Vina, bogata s polifenoli, z ultrazvokom visoke moči

Ultrazvočna obdelava izboljša ekstrakcijo fenolnih spojin iz grozdja v mošt, kar prispeva k skupni vsebnosti polifenolov – s tem pa izboljša nadaljnji proces staranja vina. Uporaba ultrazvoka visoke moči omogoča večje izkoristke ekstrakcije in pospeši zorenje vin. Zato je ultrazvok visoke moči odobrena metoda za obdelavo zdrobljenega grozdja in se uporablja za ekstrakcijo polifenolov, staranje / zorenje vina in obdelavo s hrastovim lesom.

Ultrazvok visoke moči za ekstrakcijo polifenolov in zorenje vina

Mehanizem delovanja ultrazvoka pri pridelavi vina temelji na ultrazvočni / akustični kavitaciji. Velike strižne sile, ki nastanejo zaradi kavitacije, razgradijo celične strukture in razširijo pore v celičnih stenah. To povzroči sproščanje znotrajceličnih snovi (npr. škroba, encimov, beljakovin, fenolnih sestavin). Sonomehanske sile ultrazvočnih valov podpirajo porazdelitev topila v tkivu in prodiranje topila v celični material, kar povzroči znatno povečan prenos snovi. Poleg tega sonikacija spodbuja biokemične reakcije, kot sta polimerizacija in kondenzacija polifenolov, ter 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. Ti sekundarni metaboliti grozdja pomembno vplivajo na organoleptične lastnosti vina in s tem na dejavnike kakovosti, kot so barva, trpkost in grenkoba. Ultrazvočna obdelava za ekstrakcijo polifenolov med pridelavo vina (npr. sonikacija mošta pred fermentacijo) in med staranjem vina (s stikom z lesom ali brez njega) povzroča neskončne reakcije, ki vodijo do kompleksnih pretvorb (mikrooksigenacije, kopigmentacije, cikloadicije, polimerizacije in oksidacije) polifenolov in taninov.

Sonikacija mošta pred fermentacijo vina

Pri uporabi ultrazvoka na grozdnem moštu se poveča sproščanje polifenolov iz grozdne pulpe. Ker akustična kavitacija – ki je načelo delovanja sonikacije – zelo učinkovito razgrajuje celične strukture in odpira znotrajcelične strukture, se iz grozdja in grozdnih kožic sprosti veliko več bioaktivnih spojin kot pri tradicionalnem stiskanju. Te bioaktivne spojine vključujejo aromatične spojine, pigmente in zdravju koristne snovi, kot so tanini, antocianini, flavan-3-oli, proantocianidini in flavonoli; stilbenoide, kot je resveratrol; fenolne kisline, kot so benzojska, kavna in cimetna kislina; katehine ter med drugim tudi vinsko in jabolčno kislino. Poleg tega se ekstrahirajo naravni sladkorji, kot sta glukoza in fruktoza, ki so ključni za proces fermentacije pri pridelavi vina. Sonikacijo je mogoče uporabiti v različnih korakih pridelave vina. García-Martín in Sun (2013) v svoji študiji predstavljata ultrazvok kot tehniko hitrega staranja, ki bi lahko vinom zagotovila večjo vsebnost antocianinov in zmanjšanje vsebnosti taninov, kar velja za pozitivno pri pridelavi visokokakovostnih vin. Številne študije so dokazale pozitivne učinke ultrazvoka visoke moči pri pridelavi vina. Zato sonikacija velja za eno najbolj obetavnih tehnologij za več namenov v procesih pridelave vina. Poleg tega je ultrazvok uradno odobrena metoda za uporabo na zdrobljenem grozdju. (prim. Natolino in Celotti, 2022)

Študije pod vodstvom prof. Thomasa Kleinschmidta z visokošolske ustanove Hochschule Anhalt, Inštituta za raziskave vina osrednje Nemčije, jasno dokazujejo znatno povečanje vsebnosti polifenolov v s sonikacijo obdelanem vinu. Na primer, v nemškem rdečem vinu sorte Blauer Zweigelt se je vsebnost polifenolov povečala za več kot 40%. V študiji so 1,5L rdečega vina Blauer Zweigelt obdelali s sonikacijo pri nastavitvi amplitude 100% (amplituda 43 μm, površina sonotrode 9 cm²). Ekstinkcijo za rdečo obarvanost so merili pri 520 nm. Za merjenje skupne vsebnosti polifenolov, izražene kot katehini, so uporabili Folin-Ciocalteujev test, ki je pokazal 40% povečanje skupne vsebnosti polifenolov.

Ultrazvok lahko velja za eno najbolj obetavnih tehnologij za več namenov v procesih pridelave vina in je uradno odobren za uporabo pri obdelavi zdrobljenega grozdja.
Tudi druga študija avtorjev Natolino in Celotti (2022) je pokazala vrhunsko kakovost vina po ultrazvočni obdelavi. Raziskovalci z Univerze v Vidmu v Italiji so za preučevanje učinkov sonikacije na rdeče vino uporabili ultrazvočno napravo Hielscher UP200St s sonotrodo S26d14. Kot kažejo spodnji grafi, ultrazvok pri vseh s sonikacijo obdelanih vzorcih zviša indeks HCl z 68,06 ± 1,72 pri neobdelanem vzorcu na 73,78 ± 1,52 kot povprečno vrednost obdelanih vzorcev. Med povečevanjem amplitude in časom sonikacije ni bilo mogoče ugotoviti jasnega trenda, vendar je mogoče opaziti znatno povečanje indeksa HCl med vzorci, obdelanimi s sonikacijo pri 30% in 2 min (71,59 ± 1,06), ter tistimi pri 90% in 10 min (74,25 ± 1,53). Hkrati ultrazvok zmanjša trpkost z 91,8 ± 1,2 pri neobdelanem vinu na 82,7 ± 3,7 kot povprečno vrednost s sonikacijo obdelanih vzorcev (glejte grafe na desni).
Sonikacija zmanjša velikost delcev koloidnih snovi, kot so tanini in polisaharidi, kar prispeva k izboljšani stabilnosti in končnim senzoričnim zaznavam.

Ultrazvočno staranje in zorenje vina

Ultrazvočni valovi pospešujejo staranje vina z delovanjem povsem fizikalnih, tako imenovanih sonomehanskih sil. Če je ultrazvočna obdelava prilagojena vrsti grozdja in vina, lahko poveča hitrost kondenzacijske reakcije med antocianinom in tanini ter skrajša običajni čas naravnega razvoja barve vina, s čimer skrajša čas, potreben za staranje vina.

Ultrazvočno staranje vina z uporabo enoloških taninov

Enološke tanine, ekstrahirane iz hrastovega lesa, grozdnih pečk in kožic, rastlinskih šišk, kostanja, kebrača, gambirja in plodov mirobalana, je mogoče dodajati v različnih fazah pridelave vina za izboljšanje aromatičnega profila in obstojnosti barve. Ultrazvočna obdelava lahko spodbuja staranje vina z uporabo enoloških taninov. Ultrazvočna obdelava s hrastovim lesom je znatno pospešen proces prenosa taninov in aromatičnih spojin iz hrastovih dog ali sekancev. Vina, ultrazvočno starana s hrastovim lesom, imajo odličen aromatični profil, ki se razvije med kratko, nekajminutno obdelavo v primerjavi z večmesečnim staranjem v sodu. Ultrazvočna ekstrakcija s povečanim prenosom snovi sprošča aromatične spojine hrasta (npr. vanillan, evgenol, izoevgenol, furfural, 5-metilfurfural, gvajakol, 4-methulguaiacol).

Visokozmogljive ultrazvočne naprave za industrijsko pridelavo vina

Procesorji Hielscher Ultrasonics so dobro uveljavljeni na področju pridelave vina in staranja žganih pijač. Vinarji – tako ekskluzivni butični vinogradi kot veliki pridelovalci vina – v široki ponudbi opreme Hielscher najdejo idealno opremo za ultrazvočno obdelavo, ki ustreza njihovim proizvodnim zahtevam pri ekstrakciji polifenolov iz vina in njegovem zorenju. Sistemi za šaržne in neprekinjene pretočne procese so na voljo za takojšnjo dobavo in jih je mogoče odpremiti še isti dan.

Samodejno beleženje podatkov

Za izpolnjevanje proizvodnih standardov za živila in pijače je treba proizvodne procese podrobno spremljati in beležiti. Digitalne ultrazvočne naprave Hielscher Ultrasonics omogočajo samodejno beleženje podatkov. Zahvaljujoč tej pametni funkciji se vsi pomembni procesni parametri, kot so ultrazvočna energija (skupna in neto energija), temperatura, tlak in čas, samodejno shranjujejo na vgrajeno kartico SD takoj po vklopu naprave. Spremljanje procesa in beleženje podatkov sta pomembna za stalno standardizacijo procesa in kakovost izdelkov. Z dostopom do samodejno zabeleženih procesnih podatkov lahko pregledate prejšnje sonikacijske obdelave in ocenite rezultat.
Druga uporabniku prijazna funkcija je daljinsko upravljanje naših digitalnih ultrazvočnih sistemov prek brskalnika. Z daljinskim upravljanjem prek brskalnika lahko svoj ultrazvočni procesor zaženete, ustavite, nastavljate in spremljate na daljavo od koder koli.

Izpolnjevanje najvišjih standardov kakovosti – zasnovano in izdelano v Nemčiji

Dovršena strojna oprema in pametna programska oprema ultrazvočnih naprav Hielscher sta zasnovani tako, da zagotavljata zanesljive rezultate ultrazvočne ekstrakcije iz vaših rastlinskih surovin s ponovljivimi rezultati ter uporabniku prijaznim in varnim delovanjem. Robustnost, zanesljivost, delovanje 24/7 pri polni obremenitvi in preprosto upravljanje z vidika delavca so dodatni dejavniki kakovosti, zaradi katerih so ultrazvočne naprave Hielscher privlačna izbira.
Ekstraktorji Hielscher Ultrasonics se po vsem svetu uporabljajo za visokokakovostno ekstrakcijo pri proizvodnji živil in pijač. Ultrazvočne naprave Hielscher dokazano zagotavljajo velike izkoristke in vrhunsko kakovost, zato jih ne uporabljajo le manjši butični vinarji, temveč predvsem industrijski proizvajalci vin za komercialno distribucijo. Zaradi robustne strojne opreme in pametne programske opreme je ultrazvočne procesorje Hielscher mogoče preprosto upravljati in spremljati.
Hielscher Ultrasonics v Teltowu v Nemčiji je družinsko podjetje, ki ga vodijo lastniki. Hielscher Ultrasonics ima certifikat ISO. Seveda so ultrazvočne naprave Hielscher skladne z zahtevami CE ter izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.

Spodnja tabela prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih naprav: