Polyfenolrika viner med högeffektsultraljud

Ultraljudsbehandling förbättrar extraktionen av fenolföreningar från druvor till must, vilket bidrar till den totala polyfenolhalten – och därmed förbättrar vinets fortsatta lagringsprocess. Användningen av högeffektsultraljud ger högre extraktionsutbyten och påskyndar vinernas mognad. Därför är högeffektsultraljud en godkänd metod för behandling av krossade druvor och används för polyfenolextraktion, vinlagring / vinmognad och ekbehandling.

Högeffektsultraljud för polyfenolextraktion och vinmognad

Ultraljudets verkningsmekanism vid vinframställning bygger på ultraljudskavitation / akustisk kavitation. De höga skjuvkrafter som uppstår vid kavitation bryter sönder cellstrukturer och vidgar porerna i cellväggarna. Detta leder till att intracellulärt material frigörs (t.ex. stärkelse, enzymer, proteiner och fenoliska komponenter). Ultraljudsvågornas sonomekaniska krafter främjar lösningsmedlets fördelning i vävnaden och dess inträngning i cellmaterialet, vilket leder till en avsevärt ökad masstransport. Dessutom främjar ultraljudsbehandling biokemiska reaktioner såsom polymerisation och kondensation av polyfenoler och inducerar mikrosyresättning. Alla dessa effekter av ultraljud bidrar till vinernas åldrande och mognad.

Ultraljudsextraktion av polyfenoler från druvor

Polyfenoler i vin: I viner är polyfenolerna och vinets kvalitet nära förbundna. Dessa sekundära metaboliter i druvor påverkar vinets organoleptiska egenskaper avsevärt och inverkar därmed på kvalitetsfaktorer såsom färg, strävhet och beska. Ultraljudsbehandling för polyfenolextraktion under vinframställningsprocessen (t.ex. ultraljudsbehandling av must före jäsning) och under vinlagring (med eller utan träkontakt) ger upphov till oändliga reaktioner som leder till komplexa omvandlingar (mikrosyresättning, kopigmentering, cykloaddition, polymerisation och oxidation) av polyfenoler och tanniner.

Ultraljudsbehandling av must före vinjäsning

När ultraljud appliceras på druvmust ökar frisättningen av polyfenoler från druvornas fruktkött. Eftersom akustisk kavitation – som är verkningsprincipen för ultraljudsbehandling – bryter ned cellstrukturer och öppnar upp intracellulära strukturer mycket effektivt, frigörs mycket mer bioaktiva föreningar från druvorna och druvskalen jämfört med traditionell pressning. Dessa bioaktiva föreningar omfattar smakämnen, pigment och hälsofrämjande ämnen såsom tanniner, antocyaniner, flavan-3-oler, proantocyanidiner och flavonoler; stilbenoider såsom resveratrol; fenolsyror såsom bensoesyra, koffeinsyra och kanelsyra; katekiner samt bland annat vinsyra och äppelsyra. Dessutom extraheras naturliga sockerarter såsom glukos och fruktos, vilka är avgörande för jäsningsprocessen vid vinframställning. Ultraljudsbehandling kan användas i olika steg under vinframställningen. García-Martín och Sun (2013) presenterar i sin studie ultraljud som en snabb lagringsteknik som skulle kunna ge viner med högre halt av antocyaniner och minskad halt av tanniner, vilket anses positivt för framställning av högkvalitativa viner. Många studier har bevisat de positiva effekterna av högeffektsultraljud under vinframställning. Därför anses ultraljudsbehandling vara en av de mest lovande teknikerna för flera ändamål inom vinframställning. Dessutom är ultraljud en officiellt godkänd metod för användning på krossade druvor. (jfr Natolino och Celotti, 2022)

Studier under ledning av professor Thomas Kleinschmidt vid Hochschule Anhalt, Mellantysklands institut för vinforskning, visar tydligt den betydande ökningen av polyfenoler i ultraljudsbehandlat vin. Exempelvis ökade polyfenolhalten med mer än 40% i tyskt rödvin av typen Blauer Zweigelt. I studien ultraljudsbehandlades 1,5L rödvin av typen Blauer Zweigelt vid en amplitudinställning på 100% (amplitud 43 μm, sonotrodyta 9 cm²). Extinktionen för den röda färgen mättes vid 520 nm. Folin-Ciocalteu-metoden användes för att mäta den totala polyfenolhalten uttryckt som katekiner, vilket visade en ökning av den totala polyfenolhalten med 40%.

