Vina, bogata s polifenoli, z močnim ultrazvokom

Ultrasonication izboljša ekstrakcijo fenolnih spojin iz grozdja v mošt, kar prispeva k skupni vsebnosti polifenolov – s čimer se izboljša nadaljnji proces staranja vina. Uporaba močnega ultrazvoka daje višje donose ekstrakcije in pospešuje zorenje vin. Zato je močni ultrazvok odobrena metoda za obdelavo zdrobljenega grozdja in se uporablja za ekstrakcijo polifenolov, staranje / zorenje vina in hrast.

Močni ultrazvok za ekstrakcijo polifenolov in zorenje vina

Mehanizem ultrazvoka v vinarstvu temelji na ultrazvočni / akustični kavitaciji. Kavitacijske visoke strižne sile razbijejo celične strukture in razširijo pore v celičnih stenah. To povzroči sproščanje znotrajcelične snovi (npr. škroba, encimov, beljakovin, fenolnih sestavin). Sono-mehanske sile ultrazvočnih valov podpirajo porazdelitev topila v tkivu in prodiranje topila v celični material, kar vodi do znatno povečanega prenosa mase. Poleg tega ultrazvočna razbijanje spodbuja biokemične reakcije, kot sta polimerizacija in kondenzacija polifenolov in povzroča mikrooksigenacijo. Vsi ti učinki ultrazvoka prispevajo k staranju in zorenju vin.

Ultrazvočna ekstrakcija polifenolov iz grozdja

Polifenoli v vinu: V vinih so polifenoli in kakovost vina tesno povezani. Te sekundarne metaboile grozdja pomembno vplivajo na organoleptične lastnosti vina in s tem vplivajo na dejavnike kakovosti, kot so barva, trpkost in grenkoba. Ultrazvočna ekstrakcija za ekstrakcijo polifenolov med postopkom pridelave vina (npr. ultrazvočna razbijanje mošta pred fermentacijo) in med staranjem vina (s stikom z lesom ali brez njega) povzroča neskončne reakcije, ki povzročajo kompleksne transformacije (mikrooksigenacija, kopigmentacija, cikloadicija, polimerizacija in oksidacija) polifenolov in taninov.

Sonikacija mošta pred fermentacijo vina

Ko se ultrazvok nanese na grozdni mošt, se poveča sproščanje polifenolov iz grozdne kaše. Ker akustična kavitacija – ki je delovno načelo ultrazvočnega razbijanja – Zelo učinkovito razbije celične strukture in odpre znotrajcelične strukture, veliko več bioaktivnih spojin se sprosti iz grozdja in grozdne lupine v primerjavi s tradicionalnim stiskanjem Te bioaktivne spojine vključujejo aromatične spojine, pigmente in snovi, ki spodbujajo zdravje, kot so tanini, antocianini, flavan-3-oli, proantocianidini in flavonoli; stilbenoidi, kot je resveratrol; fenolne kisline, kot so benzojeva, kofeinska in cimetna kislina; Katehini, pa tudi vinska kislina in jabolčna kislina, med drugim. Poleg tega se ekstrahirajo naravni sladkorji, kot sta glukoza in fruktoza, ki so ključnega pomena za fermentacijski proces pridelave vina. Sonication se lahko uporablja na različnih korakih med pridelavo vina. García-Martín in Sun (2013) v svoji študiji predstavljata ultrazvok kot tehniko hitrega staranja, ki bi lahko vinom zagotovila višjo vsebnost antocianov in zmanjšanje taninov, kar velja za pozitivno za proizvodnjo visokokakovostnih vin. Številne študije so dokazale pozitivne učinke močnega ultrazvoka med pridelavo vina. Zato ultrazvočna razbijanje velja za eno najbolj obetavnih tehnologij za več namenov v vinarskih procesih. Poleg tega je ultrazvok uradno odobrena metoda za uporabo v zdrobljenem grozdju. (prim. Natolino in Celotti, 2022)

Študije pod mentorstvom prof. Thomasa Kleinschmidta z univerze Hochschule Anhalt, Inštitut za vinske raziskave Srednje Nemčije, jasno kažejo znatno povečanje polifenolov v ultrazvočnem vinu. Na primer, v nemškem rdečem vinu tipa Blauer Zweigelt se je vsebnost polifenolov povečala za več kot 40%. Za študijo je bilo 1,5 l rdečega vina Blauer Zweigelt sonikirano pri nastavitvi 100 % amplitude (amplituda 43 μm, površina sonotrode 9 cm²). Izumrtje je bilo pri 520 nm za rdečo obarvanost. Folin-Ciocalteujev test je bil uporabljen za merjenje skupne vsebnosti polifenolov v obliki katehinov, ki je pokazal 40-odstotno povečanje skupnih polifenolov.

Ultrazvok se lahko šteje za eno najbolj obetavnih tehnologij za več namenov v vinarskih procesih in je uradno odobren za uporabo pri obdelavi zdrobljenega grozdja.
Druga študija Natolina in Celottija (2022) je prav tako pokazala vrhunsko kakovost vina po ultrazvočni obdelavi. Raziskovalci z Univerze v Vidmu v Italiji so uporabili Hielscher ultrasonicator UP200St s sonotrodom S26d14 za raziskovanje učinkov ultrazvočnega razbijanja na rdeče vino. 
Kot kažejo spodnji grafi, ultrazvok poveča indeks HCl za vse ultrazvočne vzorce s 68,06 ± 1,72 neobdelanega vzorca na 73,78 ± 1,52 kot povprečno vrednost obdelanih vzorcev. Med naraščajočo amplitudo in ultrazvočnim časom ni bilo mogoče poudariti jasnega trenda, čeprav je mogoče opaziti znatno povečanje indeksa HCl med ultrazvočnimi vzorci pri 30% in 2 min (71,59 ± 1,06) in pri 90% in 10 min (74,25 ± 1,53). Hkrati ultrazvok zmanjša trpkost z 91,8 ± 1,2 za neobdelano vino na 82,7 ± 3,7 kot povprečna vrednost za ultrazvočne vzorce (Oglejte si grafe na desni).
Velikost delcev koloidnih snovi, kot so tanini in polisaharidi, se zmanjša z ultrazvočnim razbijanjem, kar prispeva k izboljšanju stabilnosti in končnim senzoričnim zaznavam.

Ultrazvočno staranje in zorenje vina

Ultrazvočni valovi pospešujejo staranje vina z uporabo čisto fizikalnih, tako imenovanih sono-mehanskih sil. Če je prilagojena vrsti grozdja in vina, lahko ultrazvočna razglasitev poveča hitrost kondenzacijske reakcije med antocianinom in tanini, s čimer se skrajšajo običajni časi naravnega razvoja barve vina in s tem skrajša čas, potreben za staranje vina.

Ultrazvočno staranje vina z uporabo enoloških taninov

Enološki tanini, pridobljeni iz hrastovega lesa, grozdnih semen in lupine, rastlinskega žolča, kostanja, quebracha, gambierja in myrobalana, se lahko dodajo v različnih fazah pridelave vina, da se izboljša profil okusa in obstojnost barve. Ultrasonication lahko spodbuja staranje vina z uporabo enoloških taninov. Ultrazvočni hrast je znatno pospešen proces prenosa taninov in aromatičnih spojin, pridobljenih iz lesa, iz hrastovih palic ali sekancev. Ultrazvočno hrastova vina ponujajo odličen profil okusa, ki se razvije v kratkem nekaj minutah obdelave v primerjavi z različnimi meseci staranja v sodih. Ultrazvočna ekstrakcija sprošča aromske spojine hrasta (npr. vanilija, eugenol, izoeugenol, furfural, 5-metilfurfural, guaiacol, 4-methulguaiacol) s povečanim prenosom mase.

Visokozmogljivi ultrazvočni aparati za industrijsko vinarstvo

Hielscher Ultrasonics predelovalci so dobro uveljavljeni na področju vinarstva in žganega staranja. Vinarji – tako ekskluzivni butični vinogradi kot tudi veliki vinarji – v široki ponudbi opreme Hielscher najdete idealno ultrazvočno opremo za njihove proizvodne zahteve pri ekstrakciji in zorenju polifenolov vina. Paketne in neprekinjene nastavitve inline procesov so na voljo in jih je mogoče odpremiti še isti dan.

Avtomatsko protokoliranje podatkov

Da bi izpolnili proizvodne standarde živil in pijač, je treba proizvodne procese podrobno spremljati in evidentirati. Digitalne ultrazvočne naprave Hielscher Ultrasonics imajo samodejno protokoliranje podatkov. Zaradi te pametne funkcije se vsi pomembni procesni parametri, kot so ultrazvočna energija (skupna in neto energija), temperatura, tlak in čas, samodejno shranijo na vgrajeno SD kartico takoj, ko je naprava vklopljena. Spremljanje procesov in beleženje podatkov sta pomembna za stalno standardizacijo procesov in kakovost izdelkov. Z dostopom do samodejno zabeleženih procesnih podatkov lahko pregledate prejšnje ultrazvočne teke in ocenite rezultat.
Druga uporabniku prijazna funkcija je daljinski upravljalnik brskalnika naših digitalnih ultrazvočnih sistemov. Z oddaljenim upravljanjem brskalnika lahko zaženete, ustavite, prilagodite in spremljate ultrazvočni procesor na daljavo od koder koli.

Izpolnjevanje najvišjih standardov kakovosti – Namenjen & Proizvedeno v Nemčiji

Prefinjena strojna oprema in pametna programska oprema Hielscher ultrasonicatorjev sta zasnovani tako, da zagotavljajo zanesljive rezultate ultrazvočne ekstrakcije iz vaše botanične surovine s ponovljivimi rezultati in uporabniku prijaznim, varnim delovanjem. Robustnost, zanesljivost, 24/7 delovanje pri polni obremenitvi in enostavno upravljanje z vidika delavca so dodatni dejavniki kakovosti, zaradi katerih so Hielscher ultrazvočni aparati ugodni.
Hielscher Ultrasonics ekstraktorji se uporabljajo po vsem svetu pri visokokakovostni ekstrakciji živil in pijač. Hielscher ultrazvočni aparati, ki dokazano dajejo visoke donose in vrhunsko kakovost, ne uporabljajo le manjši butični vinarji, ampak predvsem v industrijski proizvodnji komercialno distribuiranih vin. Zaradi svoje robustne strojne opreme in pametne programske opreme lahko Hielscher ultrazvočne procesorje enostavno upravljate in spremljate.
Hielscher Ultrasonics v Teltowu v Nemčiji je družinsko podjetje, ki ga upravljajo lastniki. Hielscher Ultrasonics ima certifikat ISO. Seveda so Hielscher ultrazvočni aparati skladni s CE in izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.

Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov: