Vinuri bogate în polifenoli cu ultrasunete de putere

Ultrasonicarea îmbunătățește extracția compușilor fenolici din struguri în must, ceea ce contribuie la conținutul total de polifenoli – îmbunătățind astfel procesul ulterior de învechire a vinului. Aplicarea ultrasunetelor de putere oferă randamente de extracție mai mari și accelerează maturarea vinurilor. Prin urmare, ultrasunetele de putere reprezintă o metodă aprobată pentru tratarea strugurilor zdrobiți și sunt aplicate pentru extracția polifenolilor, învechirea / maturarea vinului și tratarea cu lemn de stejar.

Ultrasunete de putere pentru extracția polifenolilor și maturarea vinului

Mecanismul ultrasunetelor în vinificație se bazează pe cavitația ultrasonică / acustică. Forțele de forfecare ridicată generate de cavitație descompun structurile celulare și lărgesc porii din pereții celulari. Aceasta duce la eliberarea materialului intracelular (de ex. amidon, enzime, proteine, componente fenolice). Forțele sono-mecanice ale undelor ultrasonice sprijină distribuția solventului în țesut și pătrunderea solventului în materialul celular, ceea ce duce la un transfer de masă semnificativ crescut. În plus, sonicarea favorizează reacții biochimice precum polimerizarea și condensarea polifenolilor și induce micro-oxigenarea. Toate aceste efecte ale ultrasunetelor contribuie la învechirea și maturarea vinurilor.

Extracția cu ultrasunete a polifenolilor din struguri

Polifenolii din vin: În vinuri, polifenolii și calitatea vinului sunt strâns legate. Acești metaboliți secundari ai strugurilor influențează semnificativ caracteristicile organoleptice ale vinului și influențează astfel factori de calitate precum culoarea, astringența și amăreala. Ultrasonicarea pentru extracția polifenolilor în timpul procesului de vinificație (de ex., sonicarea mustului înainte de fermentare) și în timpul învechirii vinului (cu sau fără contact cu lemnul) produce un număr nesfârșit de reacții care dau naștere unor transformări complexe (micro-oxigenare, copigmentare, cicloadiție, polimerizare și oxidare) ale polifenolilor și taninurilor.

Sonicarea mustului înainte de fermentarea vinului

Atunci când ultrasunetele sunt aplicate mustului de struguri, eliberarea polifenolilor din pulpa strugurilor crește. Deoarece cavitația acustică – care este principiul de funcționare al sonicării – descompune structurile celulare și deschide structurile intracelulare foarte eficient, din struguri și din pielița strugurilor se eliberează mult mai mulți compuși bioactivi în comparație cu presarea tradițională. Acești compuși bioactivi includ, printre altele, compuși de aromă, pigmenți și substanțe benefice pentru sănătate precum taninuri, antociani, flavan-3-oli, proantocianidine și flavonoli; stilbenoide precum resveratrolul; acizi fenolici precum acizii benzoic, cafeic și cinamic; catechine, precum și acid tartric și acid malic. În plus, sunt extrase zaharuri naturale precum glucoza și fructoza, care sunt esențiale pentru procesul de fermentare din vinificație. Sonicarea poate fi aplicată în diferite etape ale vinificației. García-Martín și Sun (2013) prezintă în studiul lor ultrasunetele ca pe o tehnică de învechire rapidă, care ar putea oferi vinuri cu un conținut mai ridicat de antociani și o scădere a taninurilor, ceea ce este considerat pozitiv pentru producerea de vinuri de înaltă calitate. Numeroase studii au demonstrat efectele pozitive ale ultrasunetelor de putere în timpul vinificației. Prin urmare, sonicarea este considerată una dintre cele mai promițătoare tehnologii pentru mai multe scopuri în procesele de vinificație. Mai mult, ultrasunetele reprezintă o metodă aprobată oficial pentru utilizarea la strugurii zdrobiți. (cf. Natolino și Celotti, 2022)

Studiile realizate sub coordonarea Prof. Thomas Kleinschmidt de la universitatea Hochschule Anhalt, Institutul pentru Cercetarea Vinului din Germania Centrală, demonstrează clar creșterea semnificativă a polifenolilor în vinul sonicat. De exemplu, în vinul roșu german de tipul Blauer Zweigelt, conținutul polifenolic a crescut cu peste 40%. Pentru studiu, un volum de 1,5L de vin roșu Blauer Zweigelt a fost sonicat la setarea de amplitudine de 100% (amplitudine 43 μm, suprafața sonotrodei 9 cm²). Extincția a fost determinată la 520 nm pentru colorația roșie. Testul Folin-Ciocalteu a fost utilizat pentru a măsura conținutul total de polifenoli exprimat în catechine, care a arătat o creștere de 40% a polifenolilor totali.

Ultrasunetele pot fi considerate una dintre cele mai promițătoare tehnologii pentru mai multe scopuri în procesele de vinificație și sunt aprobate oficial pentru utilizarea în tratamentele strugurilor zdrobiți.
Un alt studiu al lui Natolino și Celotti (2022) a demonstrat, de asemenea, calitatea superioară a vinului după tratamentul cu ultrasunete. Cercetătorii de la Universitatea din Udine, Italia, au utilizat ultrasonicatorul Hielscher UP200St cu sonotroda S26d14 pentru a investiga efectele sonicării asupra vinului roșu. După cum demonstrează graficele de mai jos, ultrasunetele cresc indicele HCl pentru toate probele sonicate, de la 68,06 ± 1,72 al probei netratate la 73,78 ± 1,52 ca valoare medie a probelor tratate. Nu s-a putut evidenția o tendință clară între creșterea amplitudinii și durata sonicării, deși se poate observa o creștere semnificativă a indicelui HCl între probele sonicate la 30% și 2 min (71,59 ± 1,06) și cele sonicate la 90% și 10 min (74,25 ± 1,53). În același timp, ultrasunetele reduc astringența de la 91,8 ± 1,2 pentru vinul netratat la 82,7 ± 3,7 ca valoare medie pentru probele sonicate (vedeți graficele din dreapta).
Dimensiunea particulelor substanțelor coloidale, precum taninurile și polizaharidele, este redusă prin sonicare, ceea ce contribuie la îmbunătățirea stabilității și a percepțiilor senzoriale finale.

Învechirea și maturarea vinului cu ultrasunete

Undele ultrasonice accelerează învechirea vinului prin aplicarea unor forțe pur fizice, așa-numite sono-mecanice. Dacă este ajustată în funcție de tipul de struguri și de vin, ultrasonicarea poate crește viteza reacției de condensare dintre antociani și taninuri, scurtând duratele convenționale de dezvoltare naturală a culorii vinului și reducând astfel timpul necesar pentru învechirea vinului.

Învechirea vinului cu ultrasunete folosind taninuri oenologice

Taninurile oenologice, extrase din lemn de stejar, semințe și pielițe de struguri, gale vegetale, castan, quebracho, gambier și fructe de mirobalan, pot fi adăugate în diferite etape ale producției de vin pentru a îmbunătăți profilul aromatic și durabilitatea culorii. Ultrasonicarea poate favoriza învechirea vinului folosind taninuri oenologice. Tratarea cu stejar prin ultrasunete este procesul semnificativ accelerat de transfer al taninurilor derivate din lemn și al compușilor de aromă din doagele sau așchiile de stejar. Vinurile învechite cu stejar prin ultrasunete oferă un profil aromatic excelent, care se dezvoltă în cadrul unui tratament scurt de câteva minute, în comparație cu mai multe luni de învechire în butoi. Extracția cu ultrasunete eliberează compușii de aromă ai stejarului (de ex., vanillan, eugenol, izoeugenol, furfural, 5-metilfurfural, guaiacol, 4-methulguaiacol) printr-un transfer de masă crescut.

Ultrasonicatoare de înaltă performanță pentru vinificația industrială

Procesoarele Hielscher Ultrasonics sunt bine consacrate în domeniul vinificației și al învechirii distilatelor. Vinificatorii – atât podgoriile exclusiviste de tip boutique, cât și producătorii de vin la scară largă – găsesc în gama largă de echipamente Hielscher echipamentul de ultrasonicare ideal pentru cerințele lor de producție în extracția polifenolilor din vin și maturare. Configurațiile de proces atât în șarjă, cât și continue în linie sunt disponibile imediat și pot fi expediate chiar în aceeași zi.

Protocolarea automată a datelor

Pentru a respecta standardele de producție ale produselor alimentare și ale băuturilor, procesele de fabricație trebuie monitorizate și înregistrate în detaliu. Dispozitivele digitale cu ultrasunete Hielscher Ultrasonics dispun de protocolare automată a datelor. Datorită acestei funcții inteligente, toți parametrii de proces importanți, precum energia ultrasonică (energia totală și netă), temperatura, presiunea și timpul, sunt stocați automat pe un card SD încorporat imediat ce dispozitivul este pornit. Monitorizarea procesului și înregistrarea datelor sunt importante pentru standardizarea continuă a procesului și pentru calitatea produsului. Accesând datele de proces înregistrate automat, puteți revizui rulările de sonicare anterioare și evalua rezultatul.
O altă funcție ușor de utilizat este controlul de la distanță prin browser al sistemelor noastre digitale cu ultrasunete. Prin controlul de la distanță prin browser, puteți porni, opri, ajusta și monitoriza procesorul dumneavoastră cu ultrasunete de la distanță, de oriunde.

Respectarea celor mai înalte standarde de calitate – proiectat și fabricat în Germania

Hardware-ul sofisticat și software-ul inteligent ale ultrasonicatoarelor Hielscher sunt concepute pentru a garanta rezultate fiabile ale extracției cu ultrasunete din materia primă botanică a dumneavoastră, cu rezultate reproductibile și o operare sigură și ușor de utilizat. Robustețea, fiabilitatea, funcționarea 24/7 la sarcină maximă și operarea simplă din punctul de vedere al operatorului sunt alți factori de calitate care fac ultrasonicatoarele Hielscher avantajoase.
Extractoarele Hielscher Ultrasonics sunt utilizate în întreaga lume pentru extracția de înaltă calitate a produselor alimentare și a băuturilor. Având eficiența dovedită în obținerea unor randamente ridicate și a unei calități superioare, ultrasonicatoarele Hielscher nu sunt utilizate doar de vinificatorii boutique mai mici, ci mai ales în producția industrială a vinurilor distribuite comercial. Datorită hardware-ului robust și software-ului inteligent, procesoarele cu ultrasunete Hielscher pot fi operate și monitorizate cu ușurință.
Hielscher Ultrasonics din Teltow, Germania, este o afacere de familie condusă de proprietari. Hielscher Ultrasonics este certificată ISO. Desigur, ultrasonicatoarele Hielscher sunt conforme CE și îndeplinesc cerințele UL, CSA și RoHs.

Tabelul de mai jos vă oferă o indicație privind capacitatea aproximativă de procesare a ultrasonicatoarelor noastre: