Богатые полифенолами вина с Power-Ultrasound

Ультразвук улучшает экстракцию фенольных соединений из винограда в сусло, что способствует общему содержанию полифенолов – тем самым улучшая дальнейший процесс выдержки вина. Применение мощного ультразвука дает более высокий выход экстракции и ускоряет созревание вин. Таким образом, силовой ультразвук является одобренным методом обработки измельченного винограда и применяется для экстракции полифенолов, выдержки / созревания вина и выдержки из дуба.

Power-Ultrasound для экстракции полифенолов и созревания вина

Механизм работы ультразвука в виноделии основан на ультразвуковой/акустической кавитации. Кавитационные силы большого сдвига разрушают клеточные структуры и расширяют поры в клеточных стенках. Это приводит к высвобождению внутриклеточного материала (например, крахмала, ферментов, белков, фенольных компонентов). Сономеханические силы ультразвуковых волн поддерживают распределение растворителя в ткани и проникновение растворителя в клеточный материал, что приводит к значительному увеличению массообмена. Кроме того, ультразвук способствует биохимическим реакциям, таким как полимеризация и конденсация полифенолов, и индуцирует микрооксигенацию. Все эти эффекты ультразвука способствуют выдержке и созреванию вин.

Ультразвуковая экстракция полифенолов из винограда

Полифенолы в вине: В винах полифенолы и качество вина тесно взаимосвязаны. Эти вторичные метакипы винограда существенно влияют на органолептические характеристики вина и тем самым влияют на такие факторы качества, как цвет, терпкость и горечь. Ультразвуковая обработка для экстракции полифенолов в процессе виноделия (например, ультразвуковая обработка сусла перед брожением) и во время выдержки вина (с контактом с древесиной или без него) приводит к бесконечным реакциям, приводящим к сложным превращениям (микрооксигенация, сопигментация, циклоприсоединение, полимеризация и окисление) полифенолов и дубильных веществ.

Ультразвуковая обработка сусла перед брожением вина

При воздействии ультразвука на виноградное сусло увеличивается выделение полифенолов из виноградной мезги. С момента акустической кавитации – что является рабочим принципом ультразвуковой обработки – Очень эффективно разрушает клеточные структуры и открывает внутриклеточные структуры, из винограда и кожицы винограда выделяется гораздо больше биологически активных соединений по сравнению с традиционным прессованием. Эти биологически активные соединения включают ароматические соединения, пигменты и вещества, способствующие укреплению здоровья, такие как дубильные вещества, антоцианы, флаван-3-олы, проантоцианидины и флавонолы; стильбеноиды, такие как ресвератрол; фенольные кислоты, такие как бензойная, кофейная и коричная кислоты; катехины, а также винная кислота и яблочная кислота, среди прочих. Кроме того, экстрагируются натуральные сахара, такие как глюкоза и фруктоза, которые имеют решающее значение для процесса брожения виноделия. Ультразвук может применяться на различных этапах виноделия. Гарсия-Мартин и Сан (2013) представляют ультразвук в своем исследовании как метод быстрой выдержки, который может обеспечить вина с более высоким содержанием антоцианов и снижением танинов, что считается положительным для производства высококачественных вин. Многими исследованиями доказано положительное влияние силового ультразвука при виноделии. Поэтому ультразвук считается одной из самых перспективных технологий для нескольких целей в процессах виноделия. Кроме того, ультразвук является официально одобренным методом для использования при дробленом винограде. (ср. Натолино и Челотти, 2022)

Исследования, проведенные под руководством профессора Томаса Кляйншмидта из Высшей школы Анхальт, Института винных исследований Центральной Германии, ясно демонстрируют значительное увеличение полифенолов в вине, обработанном ультразвуком. Например, в немецком красном вине типа Blauer Zweigelt содержание полифенолов было увеличено более чем на 40%. Для исследования 1,5 л красного вина Blauer Zweigelt подвергали ультразвуковой обработке при 100% амплитуде (амплитуда 43 мкм, поверхность сонотрода 9 см²). Затухание произошло на длине волны 520 нм для красной окраски. Для измерения общего содержания полифенолов в катехинах использовался анализ Фолина-Чокальтеу, который показал увеличение общего количества полифенолов на 40%.

Ультразвук можно считать одной из самых перспективных технологий для нескольких целей в процессах виноделия и он официально разрешен для использования при обработке измельченного винограда.
Другое исследование Натолино и Челотти (2022) также продемонстрировало превосходное качество вина после ультразвуковой обработки. Исследователи из Университета Удине в Италии использовали ультразвуковой аппарат Hielscher UP200St с сонотродом S26d14 для изучения влияния ультразвуковой обработки на красное вино. 
Как видно из приведенных ниже графиков, ультразвук повышает индекс HCl для всех образцов, обработанных ультразвуком, с 68,06 ± 1,72 необработанного образца до 73,78 ± 1,52 в качестве среднего значения обработанных образцов. Не удалось выделить четкую тенденцию между увеличением амплитуды и времени ультразвуковой обработки, хотя можно наблюдать значительное увеличение индекса HCl между образцами, обработанными ультразвуком, на 30% и 2 минуты (71,59 ± 1,06) и на 90% и 10 минут (74,25 ± 1,53). В то же время ультразвук снижает терпкость с 91,8 ± 1,2 для необработанного вина до 82,7 ± 3,7 в качестве среднего значения для образцов, обработанных ультразвуком (Смотрите графики справа).
Размер частиц коллоидных веществ, таких как дубильные вещества и полисахариды, уменьшается за счет ультразвуковой обработки, что способствует улучшению стабильности и конечного сенсорного восприятия.

