Вина богата полифенолима уз ултразвук велике снаге

Ултразвучна обрада побољшава екстракцију фенолних једињења из грожђа у ширу, што доприноси укупном садржају полифенола – чиме се побољшава даљи процес старења вина. Примена ултразвука велике снаге даје веће приносе екстракције и убрзава сазревање вина. Због тога је ултразвук велике снаге одобрена метода за обраду изгњеченог грожђа и примењује се за екстракцију полифенола, старење / сазревање вина и одлежавање уз храстовину.

Ултразвук велике снаге за екстракцију полифенола и сазревање вина

Механизам деловања ултразвука у производњи вина заснива се на ултразвучној / акустичкој кавитацији. Велике силе смицања настале услед кавитације разарају ћелијске структуре и проширују поре у ћелијским зидовима. То доводи до ослобађања унутарћелијског материјала (нпр. скроба, ензима, протеина, фенолних компоненти). Сономеханичке силе ултразвучних таласа поспешују расподелу растварача у ткиву и продирање растварача у ћелијски материјал, што доводи до знатно повећаног преноса масе. Поред тога, соникација поспешује биохемијске реакције као што су полимеризација и кондензација полифенола и изазива микрооксигенацију. Сви ови ефекти ултразвука доприносе старењу и сазревању вина.

Ултразвучна екстракција полифенола из грожђа

Полифеноли у вину: У винима су полифеноли и квалитет вина тесно повезани. Ови секундарни метаболити грожђа знатно утичу на органолептичка својства вина, а тиме и на чиниоце квалитета као што су боја, опорост и горчина. Ултразвучна обрада ради екстракције полифенола током процеса производње вина (нпр. соникација шире пре ферментације) и током старења вина (са контактом са дрветом или без њега) изазива бескрајне реакције које доводе до сложених трансформација (микрооксигенације, копигментације, циклоадиције, полимеризације и оксидације) полифенола и танина.

Соникација шире пре ферментације вина

Када се ултразвук примени на грожђану ширу, повећава се ослобађање полифенола из пулпе грожђа. Пошто акустична кавитација – која је принцип деловања соникације – веома ефикасно разара ћелијске структуре и отвара унутарћелијске структуре, из грожђа и покожице грожђа ослобађа се знатно више биоактивних једињења него при традиционалном пресовању. Ова биоактивна једињења обухватају ароматична једињења, пигменте и супстанце које повољно утичу на здравље, као што су танини, антоцијани, флаван-3-оли, проантоцијанидини и флавоноли; стилбеноиде као што је ресвератрол; фенолне киселине као што су бензоева, кафеинска и циметна киселина; катехине, као и винску и јабучну киселину, између осталог. Поред тога, екстрахују се природни шећери као што су глукоза и фруктоза, који су кључни за процес ферментације у производњи вина. Соникација се може применити у различитим фазама производње вина. García-Martín и Sun (2013) у својој студији представљају ултразвук као технику брзог старења која би могла да обезбеди вина са већим садржајем антоцијана и смањеним садржајем танина, што се сматра повољним за производњу висококвалитетних вина. Многе студије су доказале позитивне ефекте ултразвука велике снаге током производње вина. Стога се соникација сматра једном од технологија које највише обећавају за више намена у процесима производње вина. Штавише, ултразвук је званично одобрена метода за примену на измуљаном грожђу. (уп. Natolino и Celotti, 2022)

Студије спроведене под руководством проф. Томаса Клајншмита са универзитета Hochschule Anhalt, Института за истраживање вина Средње Немачке, јасно показују значајно повећање садржаја полифенола у сонираном вину. На пример, у немачком црвеном вину сорте Blauer Zweigelt садржај полифенола повећан је за више од 40%. За потребе студије, 1,5L црвеног вина Blauer Zweigelt сонирано је при подешавању амплитуде на 100% (амплитуда 43 μm, површина сонотроде 9 cm²). Екстинкција црвене боје одређивана је на 520 nm. За мерење укупног садржаја полифенола израженог као катехини коришћена је Folin-Ciocalteu метода, која је показала повећање укупног садржаја полифенола за 40%.

Ултразвук се може сматрати једном од технологија које највише обећавају за више намена у процесима производње вина и званично је одобрен за третман измуљаног грожђа.
Друга студија коју су спровели Natolino и Celotti (2022) такође је показала врхунски квалитет вина након ултразвучног третмана. Истраживачи са Универзитета у Удинама у Италији користили су Hielscher ултразвучни уређај UP200St са сонотродом S26d14 како би испитали ефекте соникације на црвено вино. 
Као што показују графикони у наставку, ултразвук повећава HCl индекс код свих сонираних узорака са 68,06 ± 1,72 код нетретираног узорка на 73,78 ± 1,52 као средњу вредност третираних узорака. Није се могао издвојити јасан тренд у односу на повећање амплитуде и времена соникације, мада је могуће уочити значајно повећање HCl индекса између узорака сонираних при 30% током 2 min (71,59 ± 1,06) и при 90% током 10 min (74,25 ± 1,53). Истовремено, ултразвук смањује трпкост са 91,8 ± 1,2 за нетретирано вино на 82,7 ± 3,7 као средњу вредност сонираних узорака (видети графиконе са десне стране).
Величина честица колоидних супстанци, као што су танини и полисахариди, смањује се соникацијом, што доприноси побољшаној стабилности и коначним сензорним утисцима.

Ултразвучно старење и сазревање вина

Ултразвучни таласи убрзавају старење вина деловањем чисто физичких, такозваних сономеханичких сила. Ако се прилагоди врсти грожђа и вина, ултразвучни третман може повећати брзину реакције кондензације између антоцијанина и танина, скраћујући уобичајено време природног развоја боје вина и тиме смањујући време потребно за старење вина.

Ултразвучно старење вина применом енолошких танина

Енолошки танини, екстраховани из храстовог дрвета, семенки и покожице грожђа, биљних гала, кестена, квебрача, гамбира и плодова миробалана, могу се додавати у различитим фазама производње вина ради побољшања профила ароме и постојаности боје. Ултразвучни третман може подстаћи старење вина применом енолошких танина. Ултразвучни третман храстовином представља знатно убрзан процес преноса танина и ароматичних једињења пореклом из дрвета из храстових дуга или струготина. Вина одлежала уз храстовину применом ултразвука пружају одличан профил ароме, који се развија током кратког третмана од неколико минута у поређењу са вишемесечним одлежавањем у бурадима. Ултразвучна екстракција ослобађа једињења ароме храста (нпр. vanillan, еугенол, изоеугенол, фурфурал, 5-метилфурфурал, гвајакол, 4-methulguaiacol) повећаним преносом масе.

Ултразвучни уређаји високих перформанси за индустријску производњу вина

Процесори Hielscher Ultrasonics добро су етаблирани у области производње вина и старења јаких алкохолних пића. Винари – како ексклузивни бутик виногради тако и велики произвођачи вина – у широком асортиману опреме Hielscher налазе идеалну опрему за ултразвучни третман која испуњава њихове производне захтеве за екстракцију полифенола из вина и његово сазревање. Системи за шаржне, као и за континуиране проточне процесе лако су доступни и могу бити отпремљени истог дана.

Аутоматско бележење података

Да би се испунили стандарди производње прехрамбених производа и пића, производни процеси морају се детаљно пратити и бележити. Дигитални ултразвучни уређаји Hielscher Ultrasonics имају функцију аутоматског бележења података. Захваљујући овој паметној функцији, сви важни параметри процеса, као што су ултразвучна енергија (укупна и нето енергија), температура, притисак и време, аутоматски се чувају на уграђеној SD картици чим се уређај укључи. Праћење процеса и бележење података важни су за континуирану стандардизацију процеса и квалитет производа. Приступом аутоматски забележеним подацима о процесу можете прегледати претходне циклусе ултразвучног третмана и оценити резултат.
Још једна функција која олакшава употребу јесте даљинско управљање нашим дигиталним ултразвучним системима путем прегледача. Путем даљинског управљања у прегледачу можете са било ког места да покренете, зауставите, подесите и надгледате свој ултразвучни процесор.

Испуњавање највиших стандарда квалитета – пројектовано и произведено у Немачкој

Софистицирани хардвер и паметни софтвер Hielscher ултразвучних уређаја пројектовани су да гарантују поуздане резултате ултразвучне екстракције из ваших биљних сировина, уз поновљиве исходе и безбедан рад прилагођен кориснику. Робусност, поузданост, рад 24/7 под пуним оптерећењем и једноставно руковање из перспективе радника додатни су фактори квалитета који Hielscher ултразвучне уређаје чине пожељним избором.
Екстрактори Hielscher Ultrasonics користе се широм света за висококвалитетну екстракцију у производњи хране и пића. Уз доказано високе приносе и врхунски квалитет, Hielscher ултразвучне уређаје користе не само мањи бутик произвођачи вина, већ се они углавном користе у индустријској производњи вина за комерцијалну дистрибуцију. Захваљујући робусном хардверу и паметном софтверу, Hielscher ултразвучним процесорима може се лако управљати и њихов рад се може лако надзирати.
Hielscher Ultrasonics у Телтову, Немачка, породично је предузеће којим управљају власници. Hielscher Ultrasonics има ISO сертификат. Наравно, Hielscher ултразвучни уређаји усаглашени су са CE захтевима и испуњавају захтеве UL, CSA и RoHs.

Табела у наставку даје оквирну представу о приближном капацитету обраде наших ултразвучних уређаја: