Zrenie a opekanie vín ultrazvukom

Zrenie a opekanie vína výrazne prispievajú ku konečnej chuti a kvalite vína. Je známe, že oba procesy prebiehajú dlho, často proces dozrievania trvá viac ako serválne roky. Ultrazvuk je vysoko účinná a rýchla technológia, ktorá výrazne zintenzívňuje dozrievanie vína a urýchľuje procesy, ako je extrakcia dubových zlúčenín, mikroocenčenie a chemický proces (napr. polymerizácia). S ultrazvukom môžu mladé vína dozrievať v priebehu niekoľkých minút na vyzreté vína s kyticou niekoľkoročného dozrievania v dubových sudoch.

Príchute vína odvodené z duba pomocou ultrazvukovej extrakcie

Fenolové zlúčeniny súvisiace so adstringenciou a aromatické zlúčeniny získané z dubového dreva sa prenášajú extrémne rýchlo, keď sa počas dozrievania vína aplikuje sonikácia. Ultrazvuk urýchlil extrakciu dubových zlúčenín na niekoľko minút – v porovnaní s niekoľkoročným tradičným sudovým zrením vín.

Opekanie vína ultrazvukom

Víno dozrieva v dubových sudoch. Ultrazvukom, aplikácia vysoko výkonných ultrazvukových vĺn, zintenzívňuje a urýchľuje dozrievanie vín Na zintenzívnenie dubovania sa vo víne sonikujú dubové triesky alebo stavy. Ultrazvukové vlny sa otvárajú a narúšajú bunkové steny dreveného materiálu, takže intracelulárne zlúčeniny, ako sú triesloviny, fenoly, furóny, laktóny atď., Sa uvoľňujú ultrazvukovou kavitáciou do vína. Pretože ultrazvuková oscilácia a kavitácia vytvárajú intenzívne turbulencie a mikroprúdy, prenos hmoty medzi vnútrom bunky a okolitým rozpúšťadlom sa drasticky zintenzívňuje, takže biomolekuly (t.j. aromatické zlúčeniny) sú účinné a rýchlo sa uvoľňujú. Keďže ultrazvukom je čisto mechanické ošetrenie, nepridáva do vína žiadne chemikálie.

Ultrazvukovo zrejúce víno dosahuje svoju špičkovú kvalitu výrazne rýchlejšie ako tradične dozrievajúce víno.

Porovnanie vlastností tradičného dozrievania vo víne a ultrazvukového dozrievania vo víne. Ultrazvukom vyzrievajúce víno dosahuje svoju špičkovú kvalitu výrazne rýchlejšie.
(grafika: ©Yıldırım a Dündar, 2017, upravené podľa Leonhardta a Morabita, 2007).

Žiadosť o informácie





Ultrazvuk sa používa na zvýšenie extrakcie zlúčenín pochádzajúcich z dubu (fenoly, furány, vanilín, triesloviny atď.) v zrýchlenom procese dubovania a dozrievania počas výroby vína. Ultrasonicators sú silné extraktory bioaktívnych zlúčenín a rastlinných pigmentov.

Ultrazvukom môže víno vyzrieť v priebehu niekoľkých minút. Ultrazvuk sa používa na začatie chemických procesov a na urýchlenie prenosu zlúčenín získaných z duba (napr. aromatických zlúčenín) z dreva do vína.

Ultrazvuk – Výlučne mechanické sily

Vysoko intenzívny, nízkofrekvenčný ultrazvuk vytvára energeticky husté podmienky s vysokými tlakmi, teplotami a vysokými šmykovými silami. Tieto fyzikálne sily podporujú narušenie bunkových štruktúr s cieľom uvoľňovať intracelulárne zlúčeniny do média. Okrem toho ultrazvukom asistovaný proces dozrievania vína podporuje mikroocenčné a oxidačné procesy. Kontrolovaná ultrazvukom tak môže pozitívne ovplyvniť chemické reakcie vo víne. Ultrazvukom vyzrievajúce vína dosahujú svoj vrchol kvality výrazne rýchlejšie ako tradične dozrievajúce vína. Okrem toho ultrazvukom vyzreté vína vykazujú vyššiu úroveň konzervácie, takže sonikované víno si zachováva svoju špičkovú kvalitu po dlhšiu dobu ako štandardný proces dozrievania.

Ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou vytvárajú akustickú kavitáciu. Ultrazvuková kavitácia narúša bunkové steny a zvyšuje prenos hmoty, čím podporuje extrakciu sekundárnych metabolitov z rastlinných materiálov.

Mechanizmus narušenia bunkovej steny (a) rozbitie bunkovej steny v dôsledku kavitácie. b) difúzia rozpúšťadla do bunkovej štruktúry.
(Grafika prevzatá zo Shirsath et al., 2012)

Výhody ultrazvukového dozrievania vína nad zrením dubových sudov

Dubové sudy sú bežným, tradičným procesom dozrievania vína. V dubových sudoch prebieha oxidácia v malom množstve počas dlhého času skladovania v sude. Doba skladovania prémiovej pece na víno trvá niekoľko rokov, je preto nákladný proces. Počas zrenia v dubových sudoch vytvára víno množstvo jedinečných vôní. Okrem dlhého procesu zrenia v rokoch a súvisiacich časových strát sú dubové sudy drahé na nákup a údržbu. Nežiaduce mikroorganizmy, ako sú druhy kvasiniek (napr. Brettanomyces a Dekkera), môžu kontaminovať sudy s vínom. Kvasnicové pokazené víno je známe zlou chuťou a vôňou.
Vzhľadom na tieto nevýhody tradičného sudového dubovania je ultrazvukové dozrievanie vína a dubovanie nákladovo efektívnou a vedecky overenou alternatívou k tradičnému dozrievaniu v sudoch. Ultrazvukom skracuje dobu zrenia a zlepšuje niekoľko kvalitatívnych faktorov vína. Ultrazvukom sa môže aplikovať počas rôznych fáz procesu výroby vína, vrátane macerácie, extrakcie polyfenolov, ako aj starnutia, dozrievania a dubovania. Vedecké štúdie a priemyselné implementácie dokazujú platnosť ultrazvuku pri výrobe vína s výraznými zlepšeniami v skrátených obdobiach zrenia a efektívnejšou výrobou vysoko kvalitných vín.

Ultrazvuk zlepšuje extrakciu drevnej arómy (napr. dubovej) a obnovuje zrenie vína až na niekoľko minút.

Ultrazvukom zrýchlené dozrievanie vína: Štúdia prof. Th. Kleinschmidta ukazuje prospešnú zmenu arómy 3-metyl-1Butanolu v červenom víne pri ultrazvuku v prítomnosti drevnej štiepky American Blend. (Ultrasonicator UIP2000hdT, amplitúda 43μm, povrch sonotródy 9cm2)

Ultrasonicator UIP4000hdT pre komerčnú výrobu vína s vysokým prietokom

Inštalácia ultrazvukom UIP4000hdT na priemyselné spracovanie vína s vysokou prietokovou rýchlosťou.

Žiadosť o informácie





Vedecké štúdie o ultrazvukovom dozrievaní vín

Ultrazvuková intenzita alebo úroveň hustoty akustickej energie na relatívne miernej úrovni môže podporiť rýchlu extrakciu a vylúhovanie fenolov z dubových lupienkov do vína, čím sa potenciálne zvýši chuť vína a nutričná hodnota v rámci výrazne skráteného času zrenia. Okrem toho je ultrazvuková liečba schopná rýchlo modifikovať zloženie vína, čo sa predpokladá v dôsledku účinkov akustickej kavitácie. Preto má vysoká úroveň hustoty akustickej energie podporovať ultrazvukovú modifikáciu zloženia vína. (porov. Yang a kol., 2014)
Podobné účinky starnutia hlásil Jiménez-Sánchez et al. (2020) pre sherry ocot s použitím dubových lupienkov a ultrazvuku. Ultrazvukom výrazne znížil čas zrenia v porovnaní s tradičným dozrievaním.

Ultrazvukové uvoľňovanie aromatických zlúčenín z dubu

Breniaux a kolegovia skúmali účinky vysokovýkonného ultrazvuku na čistenie suda na víno oaken a následné uvoľňovanie polyfenolických a iných zlúčenín, keď sa sudy používali po ošetrení dozrievania vína. Polyfenoly a fytochemikálie, ako sú ellagitaníny, lignín a aromatické prekurzory, výrazne prispievajú k dozrievaniu a chuti vína. Celkovo štúdia ukázala, že ultrazvukové ošetrenie poskytlo vyššie výťažky polyfenolov a iných bioaktívnych zlúčenín vo veľmi krátkom čase liečby. Napríklad koncentrácia furfuralu bola vyššia v prípade ultrazvukovej liečby pri 8 mesiacoch starnutia a 12 mesiacoch starnutia, pričom koncentrácia sa zvýšila medzi 18,8 a 92,6% v porovnaní s alternatívnou parnou liečbou. Pre 5-metylfurfural bola koncentrácia výrazne vyššia pri ultrazvukovom ošetrení sudov 1-ročných sudov (12 mesiacov staré víno) a 2-ročných sudov (2, 8 a 12 mesiacov starnúce víno) s nárastom medzi 20,5 a 97%. Pokiaľ ide o diastereoizoméry laktónovej whisky, trans-whisky laktón bol výrazne vyšší u 3-ročných sudov ošetrených ultrazvukom: po 12 mesiacoch dozrievania má víno koncentráciu 75,2 ± 5,6 μg / l, čo vedie k zvýšeniu o 46,9% v porovnaní s vínom zrejúcim v parnom sude. Pokiaľ ide o koncentrácie vanilínu a syringaldehydu, hodnoty namerané vo víne boli tiež výrazne vyššie po ultrazvukovom ošetrení. V porovnaní s úpravou sudovou parou bola celková spotreba energie 0,38 kWh pre výkon ultrazvuku a 3 kWh pre vodnú paru, čo je 7,89-krát menej.
(porov. Breniaux a kol., 2021)

V tomto videu je preukázaná ultrazvuková extrakcia z chmeľu (Humulus lupulus). S ultrasonicator UP200Ht karyofylen a ďalšie zlúčeniny sú extrahované.

Ultrazvuková extrakcia chmeľu s UP200Ht s S2614 sondou

Miniatúra videa

Ultrazvukom podporované chemické reakcie vo víne

Počas dozrievania vína dochádza k mnohým chemickým reakciám. Napríklad proantokyanidínové zlúčeniny majú tendenciu polymerizovať, kondenzovať s antokyánmi a kombinovať sa s inými polymérmi, ako sú proteíny a polysacharidy. Táto kondenzačná reakcia s antokyanínmi je hlavnou chemickou reakciou podieľajúcou sa na stmavnutí a stabilizácii farby červeného vína, ktorá sa mení z jasne červenej na tmavočervenú s hnedými tónmi.
Rané štúdie Masuzawu a kol., 2000 už preukázali, že ultrazvuk podporuje polymerizáciu fenolových zlúčenín a zvyšuje obsah polyfenolov v červenom víne, keď víno dozrieva.
Počas dozrievania vína v sudoch je možné extrahovať stovky zlúčenín z dreva na víno, čo priamo prispieva k chuti, aróme a pocitu z úst konečného vína. Vláknové zloženie dubového dreva hrá dôležitú úlohu v procese starnutia, pretože sa extrahujú prchavé fenoly a fenolové aldehydy z lignínu a furfuralové zlúčeniny z degradácie cukru z celulózy a hemicelulózy.
Hoci tradičné dozrievanie dubových sudov sa vo veľkej miere využíva už po stáročia, stále existujú určité inherentné nevýhody. Po prvé, proces starnutia v sude zvyčajne trvá niekoľko mesiacov až niekoľko rokov, čo je veľmi časovo náročné. Po druhé, sudy sú drahé, zaberajú veľa miesta vo vinárstve a je potrebné ich časom vymeniť. Po tretie, ako dubové sudy starnú, môžu byť kontaminované nežiaducimi mikroorganizmami, ako sú kvasinkové rody Brettanomyces a Dekkera.
Prečítajte si viac o ultrazvukovej sanitácii a čistení vínnych sudov!

Žiadosť o informácie





Ultrazvukové zariadenie na dozrievanie a dozrievanie vína

Presná kontrola parametrov ultrazvukového procesu podľa Hielscher Ultrasonics' inteligentný softvérUž niekoľko desaťročí, Hielscher Ultrasonics je dôveryhodným dodávateľom vysoko výkonných, nízkofrekvenčných ultrazvukových procesorov pre potravinársky a nápojový priemysel. Vinárstva a liehovary prijali ultrazvukovú technológiu na výrobu vysokokvalitných vín a alkoholických nápojov za efektívnejších podmienok, t.j. získať vysoko kvalitné výsledky v zrýchlenom procese a za presne kontrolovateľných podmienok.
Hielscher ultrasonicators sú k dispozícii v akejkoľvek veľkosti, od ručného laboratórneho zariadenia na výskum a kontrolu kvality až po lavicové a pilotné systémy pre butikové vinice a stredne veľkých vinárov, ako aj ultrazvukové prístroje s vysokou priepustnosťou pre veľkých komerčných výrobcov vína.
Všetky ultrazvukové procesory Hielscher sú vybavené najmodernejšou technológiou vrátane digitálneho farebného displeja, sofistikovaného softvéru, inteligentných nastavení, automatického protokolovania údajov na integrovanej karte SD a diaľkového ovládania prehliadača pre presnú prevádzku, opakovateľné a reprodukovateľné výsledky, ako aj najvyššiu užívateľskú prívetivosť. Zákazníci na celom svete používajú technológiu Hielscher Ultrasonics vo vinárstvach a liehovaroch, ktoré dosahujú skvelé výsledky pri dozrievaní, dubovaní a infúzii vín a liehovín.
Kontaktujte nás teraz! Náš dobre vyškolený a dlhoročný skúsený personál vám pomôže s technickými informáciami, odporúčaniami na ideálny ultrasonicator a nezáväznými cenovými ponukami!

Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:

Objem šaržeprietokOdporúčané Devices
1 až 500mL10 až 200mL/minUP100H
10 až 2000mL20 až 400mL/minUP200Ht, UP400St
0.1 až 20L02 až 4 l / minUIP2000hdT
10 až 100L2 až 10 l / minUIP4000hdT
neuv10 až 100 l / minUIP16000
neuvväčšiastrapec UIP16000

Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Prosím, použite formulár nižšie požiadať o ďalšie informácie o ultrazvukové procesory, aplikácie a ceny. Budeme radi diskutovať o vašom procese s vami a ponúknuť vám Ultrazvukový systém spĺňajúci vaše požiadavky!









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Ultrazvukové high-shear homogenizers sa používajú v laboratóriu, bench-top, pilotné a priemyselné spracovanie.

Hielscher Ultrazvukom vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory pre miešanie aplikácií, disperzie, emulgácie a extrakcie na laboratórne, pilotné a priemyselné meradle.



Literatúra/referencie


Vysoko výkonné ultrazvukom! Hielscherov sortiment pokrýva celé spektrum od kompaktného laboratórneho ultrasonicatora cez bench-top jednotky až po plne priemyselné ultrazvukové systémy.

Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizers z laboratórium na priemyselnej veľkosti.


Radi prediskutujeme váš proces.

Poďme sa skontaktovať.