Hielscher tecnologia de ultra-som

Sonicação de vinho – Aplicações inovadoras de ultra-som em Wineries

O ultra-som é um método de processamento não-térmico, já que é amplamente utilizado na indústria alimentar devido à sua aplicação ligeira mas efeitos significativos sobre o produto. Para as vinícolas, de ultra-sons dispõe de várias aplicações, tais como a extracção de aromas, corantes, compostos fenólicos e a maturação & envelhecimento, a oaking, bem como a desgaseificação.
O vinho é uma bebida alcoólica, o mais geralmente feita de uvas, mas também a partir de outros frutos (por exemplo, vinho, vinho de maçã sabugueiro) ou materiais à base de amido (por exemplo, vinho de arroz, vinho milho).
O vinho é um bem de consumo favorecido cuja produção requer um processo sumptuoso. Fazendo de qualidade e de alta qualidade vinhos é conhecido como um time-consuming e, assim, negócios onerosos. Finalmente, é do interesse de enólogo para acelerar o Fermentação (A conversão em álcool) e a maturação (para conferir sabores e aromas complexos) e produzir, ao mesmo tempo, um licor de alta qualidade com o desejado sabor, ramalhete, sensação na boca e cor.
ultra-sons de energia é uma técnica eficaz para auxiliar a produção de vinho em vários estágios para a extracção, oaking, dispersantes, e envelhecimento.

Ultrasonicador poderoso UIP4000 para fluxos de grande volume

Diferentes efeitos de ultra-sons em Processamento de vinho

ultra-som energia aplicada ao vinho oferece muitos efeitos benéficos. As aplicações mais importantes incluem a intensificação sabor do bouquet vinho, ao extrair os componentes ricos em sabor, tais como fenólicos e compostos aromáticos, os oaking, E a aceleração do maturação & envelhecimento.

A extracção de aromáticos fenólicos e compostos de uvas

O ultra-som é um meio bem conhecido e comprovado para a extracção de material de planta intracelular e compostos aromáticos. A actividade mecânica do ultra-som suporta a difusão dos solventes para o tecido. Como ultra-som quebra a parede celular mecanicamente pelas forças de cavitação de cisalhamento, que facilita a transferência a partir da célula para o solvente. A redução de tamanho de partícula por cavitação ultra-sônica aumenta a área de superfície em contacto entre o sólido e a fase líquida.
As uvas são famosas e exigidas por sua riqueza em polifenóis. Estes compostos fenólicos (tais como flavanóis monoméricos, diméricos, triméricos e procianidinas poliméricas, bem como ácidos fenólicos) de uva são conhecidos por suas propriedades antiradical e antioxidante. Quimicamente, eles podem ser separados em duas subcategorias: os flavonóides e os não-flavonóides. Os flavonóides mais importantes do vinho são as antocianinas e os taninos que contribuem para a cor, sabor e sensação na boca. Entre os não flavonóides estão os stilbenos, como resveratrol e compostos ácidos, como o ácido benzóico, cafeico e cinâmico. A maioria de todos esses compostos fenólicos estão contidos na pele da uva e nas sementes. As intensas forças ultra-sônicas são capazes de extrair os ingredientes valiosos das sementes de uva e da pele de forma eficiente.
No estudo da Cocito et al. (1995), ultra-sons tem sido demonstrado como um processo rápido, reprodutível e linear para a extracção de compostos de aroma de mostos e vinhos. Os resultados obtidos das concentrações de composto por extracção de ultra-sons foram mais elevados do que aqueles da extracção coluna C18 (extracção de resina).
Resumindo as vantagens da extracção de ultra-sons, o ultra-som é uma alternativa de baixo custo, simples e eficiente para os meios de extracção não térmicos convencionais, tais como elevada pressão hidrostática (HP), o dióxido de carbono comprimido (cCO2) e dióxido de carbono supercritico (scCO2) e alta pulsos de campo eléctrico (Ajuda). Uma outra vantagem é o fato, que a extração ultra-sônica - em contraste com as alternativas citadas acima - pode ser facilmente testado em Laboratório ou escala de bancada. Estes estudos fornecem resultados reprodutíveis de modo que a seguinte escala-up não requer novos esforços em encontrar a configuração ideal. Para a produção comercial completa, confiável ultrasonicators pesados com até 16.000 watts por unidade de permitir o tratamento de ultra-sons de fluxos muito elevados de volume.

Extração assistida por ultra-som para o Oaking Wine

Durante o estágio de engenharia, o vinho entra em contato com a madeira dos barris (tradicional oaking) ou com aparas de madeira adicionadas, varas de madeira / varas ou oaking em pó (oaking alternativo). A madeira mais comum para oaking (flavoring) é - de acordo com o termo do procedimento - carvalho (quercus). Outros tipos de madeira, que são usados ​​mais raramente, são, por exemplo, castanha, pinho, sequóia, cereja ou acácia. As propriedades químicas da madeira são usadas para obter efeitos profundos em relação ao sabor e ao buquê do vinho. Os fenóis contidos no carvalho interagem com os sabores produtores de vinho, como a baunilha, o caramelo, o creme, o tempero ou os sabores da terra. Um efeito muito importante tem os ellagitannins (taninos hidrolisáveis), que são derivados de estruturas de lignina em madeira, pois protegem o vinho da oxidação e da redução.
A extração ultra-sônica é útil para o estágio do vinho devido ao fato de que a penetração de líquido na estrutura de madeira de pó, batatas fritas, varas ou bastões será reforçada pelos ciclos de alta pressão e baixa pressão gerados por ultra-som. Como assim, a transferência de massa será aumentada de forma visível, o que implica um período mais curto e maiores resultados em relação ao sabor. Se forem aplicados resíduos de carvalho em pó ou sabor de madeira (oak alternativo) no vinho, as forças ultra-sônicas proporcionam uma dispersão muito fina das partículas ou gotículas no vinho para melhorar a molhagem e a exposição da superfície. Isso é muito importante para alcançar um alto gosto e sensação na boca e contribui para a qualidade da bebida alcoólica. O fato de que o barril e o envelhecimento constituem um fator de custo e tempo prolongado na vinificação, faz com que o ultra-som seja um método de processamento excepcionalmente interessante, pois os dispositivos ultra-sônicos Hielscher se convencem por baixos custos de pesquisa, fácil implementação e um excelente eficiência energética.

ultra-som de alta potência tem vários efeitos benéficos sobre uvas e vinho. (Clique para ampliar!)

o ultrasonicator UIP500hd para o tratamento de ultra-sons de vinho

Ultrasound-Assisted Aglomeração do Vinho Aging

Durante o tradicional processo de envelhecimento demorada de vinho, as reacções de várias moléculas ocorrer no vinho. Isto significa que as moléculas de mudar de acordo com a interacção entre cada outra. O tempo eo resultado desta mudança molecular depende dos ingredientes do vinho e seu ambiente. Vulgarmente, é aprovado que o álcool é disperso em licores, mas isto não significa que será alcançado um mistura de moléculas. Como no vinho naturalmente apenas uma baixa energia para reacções – como colagem e mistura - está disponível, o grau de alterações naturais será principalmente incompleto. Enquanto os ingredientes tendem a interagir, anexar, e alterar as propriedades moleculares, que não pode realizar uma interacção absoluto, de conversão, ou de ligação ao nível molecular devido à baixa energia presente.
Como o vinho é sonicada (o que significa que uma entrada de energia para o líquido), os ingredientes oferecer um grau mais consistente e uniforme de dispersão. Por ultra-sons, o vinho torna-se um líquido homogéneo com um prazo de validade prolongado em um tempo muito curto de tratamento. A homogeneidade permite uma interacção mais elevada entre as moléculas e, assim, uma alteração molecular mais completa. Isto significa uma melhoria no sabor e qualidade.

Dispersão: Antes do engarrafamento, a maioria dos vinhos são tratados com aditivos, tais como conservantes (por exemplo, bissulfato de potássio, bissulfato de sódio), produtos de limpeza, pós corantes e agentes de refinação e mais melhoradores. Estes aditivos são utilizados para evitar o escurecimento prematuro e a deterioração, para melhorar a qualidade do vinho, para eliminar deficiências ou para apoiar o processo de fermentação. Por ultra-sons, estes aditivos podem ser dispersos muito consistente dentro do vinho, de modo que os resultados mais elevados de processamento são alcança. Isto leva, finalmente, para maior qualidade e melhor sabor - o esforço de cada vinicultor.

Ultrasonic Extração de compostos ativos

Vinho tem uma ampla variedade de compostos activos de saúde-benéfico, tais como taninos, fenóis, flavonóides e outros, que são valiosos ingredientes utilizados na indústria farmacêutica, alimentar e indústria de cosméticos.

excurso

Envelhecimento de vinho de arroz e do Vinho Milho: Chang et al. (2002) encontrada em seu estudo no vinho de arroz e milho vinho que os efeitos do envelhecimento da sonicação de vinho depende do tipo de vinho. Então foi o envelhecimento de ultra-sons de vinho de arroz em relação ao valor de pH, o teor de álcool, acetaldeído, sabor e qualidades sensoriais significativamente melhores do que o envelhecimento assistida por ultra-som de vinho milho. Para tanto, o vinho de arroz eo vinho milho, o tempo de envelhecimento foi consideravelmente reduzido (de 1 ano a 1 semana ou três dias).

ultrasonics alimentação é aplicada ao vinho, sucos, smoothies e molhos para melhorar o sabor. Por lise de ultra-sons e de extracção, o material intra-celular é libertado, resultando na melhoria da qualidade nutritiva e do sabor.

ultrasonicators industriais com reatores de escoamento para a sonicação de vinho e suco.

Ultrasonic Processadores de Hielscher

A Hielscher é o fornecedor líder de dispositivos ultra-sônicos de alta qualidade e alto desempenho. Os dispositivos ultra-sônicos criados pela Hielscher são usados ​​para amostras de laboratório, processamento de escala piloto ou produção em escala total em vários segmentos da indústria e pesquisas. Para um desempenho perfeito e ajuste para cada processo, a Hielscher oferece uma ampla gama de dispositivos ultra-sônicos para a sonicação de qualquer volume de líquido, de vários microlitros a centenas de cúbímetros por hora. Os dispositivos ultra-sônicos podem ser facilmente testados quanto à eficiência do processo em menor escala. Normalmente, o UIP1000hd (1 kW) é utilizado para o desenvolvimento de processos para as taxas de fluxo de 0,5 L para 1000L por hora. A esta escala, a eficiência de transformação pode ser optimizada através da variação da taxa de amplitude, pressão e fluxo. A instalação ou adaptação de um sistema de ultra-som em uma linha de produção, bem como a operação e manutenção são simples e sem dificuldade.

Ultrasonics em líquidos

ultra-som de alta potência gera cavitação em líquidos. Durante a implosão das bolhas de cavitação, aparecem localmente forças extremamente elevadas: no “hot spot” cavitational temperaturas muito altas (aprox. 5.000 K) e pressões (aprox 2,000atm.) São alcançados. A implosão da bolha de cavitação também resulta em jactos de líquido de até 280m / s velocidade. Quando estas forças intensas ir para o líquido, causam efeitos diferentes. Em um líquido alcoólico, ultra-sons provoca uma aceleração da oxidação, polimerização, e a condensação dos álcoois, aldeídos, ésteres e olefinas para construir novos compostos que criam mais e melhor sabor e bouquet.
Como as aplicações mais interessantes ultra-sons para a produção de vinho (vinificação), especialmente o ultra-som assistidas Extração, Aglomeração, e dispersão tem que ser identificado. Estes impactos fazer sonicação um método de transformação eficiente para tal vinho e outras bebidas.

Literatura / Referências

  • Chang, Audrey Chingzu; et al. (2002): A aplicação de ondas ultra-sônicas 20kHz para acelerar o envelhecimento de vinhos diferentes.
  • Cocito, C .; et al. (1995): Extracção rápida de compostos de aroma em mosto e do vinho por meio de ultra-som.
  • Ghafoor, Kashif; et al. (2009): Optimização de um método de extracção de compostos de aroma em vinho branco, utilizando ultra-sons.
  • Hernanz Vila, Dolores; et al. (1999): Optimização de um método de extracção de compostos de aroma em vinho branco, utilizando ultra-sons.
  • Jiranek, Vladimir et al. (2007): ultra-som de alta potência como uma nova ferramenta que oferece novas oportunidades para o gerenciamento de microbiologia vinho.
  • Vilkhu, Kamaljit; et al. (2006): Aplicações e oportunidades para extração ultra-sonográfica na indústria de alimentos - Uma revisão.
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