Одлежавање и третман вина храстовим дрветом уз помоћ ултразвука

Одлежавање и третман вина храстовим дрветом у великој мери доприносе коначном укусу и квалитету вина. Познато је да оба процеса дуго трају, а процес сазревања често траје више година. Ултразвук је веома ефикасна и брза технологија која интензивира сазревање вина и знатно убрзава процесе као што су екстракција једињења из храстовог дрвета, микрооксигенација и хемијски процеси (нпр. полимеризација). Ултразвучном обрадом млада вина могу за неколико минута да сазру у зрела вина са букеом који се добија вишегодишњим одлежавањем у храстовим бурадима.

Ароме вина из храстовог дрвета добијене ултразвучном екстракцијом

Фенолна једињења повезана са опорошћу и ароматична једињења, која потичу из храстовог дрвета, преносе се изузетно брзо када се ултразвучна обрада примењује током одлежавања вина. Ултразвук је убрзао екстракцију једињења из храстовог дрвета на свега неколико минута – у поређењу са неколико година традиционалног одлежавања вина у бурадима.

Третман вина храстовим дрветом уз помоћ ултразвука

За интензивнији третман храстовим дрветом, храстова иверица или дуге обрађују се ултразвуком у вину. Ултразвучни таласи отварају и разарају ћелијске зидове дрвног материјала, тако да се унутарћелијска једињења као што су танини, феноли, фурони, лактони итд. ултразвучном кавитацијом ослобађају у вино. Пошто ултразвучне осцилације и кавитација стварају интензивну турбуленцију и микрострујање, пренос масе између унутрашњости ћелије и околног растварача драстично се интензивира, па се биомолекули (тј. једињења ароме) ефикасно и брзо ослобађају. Пошто је ултразвучна обрада искључиво механички третман, њоме се у вино не додају никакве хемикалије.

Поређење квалитета вина при традиционалном и ултразвучном одлежавању. Вино које одлежава уз помоћ ултразвука знатно брже достиже врхунски квалитет.
(графикон: ©Yıldırım и Dündar, 2017, прилагођено према Leonhardt и Morabito, 2007).

Ултразвук – искључиво механичке силе

Ултразвук високог интензитета и ниске фреквенције ствара услове високе густине енергије, које одликују високи притисци, температуре и велике силе смицања. Ове физичке силе подстичу разарање ћелијских структура како би се унутарћелијска једињења ослободила у медијум. Поред тога, процес одлежавања вина потпомогнут ултразвуком подстиче микрооксигенацију и процесе оксидације. Тако контролисана ултразвучна обрада може позитивно да утиче на хемијске реакције у вину. Вина која одлежавају уз помоћ ултразвука знатно брже достижу врхунски квалитет од вина која одлежавају на традиционалан начин. Поред тога, вина која одлежавају уз помоћ ултразвука показују виши степен очуваности, па вино обрађено ултразвуком задржава врхунски квалитет дуже него при стандардном процесу одлежавања.

Механизам разарања ћелијског зида (a) разарање ћелијског зида услед кавитације. (b) дифузија растварача у ћелијску структуру.
(Графикон прилагођен према Shirsath и сар., 2012)

Предности ултразвучног одлежавања вина у односу на одлежавање у храстовим бурадима

Сазревање вина у храстовим бурадима је уобичајен, традиционалан поступак. У храстовим бурадима оксидација се одвија у малој мери током дугог периода чувања вина у бурету. Период чувања врхунског вина често траје неколико година, па је овај поступак скуп. Током сазревања у храстовим бурадима вино развија бројне јединствене ароме. Поред дугог, вишегодишњег процеса сазревања и повезаног губитка времена, храстова бурад су скупа за набавку и одржавање. Непожељни микроорганизми, као што су врсте квасаца (нпр. Brettanomyces и Dekkera), могу контаминирати винску бурад. Вино покварено деловањем квасаца познато је по лошем укусу и мирису.
Због ових недостатака традиционалног сазревања у храстовим бурадима, ултразвучно сазревање вина и обогаћивање вина састојцима храстовог дрвета представљају економичну и научно доказану алтернативу традиционалном сазревању у бурадима. Ултразвучни третман скраћује време сазревања и побољшава неколико чинилаца квалитета вина. Ултразвучни третман се може применити у различитим фазама производње вина, укључујући мацерацију, екстракцију полифенола, као и старење, сазревање и обогаћивање састојцима храстовог дрвета. Научне студије и индустријске примене потврђују делотворност ултразвучног третмана у производњи вина, уз значајна побољшања у погледу скраћења периода сазревања и ефикасније производње висококвалитетних вина.

Ултразвучно убрзано сазревање вина: Студија проф. Th. Kleinschmidt показује повољну промену ароме 3-Methyl-1Butanol у црвеном вину при ултразвучном третману у присуству дрвене сечке American Blend. (Ултразвучни уређај UIP2000hdT, амплитуда 43µm, површина сонотроде 9cm2)

Научне студије о ултразвучном сазревању вина

Релативно умерен интензитет ултразвука или ниво густине акустичне енергије може подстаћи брзу екстракцију и излуживање фенолних једињења из храстове сечке у вино, чиме се потенцијално побољшава укус вина и повећава његова хранљива вредност током знатно скраћеног времена сазревања. Осим тога, ултразвучни третман може брзо да промени састав вина, што се претпоставља да је последица ефеката акустичне кавитације. Стога се претпоставља да висок ниво густине акустичне енергије подстиче ултразвучну промену састава вина. (уп. Yang и сар., 2014)
Jiménez-Sánchez и сар. (2020) пријавили су сличне ефекте сазревања код шери сирћета уз употребу храстове сечке и ултразвука. Ултразвучни третман је знатно скратио време сазревања у поређењу са традиционалним сазревањем.

Ултразвучно ослобађање ароматичних једињења из храстовог дрвета

Breniaux и сарадници истраживали су ефекте ултразвука велике снаге на чишћење храстове винске буради и накнадно ослобађање полифенолних и других једињења када је бурад после третмана коришћена за одлежавање вина. Полифеноли и фитохемикалије као што су елагитанини, лигнин и ароматски прекурсори у великој мери доприносе сазревању и укусу вина. Свеукупно, студија је показала да је ултразвучни третман дао веће приносе полифенола и других биоактивних једињења за веома кратко време третмана. На пример, концентрација фурфурала била је већа код ултразвучног третмана након 8 и 12 месеци одлежавања, уз повећање концентрације од 18,8 до 92,6% у поређењу са алтернативним третманом паром. Концентрација 5-метилфурфурала била је знатно већа код ултразвучног третмана буради старе 1 годину (вино одлежало 12 месеци) и буради старе 2 године (вино одлежало 2, 8 и 12 месеци), уз повећање од 20,5 до 97%. Када је реч о дијастереоизомерима виски-лактона, концентрација транс-виски-лактона била је знатно већа у буради старој 3 године третираној ултразвуком: након 12 месеци одлежавања, концентрација у вину износила је 75,2 ± 5,6 μg/L, што представља повећање од 46,9% у поређењу са вином одлежалим у бурету третираном паром. Вредности концентрација ванилина и сирингалдехида измерене у вину такође су биле знатно веће након ултразвучног третмана. У поређењу са третманом буради паром, укупна потрошња енергије износила је 0,38 kWh за ултразвук велике снаге и 3 kWh за водену пару, што је 7,89 пута мање.
(уп. Breniaux et al., 2021)

Хемијске реакције у вину подстакнуте ултразвуком

Током одлежавања вина одвијају се бројне хемијске реакције. На пример, проантоцијанидинска једињења имају тенденцију да полимеризују, кондензују се са антоцијанинима и повезују се са другим полимерима, као што су протеини и полисахариди. Ова реакција кондензације са антоцијанинима главна је хемијска реакција која учествује у потамњивању и стабилизацији боје црвеног вина, која се мења од јаркоцрвене до тамноцрвене са смеђим тоновима.
Рана истраживања Masuzawa et al., 2000 већ су показала да ултразвук подстиче полимеризацију фенолних једињења и повећава садржај полифенола у црвеном вину током његовог сазревања.
Током одлежавања вина у буради, стотине једињења могу се екстраховати из дрвета у вино, што непосредно доприноси укусу, ароми и осећају у устима који пружа готово вино. Састав влакана храстовог дрвета има важну улогу у процесу одлежавања, јер се екстрахују испарљиви феноли и фенолни алдехиди из лигнина, као и фурфурална једињења настала разградњом шећера из целулозе и хемицелулоза.
Иако се традиционално одлежавање у храстовој буради широко примењује вековима, оно и даље има одређене својствене недостатке. Прво, процес одлежавања у бурету обично траје од неколико месеци до неколико година, што захтева веома много времена. Друго, бурад је скупа, заузима много простора у винарији и временом се мора заменити. Треће, како храстова бурад стари, може доћи до њене контаминације непожељним микроорганизмима, као што су квасци родова Brettanomyces и Dekkera.
Прочитајте више о ултразвучној санитацији и чишћењу винске буради!

Ултразвучна опрема за одлежавање и сазревање вина

Већ неколико деценија, Hielscher Ultrasonics је поуздан добављач ултразвучних процесора велике снаге и ниске фреквенције за индустрију хране и пића. Винарије и дестилерије усвојиле су ултразвучну технологију за производњу висококвалитетних вина и алкохолних пића у ефикаснијим условима, тј. за постизање висококвалитетних резултата у убрзаном процесу и у условима који се могу прецизно контролисати.
Hielscher ултразвучни уређаји доступни су у свим величинама, од ручног лабораторијског уређаја за истраживање и контролу квалитета до стоних и пилот-система за мале специјализоване винограде и произвођаче вина средње величине, као и ултразвучних уређаја великог капацитета обраде за велике комерцијалне произвођаче вина.
Сви Hielscher ултразвучни процесори опремљени су најсавременијом технологијом, укључујући дигитални екран у боји, софистицирани софтвер, паметна подешавања, аутоматско бележење података на уграђеној SD картици и даљинско управљање путем прегледача, што омогућава прецизан рад, поновљиве и репродуцибилне резултате, као и највећу лакоћу коришћења. Купци широм света користе технологију компаније Hielscher Ultrasonics у винаријама и дестилеријама и постижу одличне резултате у одлежавању, третману храстовином и ароматизовању вина и жестоких пића инфузијом.
Контактирајте нас сада! Наше добро обучено особље са дугогодишњим искуством помоћи ће вам техничким информацијама, препорукама за идеалан ултразвучни уређај и необавезујућим понудама!

Табела у наставку даје вам оквирни преглед приближног капацитета обраде наших ултразвучних уређаја: