Verëra të pasura me polifenole përmes ultratingujve me fuqi të lartë
Trajtimi me ultratinguj përmirëson ekstraktimin e përbërjeve fenolike nga rrushi në musht, gjë që kontribuon në përmbajtjen totale të polifenoleve – duke përmirësuar kështu procesin e mëtejshëm të vjetërimit të verës. Përdorimi i ultratingujve me fuqi të lartë jep rendimente më të larta ekstraktimi dhe përshpejton maturimin e verërave. Prandaj, ultratingujt me fuqi të lartë janë një metodë e miratuar për trajtimin e rrushit të shtypur dhe përdoren për ekstraktimin e polifenoleve, vjetërimin / maturimin e verës dhe trajtimin me dru lisi.
Ultratinguj me fuqi të lartë për ekstraktimin e polifenoleve dhe maturimin e verës
Mekanizmi i veprimit të ultratingujve në prodhimin e verës bazohet në kavitacionin ultrasonik / akustik. Forcat e larta prerëse të shkaktuara nga kavitacioni shpërbëjnë strukturat qelizore dhe zgjerojnë poret në muret qelizore. Kjo sjell çlirimin e materialit brendaqelizor (p.sh. niseshte, enzima, proteina, përbërës fenolikë). Forcat sono-mekanike të valëve ultrasonike ndihmojnë shpërndarjen e tretësit në ind dhe depërtimin e tij në materialin qelizor, gjë që çon në një rritje të konsiderueshme të transferimit të masës. Për më tepër, sonikimi nxit reaksione biokimike si polimerizimi dhe kondensimi i polifenoleve dhe shkakton mikrooksigjenim. Të gjitha këto efekte të ultratingujve kontribuojnë në vjetërimin dhe maturimin e verërave.
Ultratinguj me fuqi të lartë për vjetërimin dhe maturimin e verës: Sistemi ultrasonik UIP4000hdT përdoret në prodhimin industrial të verës.
Mekanizmi i prishjes së murit qelizor (a) çarja e murit qelizor për shkak të kavitacionit. (b) difuzioni i tretësit në strukturën qelizore.
(Grafiku është përshtatur nga Shirsath et al., 2012)
Ekstraktimi i polifenoleve nga rrushi me ultratinguj
Polifenolet në verë: Në verëra, polifenolet dhe cilësia e verës janë të lidhura ngushtë me njëra-tjetrën. Këta metabolitë dytësorë të rrushit ndikojnë ndjeshëm në karakteristikat organoleptike të verës dhe, rrjedhimisht, në faktorë të cilësisë si ngjyra, astringjenca dhe hidhësia. Trajtimi me ultratinguj për ekstraktimin e polifenoleve gjatë procesit të prodhimit të verës (p.sh., sonikimi i mushtit para fermentimit) dhe gjatë vjetërimit të verës (me ose pa kontakt me drurin) prodhon reaksione të pafundme që sjellin shndërrime komplekse (mikrooksigjenim, kopigmentim, cikloadicion, polimerizim dhe oksidim) të polifenoleve dhe tanineve.
Sonikimi i mushtit para fermentimit të verës
Kur ultratingulli zbatohet në mushtin e rrushit, rritet çlirimi i polifenoleve nga tuli i rrushit. Meqenëse kavitacioni akustik – i cili është parimi i funksionimit të sonikimit – shpërbën strukturat qelizore dhe hap strukturat brendaqelizore me shumë efektivitet, nga rrushi dhe lëkura e tij çlirohen shumë më tepër përbërje bioaktive krahasuar me presimin tradicional. Këto përbërje bioaktive përfshijnë përbërje aromatike, pigmente dhe substanca të dobishme për shëndetin, si taninet, antocianinat, flavan-3-olet, proantocianidinat dhe flavonolet; stilbenoide si resveratroli; acide fenolike si acidi benzoik, kafeik dhe cinamik; katekinat, si dhe acidin tartarik dhe acidin malik, ndër të tjera. Gjithashtu, ekstraktohen sheqerna natyrore si glukoza dhe fruktoza, të cilat janë thelbësore për procesin e fermentimit në prodhimin e verës. Sonikimi mund të zbatohet në hapa të ndryshëm gjatë prodhimit të verës. García-Martín dhe Sun (2013) e paraqesin ultratingullin në studimin e tyre si një teknikë të shpejtë vjetërimi, e cila mund të siguronte verëra me përmbajtje më të lartë antocianinash dhe me pakësim të tanineve, gjë që konsiderohet pozitive për prodhimin e verërave me cilësi të lartë. Shumë studime kanë vërtetuar efektet pozitive të ultratingullit me fuqi të lartë gjatë prodhimit të verës. Prandaj, sonikimi konsiderohet një nga teknologjitë më premtuese për disa qëllime në proceset e prodhimit të verës. Për më tepër, ultratingulli është një metodë e miratuar zyrtarisht për përdorim në rrushin e shtypur. (krahaso Natolino dhe Celotti, 2022)
Studimet nën mbikëqyrjen e Prof. Thomas Kleinschmidt nga universiteti Hochschule Anhalt, Instituti për Kërkimin e Verës i Gjermanisë Qendrore, tregojnë qartë rritjen e konsiderueshme të polifenoleve në verën e sonikuar. Për shembull, në verën e kuqe gjermane të llojit Blauer Zweigelt, përmbajtja e polifenoleve u rrit me më shumë se 40%. Për studimin, 1,5L verë e kuqe Blauer Zweigelt u sonikua me amplitudën të vendosur në 100% (amplituda 43 μm, sipërfaqja e sonotrodës 9 cm2). Ekstinksioni për ngjyrimin e kuq u mat në 520 nm. Analiza Folin-Ciocalteu u përdor për të matur përmbajtjen totale të polifenoleve, të shprehur si katekina, dhe tregoi një rritje prej 40% të polifenoleve totale.
- shije më intensive
- më shumë polifenole
- ngjyrë më e errët
- më pak astringjencë
- indeks HCl më i lartë
- ndjesi më e butë dhe më e rrumbullakët në gojë
Një tjetër studim nga Natolino dhe Celotti (2022) tregoi gjithashtu cilësinë superiore të verës pas trajtimit me ultratinguj. Studiuesit nga Universiteti i Udines në Itali përdorën sonikatorin Hielscher UP200St me sonotrodën S26d14 për të hetuar efektet e sonikimit në verën e kuqe. Siç tregojnë grafikët më poshtë, ultratingulli e rrit indeksin HCl për të gjitha mostrat e sonikuara nga 68,06 ± 1,72 të mostrës së patrajtuar në 73,78 ± 1,52 si vlerë mesatare e mostrave të trajtuara. Nuk u dallua ndonjë prirje e qartë midis rritjes së amplitudës dhe kohës së sonikimit, megjithëse mund të vërehet një rritje e konsiderueshme e indeksit HCl midis mostrave të sonikuara në 30% dhe për 2 min (71,59 ± 1,06) dhe atyre në 90% dhe për 10 min (74,25 ± 1,53). Në të njëjtën kohë, ultratingulli e ul astringjencën nga 91,8 ± 1,2 për verën e patrajtuar në 82,7 ± 3,7 si vlerë mesatare për mostrat e sonikuara (shihni grafikët në të djathtë).
Madhësia e grimcave të substancave koloidale, si taninet dhe polisakaridet, zvogëlohet nga sonikimi, gjë që kontribuon në përmirësimin e qëndrueshmërisë dhe të perceptimeve përfundimtare shqisore.
- buqetë aromatike më intensive
- më shumë polifenole
- ngjyrë më e errët
- më pak astringjencë
- indeks HCl më i lartë
- ndjesi më e butë dhe më e rrumbullakët në gojë
Vjetërimi dhe maturimi i verës me ultratinguj
Valët ultrasonike përshpejtojnë vjetërimin e verës duke ushtruar forca thjesht fizike, të ashtuquajtura sonomekanike. Nëse përshtatet sipas llojit të rrushit dhe verës, trajtimi me ultratinguj mund të rrisë shpejtësinë e reaksionit të kondensimit ndërmjet antocianinës dhe tanineve, duke shkurtuar kohën e zakonshme të zhvillimit natyror të ngjyrës së verës dhe, rrjedhimisht, kohën e nevojshme për vjetërimin e saj.
Maturimi i verës i përshpejtuar me ultratinguj: Studimi i Prof. Th. Kleinschmidt tregon ndryshimin e dobishëm të aromës së 3-Methyl-1Butanol në verën e kuqe kur trajtohet me ultratinguj në prani të ashklave të drurit American Blend. (ultrasonikatori UIP2000hdT)
Indeksi HCl (A), indeksi i astringjencës (B) dhe madhësia e grimcave (C) – diagrame me kuti të mostrave të patrajtuara (Kontrolli) dhe të trajtuara me ultratinguj në nivele të ndryshme amplitude (30, 60 dhe 90%) dhe kohëzgjatjeje të trajtimit me ultratinguj (2, 6 dhe 10 min), duke përdorur ultrasonikatorin UP200St.
(Studimi dhe tabela: © Natolino and Celotti, 2022)
Vjetërimi i verës me ultratinguj duke përdorur tanine enologjike
Taninet enologjike, të ekstraktuara nga druri i dushkut, farat dhe lëkurat e rrushit, tëmthat bimore, gështenja, quebracho, gambier dhe frutat e mirobalanit, mund të shtohen në faza të ndryshme të prodhimit të verës për të përmirësuar profilin aromatik dhe qëndrueshmërinë e ngjyrës. Trajtimi me ultratinguj mund të nxisë vjetërimin e verës duke përdorur tanine enologjike. Trajtimi me dru dushku me ndihmën e ultratingujve është procesi i përshpejtuar ndjeshëm i transferimit të tanineve dhe përbërjeve aromatike me prejardhje nga druri, prej dërrasave ose ashklave të dushkut. Verërat e vjetëruara me dru dushku me ndihmën e ultratingujve ofrojnë një profil aromatik të shkëlqyer, i cili zhvillohet gjatë një trajtimi të shkurtër prej disa minutash, krahasuar me disa muaj vjetërimi në fuçi. Ekstraktimi me ultratinguj çliron përbërjet aromatike të dushkut (p.sh., vanillan, eugenol, izoeugenol, furfural, 5-metilfurfural, guajakol, 4-methulguaiacol) nëpërmjet rritjes së transferimit të masës.
Ultrasonikatorë me performancë të lartë për prodhimin industrial të verës
Procesorët Hielscher Ultrasonics janë të konsoliduar në fushën e prodhimit të verës dhe vjetërimit të pijeve alkoolike të distiluara. Prodhuesit e verës – si vreshtat e vogla ekskluzive, ashtu edhe prodhuesit e verës në shkallë të gjerë – gjejnë në gamën e gjerë të pajisjeve Hielscher pajisjet ideale të trajtimit me ultratinguj për kërkesat e tyre të prodhimit në ekstraktimin e polifenoleve të verës dhe maturimin e saj. Konfigurimet për përpunim me ngarkesa, si edhe ato për përpunim të vazhdueshëm në linjë, janë të disponueshme menjëherë dhe mund të dërgohen po atë ditë.
Regjistrimi automatik i të dhënave
Për të përmbushur standardet e prodhimit të produkteve ushqimore dhe pijeve, proceset e prodhimit duhet të monitorohen dhe të regjistrohen në hollësi. Pajisjet digjitale ultrasonike Hielscher Ultrasonics kanë funksionin e regjistrimit automatik të të dhënave. Falë këtij funksioni inteligjent, të gjithë parametrat e rëndësishëm të procesit, si energjia ultrasonike (energjia totale dhe neto), temperatura, presioni dhe koha, ruhen automatikisht në një kartë SD të integruar sapo pajisja të ndizet. Monitorimi i procesit dhe regjistrimi i të dhënave janë të rëndësishëm për standardizimin e vazhdueshëm të procesit dhe cilësinë e produktit. Duke hyrë te të dhënat e procesit të regjistruara automatikisht, mund të rishikoni ciklet e mëparshme të trajtimit me ultratinguj dhe të vlerësoni rezultatin.
Një tjetër funksion i lehtë për t’u përdorur është kontrolli në distancë nëpërmjet shfletuesit i sistemeve tona digjitale ultrasonike. Nëpërmjet kontrollit në distancë me shfletues, mund ta nisni, ndaloni, rregulloni dhe monitoroni procesorin tuaj ultrasonik nga kudo.
Përmbushja e standardeve më të larta të cilësisë – Projektuar dhe prodhuar në Gjermani
Pajisjet e sofistikuara dhe softueri inteligjent i aparateve me ultratinguj Hielscher janë projektuar për të garantuar rezultate të besueshme të ekstraktimit me ultratinguj nga lënda juaj e parë bimore, me rezultate të riprodhueshme dhe përdorim të sigurt e të lehtë për përdoruesin. Qëndrueshmëria, besueshmëria, funksionimi 24/7 me ngarkesë të plotë dhe përdorimi i thjeshtë nga këndvështrimi i punonjësit janë faktorë të tjerë cilësie që i bëjnë aparatet me ultratinguj Hielscher të parapëlqyeshme.
Ekstraktorët Hielscher Ultrasonics përdoren në mbarë botën për ekstraktimin me cilësi të lartë të produkteve ushqimore dhe pijeve. Të provuar se japin rendimente të larta dhe cilësi superiore, aparatet me ultratinguj Hielscher përdoren jo vetëm nga prodhues më të vegjël të verërave të përzgjedhura, por kryesisht në prodhimin industrial të verërave që shpërndahen në treg. Falë pajisjeve të tyre të qëndrueshme dhe softuerit inteligjent, procesorët me ultratinguj Hielscher mund të përdoren dhe monitorohen lehtësisht.
Hielscher Ultrasonics në Teltow, Gjermani, është një biznes familjar i drejtuar nga pronarët. Hielscher Ultrasonics është e certifikuar sipas ISO. Sigurisht, aparatet me ultratinguj Hielscher janë në përputhje me CE dhe përmbushin kërkesat e UL, CSA dhe RoHs.
Tabela më poshtë ju jep një ide për kapacitetin e përafërt të përpunimit të aparateve tona me ultratinguj:
| Vëllimi i serisë | Prurja | Pajisjet e rekomanduara |
|---|---|---|
| 10 deri në 2000mL | 20 deri në 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 deri në 20L | 0,2 deri në 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 deri në 100L | 2 deri në 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 2 deri në 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 deri në 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | më e madhe | grup pajisjesh UIP16000 |
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Literatura / Referencat
- Parthey, Beatrix; Lenk, Matthias; Kleinschmidt, Thomas (2014): Ultraschallbehandlung von Traubenmaische und Wein. Präsentation der Hochschule Anhalt, Mitteldeutsches Institut für Weinforschung, 2014.
- Andrea Natolino, Emilio Celotti (2022): Ultrasound treatment of red wine: Effect on polyphenols, mathematical modeling, and scale-up considerations. LWT Volume 154, 2022.
- Ceferino Carrera; Ana Ruiz-Rodríguez; Miguel Palma; Carmelo G. Barroso (2012): Ultrasound assisted extraction of phenolic compounds from grapes. Analytica Chimica Acta 732, 2012. 100–104.
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
Fakte që ia vlen të dini
Substancat bioaktive në verë
Përmbajtja fenolike në verë u referohet përbërjeve fenolike – fenolit natyror dhe polifenoleve, të cilat përfshijnë një grup të madh prej disa qindra përbërjesh kimike që ndikojnë në shijen, ngjyrën dhe ndjesinë që vera lë në gojë. Këto përbërje përfshijnë acidet fenolike, stilbenoidet, flavonolet, dihidroflavonolet, antocianinat, monomerët e flavanoleve (katekinat) dhe polimerët e flavanoleve (proantocianidinat). Ky grup i madh fenolesh natyrore mund të ndahet në vija të përgjithshme në dy kategori, flavonoide dhe joflavonoide. Flavonoidet përfshijnë antocianinat dhe taninet, të cilat kontribuojnë në ngjyrën dhe ndjesinë që vera lë në gojë. Joflavonoidet përfshijnë stilbenoidet, si resveratroli, dhe acidet fenolike, si acidet benzoike, kafeike dhe cinamike.
Polifenolet
Polifenolet janë metabolitë dytësorë që gjenden te bimët. Si substanca bioaktive, polifenolet mund të klasifikohen si pigmente bimore, përbërës të shijes, agjentë mbrojtës të sistemit të fotosintezës ose njësi ndërtuese të biopolimereve (p.sh., ligninës dhe suberinës). Klasa e polifenoleve përfshin flavonoidet dhe antocianinat, procianidinat, derivatet e acidit benzoik (p.sh. acidet hidroksibenzoike si acidi vanilik, acidet trihidroksibenzoike si acidi galik dhe acidet dihidroksibenzoike si acidi protokatekuik), derivatet e acidit cinamik (acidet hidroksicinamike si acidi kafeik dhe acidi p-kumarik) dhe derivatet e stilbenit (p.sh. resveratroli).
Sot, te bimët janë identifikuar më shumë se 8000 përbërje polifenolike.
Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues me ultratinguj me performancë të lartë nga përmasat laboratorike deri në përmasat industriale.


