Старење и дување вина ултразвуком

Одлежавање вина и дубљење у великој мери доприносе коначном укусу и квалитету вина. Познато је да оба процеса трају дуго, често процес сазревања траје неколико година. Ултразвук је веома ефикасна и брза технологија, која интензивира сазревање вина и значајно убрзава процесе као што су екстракција храстових једињења, микро-оксигенација и хемијски процеси (нпр. полимеризација). Уз ултразвучну обраду, млада вина могу да одлеже за неколико минута до зрелих вина са букетом вишегодишњег одлежавања у храстовим бурадима.

Ароме вина добијене од храстовине помоћу ултразвучне екстракције

Фенолна једињења повезана са трпкошћу и ароматична једињења која потичу од храстовог дрвета се преносе изузетно брзо када се ултразвук примењује током вина током старења. Ултразвук је убрзао екстракцију храстових једињења на неколико минута – у поређењу са вишегодишњим традиционалним одлежавањем вина у бачвама.

Оакинг оф Вине ултразвуком

За интензивирање храстовине, храстов чипс или полуге соникирају се у вину. Ултразвучни таласи отварају и ометају ћелијске зидове дрвеног материјала, тако да се интрацелуларна једињења као што су танини, феноли, фурони, лактони итд. ослобађају ултразвучном кавитацијом у вино. Пошто ултразвучне осцилације и кавитација стварају интензивне турбуленције и микро-струјање, пренос масе између унутрашњости ћелије и околног растварача се драстично интензивира тако да су биомолекули (тј. једињења ароме) ефикасни и брзо се ослобађају. Пошто је соникација чисто механички третман, он не додаје никакве хемикалије вину.

Поређење квалитета традиционалног одлежавања у вину и ултразвучног старења у вину. Ултразвучно одлежано вино знатно брже постиже свој врхунски квалитет.
(графикон: ©Иıлдıрıм и Дундар, 2017, преузето из Леонхардт анд Морабито, 2007).

Ултразвук – Искључиво механичке силе

Ултразвук високог интензитета, ниске фреквенције ствара услове густе енергије, са високим притисцима, температурама и великим силама смицања. Ове физичке силе промовишу поремећај ћелијских структура у циљу ослобађања интрацелуларних једињења у медијум. Поред тога, ултразвучно потпомогнути процес старења вина промовише процесе микро-оксигенације и оксидације. На тај начин контролисана ултразвук може позитивно утицати на хемијске реакције у вину. Ултразвучно одлежана вина достижу врхунац квалитета знатно брже од традиционално одлежаних вина. Штавише, ултразвучно одлежана вина показују виши ниво очувања, тако да соницирано вино задржава свој врхунски квалитет дуже време од стандардног процеса старења.

Механизам нарушавања ћелијског зида (а) ломљење ћелијског зида услед кавитације. (б) дифузија растварача у ћелијску структуру.
(Графика прилагођена из Схирсатх ет ал., 2012)

Предности ултразвучног старења вина у односу на старење у храстовим бачвама

Храстове бурад су уобичајени, традиционални процеси одлежавања вина. У храстовим бурадима, оксидација се одвија у малој количини током дужег времена складиштења у бурету. Време складиштења врхунске винске пећи траје неколико година, стога је скуп процес. Током сазревања у храстовим бурадима, вино производи бројне јединствене ароме. Поред дугог процеса сазревања годинама и повезаног губитка времена, храстове бурад су скупе за куповину и одржавање. Нежељени микроорганизми као што су врсте квасца (нпр. Бреттаномицес и Деккера) могу контаминирати бурад за вино. Квасац покварено вино је познато по лошем укусу и мирису.
Због ових недостатака традиционалног одлежавања вина у буради, ултразвучно одлежавање вина и храстовање је економична и научно доказана алтернатива традиционалном старењу у бурадима. Ултразвучна обрада скраћује време сазревања и побољшава неколико фактора квалитета вина. Ултразвук се може применити у различитим фазама процеса производње вина, укључујући мацерацију, екстракцију полифенола, као и старење, сазревање и дубљење. Научне студије и индустријске имплементације доказују валидност ултразвучне обраде у винарству уз велика побољшања у скраћеним периодима старења и ефикаснијој производњи вина високог квалитета.

Ултразвучно убрзано сазревање вина: студија проф. Клајншмит показује корисну промену ароме 3-метил-1бутанола у црвеном вину када се ултразвуком обради у присуству дрвне сечке Америцан Бленд. (Ултрасоникатор УИП2000хдТ, амплитуда 43µм, површина сонотроде 9цм2)

Научне студије о ултразвучном старењу вина

Ултразвучни интензитет или ниво густине акустичне енергије на релативно умереном нивоу може да подстакне брзу екстракцију и испирање фенола из храстовог чипса у вино, чиме се потенцијално повећава укус вина и хранљива вредност у оквиру значајно скраћеног времена сазревања. Штавише, ултразвучни третман је способан да брзо модификује састав вина, што се претпоставља да је последица ефеката акустичне кавитације. При томе, висок ниво густине акустичне енергије треба да промовише ултразвучну модификацију састава вина. (уп. Ианг ет ал., 2014)
Сличне ефекте старења пријавили су Јименез-Санцхез ет ал. (2020) за шери сирће коришћењем храстовог чипса и ултразвука. Ултрасоницатион је значајно смањио време сазревања у поређењу са традиционалним сазревањем.

Ултразвучно ослобађање арома једињења из храста

Брениаук и колеге су истраживали ефекте ултразвука велике снаге за чишћење храстовог бурета за вино и накнадно ослобађање полифенолних и других једињења, када су бурад коришћена након третмана за одлежавање вина. Полифеноли и фитокемикалије као што су елагитанини, лигнин и ароматични прекурсори у великој мери доприносе сазревању и укусу вина. Све у свему, студија је показала да ултразвучни третман даје веће приносе полифенола и других биоактивних једињења у веома кратком времену третмана. На пример, концентрација фурфурала је била већа у случају ултразвучног третмана у 8 месеци старења и 12 месеци старења, при чему је концентрација порасла између 18,8 и 92,6% у поређењу са алтернативним третманом паром. За 5-метилфурфурал, концентрација је била значајно већа за ултразвучни третман за бурад од 1 године (12 месеци одлежаног вина) и 2 године (вино од 2, 8 и 12 месеци) са повећањем између 20,5 и 97%. Што се тиче дијастереоизомера лактона вискија, транс-виски лактон је био значајно већи за бурад од 3 године третирана ултразвуком: после 12 месеци одлежавања, вино има концентрацију од 75,2 ± 5,6 μг/Л, што резултира повећањем од 46,9% у поређењу са вином одлежаним у бачви обрађеној на пари. За концентрације ванилина и сирингалдехида, вредности измерене у вину су такође биле значајно веће након ултразвучног третмана. У поређењу са бачвом парном обрадом, укупна потрошња енергије износила је 0,38 кВх за ултразвук снаге и 3 кВх за водену пару, што је 7,89 пута мање.
(уп. Брениаук ет ал., 2021)

Ултразвучно промовисане хемијске реакције у вину

Током старења вина одвијају се бројне хемијске реакције. На пример, једињења проантоцијанидина имају тенденцију да се полимеризују, кондензују са антоцијанинима и комбинују се са другим полимерима, као што су протеини и полисахариди. Ова реакција кондензације са антоцијанинима је главна хемијска реакција укључена у потамњење и стабилизацију боје црног вина, која се мења од јарко црвене до тамноцрвене са смеђим тоновима.
Ране студије Масузаве ет ал., 2000. су већ показале да ултразвук промовише полимеризацију фенолних једињења и повећава садржај полифенола у црном вину како вино сазрева.
Током одлежавања вина у бачвама, стотине једињења се могу екстраховати из дрвета у вино, што директно доприноси укусу, мирису и осећају у устима коначног вина. Састав влакана храстовог дрвета игра важну улогу у процесу старења, јер се из лигнина издвајају испарљиви феноли и фенолни алдехиди, као и једињења фурфура из целулозе и разградње хемицелулозног шећера.
Иако је традиционално старење у храстовим бачвама вековима коришћено у великој мери, још увек постоје неки инхерентни недостаци. Прво, процес старења у бурету обично траје од неколико месеци до неколико година, што је веома дуго. Друго, бурад су скупа, заузимају доста простора у винарији и треба их временом заменити. Треће, како храстови бачви постају старији, могу бити контаминирани непожељним микроорганизмима као што су квасци родова Бреттаномицес и Деккера.
Прочитајте више о ултразвучној санитацији и чишћењу винских буради!

Ултразвучна опрема за старење и сазревање вина

Већ неколико деценија, Хиелсцхер Ултрасоницс је поуздан добављач ултразвучних процесора велике снаге и ниске фреквенције за индустрију хране и пића. Винарије и дестилерије су усвојиле ултразвучну технологију за производњу висококвалитетних вина и алкохолних пића у ефикаснијим условима, односно добијање квалитетних резултата у убрзаном процесу и под прецизно контролисаним условима.
Хиелсцхер ултрасоникатори су доступни у било којој величини, од ручног лабораторијског уређаја за истраживање и контролу квалитета до столних и пилот система за бутик винограде и винаре средње величине, као и ултразвучних уређаја високе пропусности за велике комерцијалне произвођаче вина.
Сви Хиелсцхер ултразвучни процесори поседују најсавременију технологију укључујући дигитални дисплеј у боји, софистицирани софтвер, паметна подешавања, аутоматско протоколирање података на интегрисаној СД картици и даљински управљач претраживача за прецизан рад, поновљиве и репродуктивне резултате, као и највише лакоћа. Купци широм света користе технологију Хиелсцхер Ултрасоницс у винаријама и дестилеријама постижући одличне резултате у одлежавању, дубљењу и додавању вина и алкохолних пића.
Контактирајте нас одмах! Наше добро обучено и дугогодишње искусно особље помоћи ће вам са техничким информацијама, препорукама о идеалном ултразвучном апарату и необавезујућим понудама!

Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата: