Эффективная очистка и санитарная обработка винных бочек ультразвуком

Дубовые бочки для выдержки вина можно эффективно очищать и подвергать санитарной обработке с помощью мощного ультразвука. При обработке ультразвуком удаляются тартраты и уничтожаются микроорганизмы, например дрожжи (Brettanomyces, Dekkera). Кроме того, ароматические соединения древесины становятся более доступными при последующем использовании бочек для выдержки и созревания вина.

Ультразвуковая очистка винных бочек

Мощный ультразвук оказывает различные воздействия на поверхность и глубинную структуру древесины. Ультразвуковая (также называемая акустической) кавитация в древесине локально создаёт условия с высокой плотностью энергии, включая большие перепады давления, высокие температуры и высокоскоростные потоки жидкости.
Эти физические / сономеханические силы приводят к усиленному смачиванию поверхности бочек, удалению остаточных отложений (например, тартратов), разрушению микроорганизмов и ускорению кинетики переноса кислорода.

Ультразвуковая санитарная обработка винных бочек – научно подтверждённые результаты

Научные анализы, такие как подсчёт микроорганизмов и измерения удельной поверхности, научно подтверждают ультразвуковую инактивацию микроорганизмов и удаление тартратов. Доказано, что ультразвуковая очистка бочек обеспечивает надёжно воспроизводимые результаты (повторяемость) и не зависит от неоднородности поверхности древесины. Деревянные клёпки бочек обладают определённой гидрофобностью, которая препятствует высвобождению ароматических соединений из глубинной структуры древесины. Высокоэффективный ультразвук мог бы увеличить контактный угол между древесиной и жидкостью, особенно при высоких температурах (80◦C). Тем самым высокоэффективная ультразвуковая обработка повышает исходную способность древесины переносить кислород, поскольку древесина восстанавливается по мере удаления тартратов и надлежащей санитарной обработки. Воздействие интенсивного ультразвука обеспечивает очистку не только верхней поверхности, но и проникает в более глубокие слои древесины через естественные поры.
Такое глубинное воздействие обработки ультразвуком не только обеспечивает санитарную обработку бочки, но и делает ароматическое соединение, присутствующее в структуре древесины, доступным для выдержки и созревания вина.

Примеры удаления тартратов до (слева) и после (справа) обработки ультразвуком (UIP4000hdT, 60ºC).
(Исследование и фотографии: © Breniaux et al., 2019)

Уничтожение дрожжей ультразвуком

Исследование Breniaux et al. (2019) также показало, что мощный ультразвук позволил удалить 35% популяции Brettanomyces spp., 36% общего количества дрожжей, 90% молочнокислых бактерий и 100% уксуснокислых бактерий на глубине до 8 mm в структуре древесины. Оптимизировав рабочие параметры, исследователи смогли ещё больше усилить воздействие обработки ультразвуком, так что эффект ультразвуковой санитарной обработки достигает глубины 9 mm в древесине – глубины, на которую также может проникать вино и, следовательно, дрожжи Brettanomyces.

Влияние ультразвука на десорбцию кислорода из дубовых бочек

Обработка ультразвуком существенно влияет на способность древесины десорбировать кислород. При сравнении обработанной ультразвуком и необработанной дубовой древесины скорость десорбции кислорода в древесине, не обработанной ультразвуком, была в два раза ниже. После обработки мощным ультразвуком десорбция кислорода была близка к 10 mg/L, что указывает на значительное повышение способности десорбировать кислород благодаря обработке ультразвуком. Эти значения десорбции кислорода для повторно используемых дубовых бочек, обработанных ультразвуком, сопоставимы со значениями для неиспользованной дубовой древесины, что указывает на возможность восстановления использованных бочек ультразвуком без отрицательного воздействия на структуру дубовой древесины. (См. Breniaux et al., 2019)

Высокоэффективные ультразвуковые аппараты для очистки бочек

Hielscher Ultrasonics – лидер рынка высокоэффективного ультразвукового оборудования. Рабочие параметры, такие как амплитуда ультразвука, время и температура воды, влияют на эффективность ультразвуковой очистки и санитарной обработки винных бочек. Мощные ультразвуковые аппараты Hielscher полностью управляемы, что обеспечивает надёжные результаты очистки и санитарной обработки. UIP4000hdT, оснащённый Cascatrode, – наиболее типичная конфигурация, используемая для эффективной и быстрой глубокой очистки деревянных винных бочек.
Благодаря многолетнему опыту проектирования, производства и поставок ультразвуковых аппаратов ультразвуковые аппараты Hielscher известны своей производительностью, прочностью и надёжностью.