Ультразвуковая выдержка и созревание вина

Ультразвуковые волны ускоряют старение вина за счет приложения чисто физических, так называемых сономеханических сил. Если адаптировать ультразвук к типу винограда и вина, он может увеличить скорость реакции конденсации между антоцианами и танинами, уменьшая обычное время развития естественного цвета вина и тем самым сокращая время, необходимое для выдержки вина.

Ультразвуковая выдержка вина с использованием энологических дубильных веществ

Энологические танины, извлеченные из древесины дуба, виноградных косточек и кожицы, растительной галлы, каштана, квебрахо, гамбье и плодов миробалана, могут быть добавлены на разных этапах производства вина для улучшения вкусового профиля и стойкости цвета. Ультразвуковое воздействие может способствовать старению вина с использованием энологических танинов. Ультразвуковая обработка дуба – это значительно ускоренный процесс переноса дубильных веществ и ароматических соединений, полученных из древесины, из дубовых клепок или щепы. Вина, выдержанные под ультразвуковым воздействием в дубе, обладают великолепным вкусовым профилем, который достигается за короткое время обработки в несколько минут по сравнению с различными месяцами выдержки в бочках. Ультразвуковая экстракция высвобождает ароматические соединения дуба (например, ванилан, эвгенол, изоэвгенол, фурфурол, 5-метилфурфурол, гваякол, 4-метульгвайакол) за счет повышенного массообмена.

Высокопроизводительные ультразвуковые аппараты для промышленного виноделия

Ультразвуковые процессоры Hielscher хорошо зарекомендовали себя в области виноделия и выдержки спирта. Виноделы – как эксклюзивные бутик-виноградники, так и крупные производители вина – Найдите в широком ассортименте оборудования Hielscher идеальное ультразвуковое оборудование для их производственных требований в области экстракции и созревания полифенолов вина. Периодические и непрерывные поточные технологические установки легко доступны и могут быть отгружены в тот же день.

Автоматическое протоколирование данных

Для того, чтобы соответствовать производственным стандартам продуктов питания и напитков, производственные процессы должны тщательно контролироваться и регистрироваться. Цифровые ультразвуковые аппараты Hielscher Ultrasonics оснащены функцией автоматического протоколирования данных. Благодаря этой интеллектуальной функции все важные параметры процесса, такие как ультразвуковая энергия (общая и полезная энергия), температура, давление и время, автоматически сохраняются на встроенной SD-карте сразу после включения устройства. Мониторинг процесса и запись данных важны для непрерывной стандартизации процессов и качества продукции. Получив доступ к автоматически записанным данным процесса, вы можете пересмотреть предыдущие прогоны ультразвука и оценить результат.
Еще одной удобной функцией является дистанционное управление нашими цифровыми ультразвуковыми системами через браузер. С помощью удаленного управления через браузер вы можете запускать, останавливать, настраивать и контролировать ультразвуковой процессор удаленно из любого места.

Соответствие высочайшим стандартам качества – Проектный & Произведено в Германии

Сложное аппаратное обеспечение и интеллектуальное программное обеспечение ультразвуковых аппаратов Hielscher разработаны для того, чтобы гарантировать надежные результаты ультразвуковой экстракции из растительного сырья с воспроизводимыми результатами и удобной и безопасной эксплуатацией. Прочность, надежность, работа в режиме 24/7 при полной нагрузке и простое управление с точки зрения рабочего являются дополнительными факторами качества, которые делают ультразвуковые аппараты Hielscher предпочтительными.
Ультразвуковые экстракторы Hielscher используются во всем мире для высококачественной экстракции продуктов питания и напитков. Доказано, что ультразвуковые аппараты Hielscher обеспечивают высокую урожайность и превосходное качество, они используются не только небольшими винодельнями, но и в основном в промышленном производстве коммерчески распространяемых вин. Благодаря надежному аппаратному обеспечению и интеллектуальному программному обеспечению ультразвуковые процессоры Hielscher можно легко эксплуатировать и контролировать.
Hielscher Ultrasonics в Тельтове, Германия, является семейным предприятием, управляемым владельцем. Компания Hielscher Ultrasonics сертифицирована по стандарту ISO. Конечно, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и соответствуют требованиям UL, CSA и RoHs.

В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов: