Sonication e verës – Aplikime novatore të ultrazërit në kantinat e verës

Ekografia është një metodë përpunimi jo termik, e cila tashmë përdoret gjerësisht në industrinë ushqimore për shkak të aplikimit të butë, por efekteve të rëndësishme në produkt. Për kantinat e verës, sonication ofron aplikime të ndryshme si nxjerrja e aromave, fenolikëve dhe ngjyruesve, maturimi & plakja, lisi si dhe degazimi.

Vera është një pije alkoolike, më së shumti e bërë nga rrushi, por edhe nga fruta të tjera (p.sh. vera e mollës, vera e manaferrës) ose materiale me bazë niseshteje (p.sh. verë orizi, verë misri).
Vera është një mall i preferuar i konsumit, prodhimi i së cilës kërkon një proces të kushtueshëm. Prodhimi i verërave cilësore dhe me cilësi të lartë njihet si një biznes që kërkon kohë dhe rrjedhimisht me kosto intensive. Së fundi, është në interesin e prodhuesit të verës që të përshpejtojë fermentimi (konvertimi në alkool) dhe maturimi (për të dhënë shije dhe aromë komplekse) dhe në të njëjtën kohë prodhohet një pije alkoolike me cilësi të lartë me shijen, buqetën, ndjesinë e gojës dhe ngjyrën e dëshiruar.

Efektet e ndryshme të ultrazërit në përpunimin e verës

Ekografia e fuqisë e aplikuar në verë ofron shumë efekte të dobishme. Aplikacionet më të rëndësishme përfshijnë intensifikimi i shijes të buqetës së verës duke nxjerrë përbërësit e pasur me shije, të tilla si fenolikë dhe aromatikë, lisi, dhe nxitimi i maturimit & plakjes.

Nxjerrja e Komponimeve Aromatike dhe Fenolike nga Rrushi

Ultratingulli është një mjet i njohur dhe i provuar për nxjerrjen e materialit bimor brendaqelizor dhe përbërjeve aromatike. Aktiviteti mekanik i ultrazërit mbështet difuzionin e tretësve në inde. Ndërsa ultratingulli thyen murin qelizor në mënyrë mekanike nga forcat e prerjes së kavitacionit, ai lehtëson transferimin nga qeliza në tretës. Zvogëlimi i madhësisë së grimcave nga kavitacioni tejzanor rrit sipërfaqen në kontakt midis fazës së ngurtë dhe të lëngshme.
Rrushi është i famshëm dhe i kërkuar për pasurinë e tij në polifenole. Këto komponime fenolike (të tilla si flavanolet monomerike, procianidinat dimerike, trimerike dhe polimerike si dhe acidet fenolike) të rrushit janë të njohur për vetitë e tyre antiradikale dhe antioksiduese. Kimikisht, ato mund të ndahen në dy nën-kategori: flavonoidet dhe jo-flavonoidet. Flavonoidet më të rëndësishme në verë janë antocianinat dhe taninet të cilat kontribuojnë në ngjyrën, shijen dhe ndjesinë e gojës. Ndër jo-flavonoidet janë stilbenet si resveratroli dhe komponimet acidike, të tilla si acidi benzoik, kafeik dhe cinamik. Shumica e këtyre komponimeve fenolike gjenden në lëkurën e rrushit dhe në farat. Forcat intensive ultrasonike janë të afta të nxjerrin përbërësit e vlefshëm nga farat dhe lëkura e rrushit në mënyrë efikase.
Në studimin e Cocito et al. (1995), ultratingulli është treguar si një proces i shpejtë, i përsëritshëm dhe linear për nxjerrjen e përbërjeve aromatike në musht dhe verë. Rezultatet e marra të përqendrimeve të përbërjes me anë të ekstraktimit me ultratinguj ishin më të larta se ato të nxjerrjes së kolonës C18 (ekstraktimi i rrëshirës).
Duke përmbledhur avantazhet e nxjerrjes tejzanor, ultratingulli është një alternativë e lirë, e thjeshtë dhe efikase ndaj mjeteve konvencionale të nxjerrjes jo termike, të tilla si presioni i lartë hidrostatik (HP), dioksidi i karbonit i kompresuar (cCO2) dhe dioksidi i karbonit superkritik (ScCO2) dhe i lartë impulset e fushës elektrike (HELP). Një avantazh i mëtejshëm është fakti se nxjerrja me ultratinguj - në ndryshim nga alternativat e përmendura më sipër - mund të testohet lehtësisht në laboratori ose peshore e larte ne stol. Këto prova ofrojnë rezultate të riprodhueshme në mënyrë që një shkallëzim i mëtejshëm të mos kërkojë përpjekje të mëtejshme për të gjetur vendosjen optimale. Për prodhim të plotë komercial, i besueshëm ULTRAZËRI TË RËNDA me deri në 16,000 watts për njësi lejojnë trajtimin e tingullit të rrymave me volum shumë të lartë.

Nxjerrja e asistuar me ultratinguj për pjekjen e verës

Gjatë fazës së lisit, vera bie në kontakt me drurin e fuçive (lisi tradicional) ose me copa druri të shtuara, shkopinj/shtiqe druri ose pluhur lisi (alternativë lisi). Druri më i zakonshëm për lis (aromatizues) është – sipas termit të procedurës – lisi (quercus). Llojet e tjera të drurit, që përdoren më rrallë, janë p.sh. gështenja, pisha, kuqoja, qershia ose akacia. Vetitë kimike të drurit përdoren për të marrë efekte të thella në lidhje me shijen dhe buqetën e verës. Fenolet që përmbahen në lis ndërveprojnë me shijet që prodhojnë verë, të tilla si vanilje, karamel, krem, erëza ose shije prej dheu. Një efekt shumë të rëndësishëm kanë edhe ellagitaninat (tanina e hidrolizueshme), të cilat rrjedhin nga strukturat e linjinës në dru, pasi mbrojnë verën nga oksidimi dhe reduktimi.
Nxjerrja me ultratinguj është e dobishme për fazën e pjekjes së verës për shkak të faktit se depërtimi i lëngut në strukturën prej druri të pluhurit, patate të skuqura, shkopinj ose shtiza do të përmirësohet nga ciklet e presionit të lartë dhe presionit të ulët të krijuar nga ultratingulli. Duke qenë se në këtë mënyrë transferimi i masës do të rritet dukshëm, kjo kërkon një periudhë më të shkurtër pjekjeje dhe rezultate më të larta në lidhje me aromën. Nëse pluhuri i lisit ose distilimet me shije druri (alternative lisi) aplikohen në verë, forcat ultrasonike sigurojnë një shpërndarje shumë të imët të grimcave ose pikave në verë për të përmirësuar lagështimin e sipërfaqes dhe ekspozimin. Kjo është shumë e rëndësishme për të arritur një shije dhe ndjesi të lartë në gojë dhe kontribuon në cilësinë e pijeve alkoolike. Fakti që fuçia dhe plakja përbën një faktor të zgjatur kohe dhe kostoje në verë, e bën ultratingullin një metodë jashtëzakonisht interesante të përpunimit pasi pajisjet tejzanor Hielscher bindin me kosto të ulët investimi, zbatim të lehtë dhe një efekt të jashtëzakonshëm. efikasitetit të energjisë.

Deagglomerimi i asistuar me ultratinguj gjatë plakjes së verës

Gjatë procesit tradicional të plakjes me kohë intensive të verës, në verë ndodhin reaksione të molekulave të ndryshme. Kjo do të thotë që molekulat ndryshojnë në përputhje me bashkëveprimin midis njëra-tjetrës. Koha dhe rezultati i këtij ndryshimi molekular varet nga përbërësit e verës dhe mjedisi i tij. Zakonisht, është miratuar që alkooli shpërndahet në pije, por kjo nuk do të thotë se do të arrihet një përzierje e molekulave. Si në verë, natyrisht, vetëm energji e ulët për reagime – pasi lidhja dhe përzierja - është e disponueshme, shkalla e ndryshimeve natyrore do të jetë kryesisht e paplotësuar. Ndërsa përbërësit priren të ndërveprojnë, bashkojnë dhe ndryshojnë vetitë molekulare, ata nuk mund të realizojnë një ndërveprim, konvertim ose lidhje absolute në nivel molekular për shkak të energjisë së ulët të pranishme.
Duke qenë se vera sonikohet (që do të thotë një hyrje energjie në lëng), përbërësit ofrojnë një shkallë më të qëndrueshme dhe uniforme të shpërndarjes. Me sonikacion, vera bëhet një lëng homogjen me një jetëgjatësi të zgjatur në një kohë shumë të shkurtër trajtimi. Homogjeniteti lejon një ndërveprim më të lartë midis molekulave dhe kështu një ndryshim molekular më të plotë. Kjo do të thotë një përmirësim në shije dhe cilësi.

Dispersioni: Para ambalazhimit, shumica e verërave trajtohen me aditivë, të tillë si konservues (p.sh. bisulfat kaliumi, bisulfat natriumi), pastrues, pluhura ngjyrues dhe agjentë të mëtejshëm finues dhe përmirësues. Këta aditivë përdoren për të shmangur skuqjen dhe prishjen e parakohshme, për të përmirësuar cilësinë e verës, për të eliminuar mangësitë ose për të mbështetur procesin e fermentimit. Me anë të ultrazërit, këto aditivë mund të shpërndahen vazhdimisht në verë në mënyrë që të arrihen rezultate më të larta të përpunimit. Kjo më në fund çon në cilësi më të lartë dhe shije më të mirë – përpjekje e çdo vreshtari.

Nxjerrja me ultratinguj e komponimeve aktive

Vera ka një shumëllojshmëri të gjerë të përbërësve aktivë të dobishëm për shëndetin, si taninet, fenolet, flavonoidet dhe të tjera, të cilat janë përbërës të vlefshëm që përdoren në industrinë farmaceutike, ushqimore dhe kozmetike.
Lexoni më shumë rreth nxjerrjes së fitokimikave si polifenolet, antocianidinat, proantocianidina dhe komponimet e tjera bioaktive nga rrushi dhe nënproduktet e rrushit!

Ekskursus

Plakja e verës së orizit dhe verës së misrit: Chang et al. (2002) gjetën në studimin e tyre mbi verën e orizit dhe verën e misrit se efektet e plakjes së sonikimit të verës varen nga lloji i verës. Kështu ishte plakja tejzanor e verës së orizit në lidhje me vlerën e pH, përmbajtjen e alkoolit, acetaldehidin, aromën dhe cilësitë shqisore dukshëm më të mira se plakja e verës së misrit me ndihmën e ultrazërit. Për të dyja, verën e orizit dhe verën e misrit, koha e vjetërimit u ul ndjeshëm (nga 1 vit në 1 javë ose 3 ditë).

ultratinguj industrialë me reaktorë rrjedhës për sonikimin e verës dhe lëngu.

Procesorët tejzanor të Hielscher

Hielscher është furnizuesi kryesor i pajisjeve tejzanor me cilësi të lartë dhe performancë të lartë. Pajisjet tejzanor të prodhuara nga Hielscher përdoren për mostra laboratorike, përpunim në shkallë pilot ose prodhim në shkallë të plotë në shtrirje të shumta të industrisë dhe kërkimit. Për performancë të përsosur dhe rregullim për çdo proces, Hielscher ofron një gamë të gjerë pajisjesh tejzanor për sonikimin e çdo vëllimi lëngu, nga disa mikrolitra deri në qindra metra kub në orë. Pajisjet tejzanor mund të testohen lehtësisht për efikasitetin e tyre të procesit në shkallë më të vogël. Në mënyrë tipike, UIP1000hd (1kW) përdoret për zhvillimin e procesit për shpejtësi rrjedhjeje nga 0.5L në 1000L në orë. Në këtë shkallë, efikasiteti i përpunimit mund të optimizohet duke ndryshuar amplituda, presioni dhe shpejtësia e rrjedhës. Instalimi ose montimi i një sistemi ultratingulli në një linjë prodhimi, si dhe funksionimi dhe mirëmbajtja janë të thjeshta dhe pa vështirësi.

Ultrasonikë në lëngje

Ekografia me fuqi të lartë gjeneron kavitacion në lëngje. Gjatë shpërthimit të flluskave të kavitacionit, lokalisht shfaqen forca jashtëzakonisht të larta: në "pikën e nxehtë" të kavitacionit arrihen temperatura shumë të larta (rreth 5000K) dhe presione (rreth 2000atm). Shpërthimi i flluskës së kavitacionit rezulton gjithashtu në avionë të lëngshëm me shpejtësi deri në 280 m/s. Kur këto forca intensive hyjnë në lëng, ato shkaktojnë efekte të ndryshme. Në një lëng alkoolik, ultratingulli shkakton një përshpejtim të oksidimit, polimerizimit dhe kondensimit të alkoolit, aldehideve, estereve dhe olefinave për të ndërtuar komponime të reja që krijojnë shije dhe buqetë më shumë dhe më të mirë.
Si aplikacionet më interesante tejzanor për prodhimin e verës (vinifikimin), veçanërisht ato me ultratinguj Nxjerrja, grumbullimi dhe dispersion duhet të emërohen. Këto ndikime e bëjnë sonikacionin një metodë kaq efektive përpunimi për verën dhe pijet e tjera.
Tabela e mëposhtme ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonikëve tanë: