Выдержка вина и дуб в значительной степени способствуют окончательному вкусу и качеству вина. Оба процесса, как известно, занимают длительное время, часто процесс созревания идет в течение сервальных лет. Ультразвук является высокоэффективной и быстрой технологией, которая значительно усиливает созревание вина и ускоряет такие процессы, как экстракция соединений дуба, микрооксигенация и химические процессы (например, полимеризация). С помощью ультразвука молодые вина можно выдерживать в течение нескольких минут до выдержанных вин с букетом нескольких лет выдержки в дубовых бочках.

Ароматизаторы вина, полученные из дуба, с использованием ультразвуковой экстракции

Связанные с терпкостью фенольные соединения и ароматические соединения, полученные из древесины дуба, переносятся чрезвычайно быстро, когда обработка ультразвуком применяется во время вина во время выдержки. Ультразвук ускорил извлечение соединений дуба до нескольких минут – по сравнению с несколькими годами традиционной бочковой выдержки вин.

Оукинг вина ультразвуком

Для усиленного дуба дуб дубовую щепу или палки обрабатывают ультразвуком в вине. Ультразвуковые волны открывают и разрушают клеточные стенки деревянного материала, так что внутриклеточные соединения, такие как дубильные вещества, фенолы, фуроны, лактоны и т. Д., Высвобождаются ультразвуковой кавитацией в вино. Поскольку ультразвуковые колебания и кавитация создают интенсивные турбулентности и микропотоки, массоперенос между внутренней частью клетки и окружающим растворителем резко усиливается, так что биомолекулы (т.е. ароматические соединения) эффективны и быстро высвобождаются. Поскольку обработка ультразвуком является чисто механической обработкой, она не добавляет никаких химических веществ в вино.

Сравнение качеств традиционной выдержки в вине и ультразвуковой выдержки в вине. Ультразвуковое выдержанное вино достигает своего пикового качества значительно быстрее.
(графика: ©Yıldırım and Dündar, 2017, адаптировано из Leonhardt and Morabito, 2007).

ультразвук – Исключительно механические силы

Высокоинтенсивный низкочастотный ультразвук создает энергоемкие условия с высоким давлением, температурой и высокими силами сдвига. Эти физические силы способствуют разрушению клеточных структур с целью высвобождения внутриклеточных соединений в среду. Кроме того, ультразвуковой процесс выдержки вина способствует процессам микрооксигенации и окисления. Таким образом, контролируемая ультразвуковая обработка может положительно повлиять на химические реакции в вине. Ультразвуковые вина достигают своего пика качества значительно быстрее, чем традиционно выдержанные вина. Кроме того, ультразвуковые вина показывают более высокий уровень сохранности, так что ультразвуковое вино сохраняет свое пиковое качество в течение более длительного времени, чем стандартный процесс выдержки.

Механизм разрушения клеточной стенки (а) разрушения клеточной стенки вследствие кавитации. b) диффузия растворителя в клеточную структуру.
(Графика взята из Shirsath et al., 2012)

Преимущества ультразвуковой выдержки вина по сравнению с выдержкой дуба в бочке

Дубовые бочки являются распространенным, традиционным процессом выдержки вина. В дубовых бочках окисление происходит в небольшом количестве в течение длительного времени хранения в бочке. Таким образом, время хранения винной печи премиум-класса занимает несколько лет, что является дорогостоящим процессом. Во время созревания в дубовых бочках вино производит многочисленные уникальные ароматы. Помимо длительного процесса созревания в годы и связанных с ним потерь времени, дубовые бочки дороги в покупке и обслуживании. Нежелательные микроорганизмы, такие как виды дрожжей (например, Brettanomyces и Dekkera), могут загрязнять бочки с вином. Испорченное дрожжами вино известно плохим вкусом и запахом.
Из-за этих недостатков традиционного дуба в бочках, ультразвуковая выдержка вина и дуб является экономически эффективной и научно доказанной альтернативой традиционному старению в бочках. Ультразвук сокращает время созревания и улучшает несколько факторов качества вина. Ультразвук может применяться на различных этапах процесса виноделия, включая мацерацию, экстракцию полифенолов, а также старение, созревание и дуб. Научные исследования и промышленные внедрения доказывают обоснованность ультразвуковой обработки в виноделии с существенными улучшениями в сокращенных периодах выдержки и более эффективным производством высококачественных вин.

Ультразвуковое ускорение созревания вина: исследование профессора Т. Кляйншмидта показывает благотворное изменение аромата 3-метил-1бутанола в красном вине при обработке ультразвуком в присутствии древесной щепы American Blend. (Ультразвуковой аппарат UIP2000hdT, амплитуда 43μm, поверхность сонотрода 9cm2)

Научные исследования по ультразвуковому старению вин

Ультразвуковая интенсивность или уровень плотности акустической энергии на относительно умеренном уровне могут способствовать быстрой экстракции и вымыванию фенолов из дубовых чипсов в вино, тем самым потенциально увеличивая вкус вина и питательную ценность в течение значительно сокращенного времени созревания. Кроме того, ультразвуковая обработка способна быстро изменять состав вина, что, как предполагается, связано с эффектами акустической кавитации. Таким образом, предполагается, что высокий уровень плотности акустической энергии будет способствовать ультразвуковой модификации состава вина. (ср. Ян и др., 2014)
Аналогичные эффекты старения были сообщены Jiménez-Sánchez et al. (2020) для хересного уксуса с использованием дубовой стружки и ультразвука. Ультразвуковое лечение значительно сократило время созревания по сравнению с традиционным созреванием.

Ультразвуковое высвобождение ароматических соединений из дуба

Бреньо и его коллеги исследовали влияние мощного ультразвука на очистку дубовой винной бочки и последующее высвобождение полифенольных и других соединений, когда бочки использовались после обработки для выдержки вина. Полифенолы и фитохимические вещества, такие как эллагитаннины, лигнин и ароматические прекурсоры, в значительной степени способствуют созреванию и вкусу вина. В целом, исследование показало, что ультразвуковая обработка дала более высокие выходы полифенолов и других биологически активных соединений в течение очень короткого времени лечения. Например, концентрация фурфурола была выше в случае ультразвукового лечения в 8 месяцев старения и 12 месяцев старения, причем концентрация увеличивалась между 18,8 и 92,6% по сравнению с альтернативным паровым лечением. Для 5-метилфурфурола концентрация была значительно выше для ультразвуковой обработки для бочек 1-летней давности (12-месячное выдержанное вино) и 2-летних бочек (2, 8 и 12-месячное выдержанное вино) с увеличением от 20,5 до 97%. Что касается диастереоизомеров лактона виски, то лактон транс-виски был значительно выше для 3-летних бочек, обработанных ультразвуком: после 12 месяцев выдержки вино имеет концентрацию 75,2 ± 5,6 мкг / л, что приводит к увеличению на 46,9% по сравнению с вином, выдержанным в бочке, обработанной паром. Для концентраций ванилина и сирингальдегида значения, измеренные в вине, также были значительно выше после ультразвуковой обработки. Если сравнивать с обработкой бочковым паром, то суммарное энергопотребление составило 0,38 кВтч на силовой ультразвук и 3 кВт•ч на водный пар, что в 7,89 раза ниже.
(ср. Бреньо и др., 2021)

Ультразвуковые химические реакции в вине

Во время выдержки вина происходят многочисленные химические реакции. Например, соединения проантоцианидина имеют тенденцию полимеризоваться, конденсироваться с антоцианами и объединяться с другими полимерами, такими как белки и полисахариды. Эта реакция конденсации с антоцианами является основной химической реакцией, участвующей в потемнении и стабилизации цвета красного вина, который меняется от ярко-красного до темно-красного с коричневыми тонами.
Ранние исследования Masuzawa et al., 2000 уже показали, что ультразвук способствует полимеризации фенольных соединений и увеличивает содержание полифенола в красном вине по мере созревания вина.
Во время выдержки вина в бочках сотни соединений могут быть извлечены из древесины в вино, что непосредственно способствует вкусу, аромату и ощущениям во рту конечного вина. Волокнистый состав древесины дуба играет важную роль в процессе старения, так как извлекаются летучие фенолы и фенольные альдегиды из лигнина, а также фурфуральные соединения из целлюлозы и гемицеллюлозы, распада сахара.
Хотя традиционное старение дубовых бочек широко использовалось на протяжении веков, все еще есть некоторые присущие недостатки. Во-первых, процесс старения в бочке обычно занимает от нескольких месяцев до нескольких лет, что очень трудоемко. Во-вторых, бочки стоят дорого, занимают много места на винодельне и нуждаются в замене со временем. В-третьих, по мере старения дубовых бочек они могут быть загрязнены нежелательными микроорганизмами, такими как дрожжи родов Brettanomyces и Dekkera.
Узнайте больше об ультразвуковой санитарии и очистке винных бочек!

Ультразвуковое оборудование для выдержки и созревания вина

Уже несколько десятилетий Hielscher Ultrasonics является надежным поставщиком мощных низкочастотных ультразвуковых процессоров для пищевой промышленности и производства напитков. Винодельни и ликеро-водочные заводы приняли ультразвуковую технологию для производства высококачественных вин и алкогольных напитков в более эффективных условиях, т.е. получения высококачественных результатов в ускоренном процессе и в точно контролируемых условиях.
Ультразвуковые аппараты Hielscher доступны в любом размере, от ручного лабораторного устройства для исследований и контроля качества до настольных и пилотных систем для бутиковых виноградников и виноделов среднего размера, а также высокопроизводительных ультразвуковых аппаратов для крупных коммерческих производителей вина.
Все ультразвуковые процессоры Hielscher оснащены самыми современными технологиями, включая цифровой цветной дисплей, сложное программное обеспечение, интеллектуальные настройки, автоматический протокол передачи данных на встроенной SD-карте и пульт дистанционного управления браузером для точной работы, воспроизводимых и воспроизводимых результатов, а также высочайшего удобства для пользователя. Клиенты по всему миру используют технологию Hielscher Ultrasonics на винодельнях и ликеро-водочных заводах, достигая отличных результатов в выдержке, дубе и настаивании вин и спиртных напитков.
Свяжитесь с нами прямо сейчас! Наш хорошо обученный и многолетний опытный персонал поможет вам с технической информацией, рекомендациями по идеальному ультразвуковому аппарату и необязательными котировками!

В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов: