 μm, powierzchnia sonotrody 9 cm2). Ekstynkcja następowała przy 520 nm dla czerwonego zabarwienia. Do pomiaru całkowitej zawartości polifenoli jako katechin użyto testu Folina-Ciocalteu, który wykazał 40% wzrost całkowitej zawartości polifenoli.

Zwiększona zawartość polifenoli w winie dzięki obróbce ultradźwiękami mocy. Ultradźwiękowy system przepływowy Hielscher Ultrasonics UIP4000hdT jest powszechnie stosowany w winiarstwie do poprawy smaku, koloru i cierpkości w winach.

Obróbka ultradźwiękowa moszczu winogronowego przed fermentacją wina zwiększa zawartość polifenoli nawet o 40%.
(Opracowanie i wykres: © Prof. Th. Kleinschmidt, Hochschule Anhalt)

Wina ulepszane ultradźwiękami

  • bardziej intensywne smaki
  • więcej polifenoli
  • ciemniejszy kolor
  • mniejsza cierpkość
  • wyższy wskaźnik HCl
  • bardziej miękkie, okrągłe odczucie w ustach
Ultradźwięki są wykorzystywane do zwiększania ilości moszczu i polifenoli z jagód winogron podczas produkcji wina. Ultradźwiękowce są potężnymi ekstraktorami soku, związków bioaktywnych i pigmentów.

Ultradźwięki są wykorzystywane do zwiększenia wydajności polifenoli z moszczu winogronowego. Dodatkowo ultradźwięki mogą postarzyć wino w ciągu kilku minut.

Ultradźwięki można uznać za jedną z najbardziej obiecujących technologii do kilku celów w procesach produkcji wina i są one oficjalnie zatwierdzone do stosowania w obróbce zgniecionych 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 ultradźwiękowiec 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 dla próbki nie poddanej działaniu ultradźwięków, do 73,78 ± 1,52 jako średniej wartości dla próbek poddanych działaniu ultradźwięków. Nie można wyróżnić wyraźnego trendu pomiędzy wzrostem amplitudy a czasem sonikacji, choć można zaobserwować znaczący wzrost indeksu HCl pomiędzy próbkami sonikowanymi w 30% i 2 min (71,59 ± 1,06) oraz w 90% i 10 min (74,25 ± 1,53). Jednocześnie ultradźwięki zmniejszają cierpkość z 91,8 ± 1,2 dla wina nie poddanego obróbce do 82,7 ± 3,7 jako wartości średniej dla próbek poddanych sonikacji (patrz wykresy po prawej stronie).
Wielkość cząstek substancji koloidalnych, takich jak garbniki i polisacharydy, jest zmniejszana przez sonikację, co przyczynia się do poprawy stabilności i końcowych odczuć sensorycznych.

Wina poddane obróbce ultradźwiękowej wyróżniają się

  • bardziej intensywny bukiet smakowy
  • więcej polifenoli
  • ciemniejszy kolor
  • mniejsza cierpkość
  • wyższy wskaźnik HCl
  • bardziej miękkie, okrągłe odczucie w ustach

Ultradźwiękowe starzenie i dojrzewanie wina

Fale ultradźwiękowe przyspieszają starzenie się wina poprzez zastosowanie czysto fizycznych, tzw. sono-mechanicznych sił. W przypadku dostosowania do rodzaju winogron i wina, ultradźwięki mogą zwiększyć szybkość reakcji kondensacji pomiędzy antocyjanami i taninami, zmniejszając umowny czas rozwoju naturalnego koloru wina, a tym samym skracając czas wymagany do dojrzewania wina.

Ultradźwięki poprawiają ekstrakcję aromatów drzewnych (np. dębu) i resukują dojrzewanie wina do kilku minut.

Ultrasonograficznie przyspieszone dojrzewanie wina: Badania prof. Th. Kleinschmidt pokazuje korzystną zmianę aromatu 3-Metylo-1Butanolu w czerwonym winie podczas sonikacji w obecności wiórków drzewnych American Blend. (Ultrasonator UIP2000hdT)

Obróbka ultradźwiękowa zmniejsza cierpkość czerwonego wina, a jednocześnie zwiększa jego indeks HCl.

Wskaźnik HCl (A), wskaźnik cierpkości (B) i wielkość cząstek (C) – wykresy pudełkowe próbek niepoddanych obróbce (kontrola) i poddanych sonikacji przy różnych poziomach amplitudy (30, 60 i 90%) i czasu sonikacji (2, 6 i 10 min) przy użyciu ultradźwiękowiec UP200St.
(Studium i stół: © Natolino i Celotti, 2022)

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultradźwiękowe starzenie wina z wykorzystaniem tanin enologicznych

Garbniki enologiczne, pozyskiwane z drewna dębowego, pestek i skórki winogron, galasów roślinnych, owoców kasztanowca, quebracho, gambier i myrobalan, mogą być dodawane na różnych etapach produkcji wina w celu poprawy profilu smakowego i trwałości koloru. Ultradźwięki mogą sprzyjać starzeniu się wina przy użyciu enologicznych tanin. Ultradźwiękowe leżakowanie to znacznie przyspieszony proces przenoszenia drewnopochodnych garbników i związków smakowych z klepek lub wiórów dębowych. Wina starzone ultradźwiękowo oferują wspaniały profil smakowy, który rozwija się w ciągu krótkiego, kilkuminutowego zabiegu w porównaniu do wielomiesięcznego starzenia w beczkach. Ekstrakcja ultradźwiękowa uwalnia dębowe związki aromatyczne (np. wanilinę, eugenol, izoeugenol, furfural, 5-metylfurfural, gwajakol, 4-metulguaiacol) poprzez zwiększony transfer masy.

Wysokowydajne ultradźwięki dla przemysłowej produkcji wina

Procesory Hielscher Ultrasonics mają ugruntowaną pozycję w dziedzinie winiarstwa i leżakowania spirytusu. Winiarze – zarówno ekskluzywnych butikowych winnic, jak i dużych producentów wina – W szerokim asortymencie urządzeń firmy Hielscher znajdą Państwo idealne urządzenia ultradźwiękowe dla swoich wymagań produkcyjnych w zakresie ekstrakcji i dojrzewania polifenoli w winie. Urządzenia do procesów wsadowych jak i ciągłych są dostępne i mogą być wysłane tego samego dnia.

Automatyczne protokołowanie danych

Aby spełnić standardy produkcji artykułów spożywczych i napojów, procesy produkcyjne muszą być szczegółowo monitorowane i rejestrowane. Cyfrowe urządzenia ultradźwiękowe firmy Hielscher Ultrasonics posiadają funkcję automatycznego protokołowania danych. Dzięki tej inteligentnej funkcji wszystkie ważne parametry procesowe, takie jak energia ultradźwiękowa (energia całkowita i netto), temperatura, ciśnienie i czas są automatycznie zapisywane na wbudowanej karcie SD po włączeniu urządzenia. Monitorowanie procesu i rejestracja danych są ważne dla ciągłej standaryzacji procesu i jakości produktu. Dzięki dostępowi do automatycznie zapisanych danych procesowych można zweryfikować poprzednie przebiegi sonikacji i ocenić wynik.
Kolejną przyjazną dla użytkownika funkcją jest zdalne sterowanie naszymi cyfrowymi systemami ultradźwiękowymi przez przeglądarkę. Dzięki zdalnemu sterowaniu przez przeglądarkę można z dowolnego miejsca zdalnie uruchamiać, zatrzymywać, regulować i monitorować procesor ultradźwiękowy.

Spełnianie najwyższych standardów jakości – Zaprojektowane & Wyprodukowano w Niemczech

Ultrasonicator for grape berry extraction before wine fermentation is installed at a winemaker's vineyard. Ultrasonication promotes various enological processes and improves wine quality. Zaawansowany sprzęt i inteligentne oprogramowanie ultradźwiękowych urządzeń firmy Hielscher gwarantują niezawodne wyniki ekstrakcji ultradźwiękowej z surowców roślinnych, powtarzalne rezultaty oraz przyjazną dla użytkownika i bezpieczną obsługę. Wytrzymałość, niezawodność, praca 24/7 pod pełnym obciążeniem i prosta obsługa z punktu widzenia pracownika to kolejne czynniki wpływające na jakość ultradźwiękowców Hielscher.
Ekstraktory Hielscher Ultrasonics są stosowane na całym świecie w wysokiej jakości ekstrakcji produktów spożywczych i napojów. Sprawdzone pod względem wysokiej wydajności i najwyższej jakości, ultradźwiękowe procesory Hielscher są stosowane nie tylko przez mniejszych, butikowych winiarzy, ale przede wszystkim w przemysłowej produkcji komercyjnie dystrybuowanych win. Dzięki solidnemu sprzętowi i inteligentnemu oprogramowaniu procesory ultradźwiękowe Hielscher można łatwo obsługiwać i monitorować.
Hielscher Ultrasonics w Teltow, Niemcy jest firmą rodzinną zarządzaną przez właściciela. Hielscher Ultrasonics posiada certyfikat ISO. Oczywiście ultradźwięki Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.

Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
b.d. 2 do 15L/min UIP6000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Prosimy o skorzystanie z poniższego formularza w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat procesorów ultradźwiękowych, zastosowań i ceny. Chętnie omówimy z Państwem proces i zaproponujemy Państwu system ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultradźwiękowe homogenizatory o wysokim ścinaniu są stosowane w laboratoriach, na stanowiskach badawczych, w procesach pilotażowych i przemysłowych.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do zastosowań mieszania, dyspergowania, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.



Literatura / materiały źródłowe

Fakty Warto wiedzieć

Substancje bioaktywne w winie

Zawartość fenoli w winie odnosi się do związków fenolowych – naturalne fenole i polifenole, które obejmują dużą grupę kilkuset związków chemicznych wpływających na smak, barwę i odczucie w ustach wina. Do związków tych należą kwasy fenolowe, stilbenoidy, flawonole, dihydroflawonole, antocyjany, monomery flawanoli (katechiny) i polimery flawanoli (proantocyjanidyny). Ta duża grupa naturalnych fenoli może być szeroko podzielona na dwie kategorie, flawonoidy i nieflawonoidy. Flawonoidy obejmują antocyjany i taniny, które przyczyniają się do koloru i smaku wina. Do nieflawonoidów należą stilbenoidy, takie jak resweratrol i kwasy fenolowe, takie jak kwas benzoesowy, kofeinowy i cynamonowy.

polifenole

Polifenole to wtórne metabolity występujące w roślinach. Jako substancje bioaktywne, polifenole można zaliczyć do pigmentów roślinnych, składników smakowych, środków ochronnych dla systemu fotosyntezy lub budulców biopolimerów (np. ligniny i suberyny). Do klasy polifenoli zalicza się flawonoidy i antocyjany, procyjanidyny, pochodne kwasu benzoesowego (np. kwasy hydroksybenzoesowe, takie jak kwas wanilinowy, kwasy trójhydroksybenzoesowe, takie jak kwas galusowy i kwasy dihydroksybenzoesowe, takie jak kwas protokatechowy), pochodne kwasu cynamonowego (kwasy hydroksycynamonowe, takie jak kwas kofeinowy i kwas p-kumarowy) oraz pochodne stylbenu (np. resweratrol).
Obecnie w roślinach zidentyfikowano ponad 8000 związków polifenolowych.


Ultradźwięki o wysokiej wydajności! Paleta produktów firmy Hielscher obejmuje pełne spektrum od kompaktowych ultradźwięków laboratoryjnych, poprzez urządzenia stołowe, aż po przemysłowe systemy ultradźwiękowe.

Firma Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do wielkość przemysłowa.