Ultraljud kan betraktas som en av de mest lovande teknikerna för flera ändamål inom vinframställning och är officiellt godkänt för behandling av krossade druvor.
Även en annan studie av Natolino och Celotti (2022) visade den överlägsna vinkvaliteten efter ultraljudsbehandling. Forskarna från universitetet i Udine i Italien använde ultraljudsapparaten UP200St från Hielscher med sonotroden S26d14 för att undersöka effekterna av ultraljudsbehandling på rödvin. 
Som diagrammen nedan visar höjer ultraljud HCl-indexet för alla ultraljudsbehandlade prover från 68,06 ± 1,72 för det obehandlade provet till 73,78 ± 1,52 som medelvärde för de behandlade proverna. Ingen tydlig trend kunde påvisas mellan ökande amplitud och ultraljudsbehandlingstid, även om det går att observera en signifikant ökning av HCl-indexet mellan prover som ultraljudsbehandlats vid 30% och 2 min (71,59 ± 1,06) och vid 90% och 10 min (74,25 ± 1,53). Samtidigt minskar ultraljud strävheten från 91,8 ± 1,2 för obehandlat vin till 82,7 ± 3,7 som medelvärde för ultraljudsbehandlade prover (se diagrammen till höger).
Partikelstorleken hos kolloidala ämnen, såsom tanniner och polysackarider, minskas genom ultraljudsbehandling, vilket bidrar till förbättrad stabilitet och bättre slutliga sensoriska upplevelser.

Ultraljudsbehandling för åldring och mognad av vin

Ultraljudsvågor påskyndar vinets åldring genom att utöva rent fysikaliska, så kallade sonomekaniska krafter. Om ultraljudsbehandlingen anpassas till druvsorten och vintypen kan den öka hastigheten för kondensationsreaktionen mellan antocyanin och tanniner, vilket förkortar den tid som vinets naturliga färgutveckling normalt tar och därmed minskar den tid som krävs för vinets åldring.

Ultraljudsbehandling för åldring av vin med enologiska tanniner

Enologiska tanniner, extraherade från ekträ, druvkärnor och druvskal, växtgaller, kastanj, quebracho, gambir och myrobalanfrukter, kan tillsättas i olika skeden av vinproduktionen för att förbättra smakprofilen och färgens beständighet. Ultraljudsbehandling kan främja vinets åldring med hjälp av enologiska tanniner. Ekbehandling med ultraljud är en avsevärt påskyndad process för överföring av tanniner och smakämnen från träet i ekstavar eller ekflis. Viner som eklagrats med ultraljud får en utmärkt smakprofil som utvecklas under en kort behandling på flera minuter, jämfört med flera månaders fatlagring. Ultraljudsextraktion frigör ekens aromämnen (t.ex. vanillan, eugenol, isoeugenol, furfural, 5-metylfurfural, guajakol, 4-methulguaiacol) genom ökad massöverföring.

Högpresterande ultraljudsapparater för industriell vinframställning

Ultraljudsprocessorer från Hielscher Ultrasonics är väletablerade inom vinframställning och åldring av spritdrycker. Vinproducenter – både exklusiva små vingårdar och storskaliga vinproducenter – hittar i Hielschers breda utrustningssortiment den idealiska ultraljudsutrustningen för sina produktionskrav vid extraktion av polyfenoler och mognad av vin. Processanläggningar för såväl satsvis som kontinuerlig inlinebehandling finns lätt tillgängliga och kan skickas samma dag.

Automatisk dataloggning

För att uppfylla produktionsstandarderna för livsmedel och drycker måste tillverkningsprocesserna övervakas och dokumenteras i detalj. De digitala ultraljudsapparaterna från Hielscher Ultrasonics har automatisk dataloggning. Tack vare denna smarta funktion lagras alla viktiga processparametrar, såsom ultraljudsenergi (total energi och nettoenergi), temperatur, tryck och tid, automatiskt på ett inbyggt SD-kort så snart apparaten slås på. Processövervakning och dataloggning är viktiga för kontinuerlig processtandardisering och produktkvalitet. Genom att ta del av automatiskt registrerade processdata kan du granska tidigare ultraljudsbehandlingar och utvärdera resultaten.
En annan användarvänlig funktion är fjärrstyrning av våra digitala ultraljudssystem via webbläsare. Med fjärrstyrning via webbläsare kan du starta, stoppa, justera och övervaka din ultraljudsprocessor på distans, var du än befinner dig.

Uppfyller de högsta kvalitetsstandarderna – konstruerade och tillverkade i Tyskland

Den avancerade hårdvaran och den smarta programvaran i Hielschers ultraljudsprocessorer är utformade för att garantera tillförlitliga resultat vid ultraljudsextraktion från din botaniska råvara, med reproducerbara resultat och användarvänlig, säker drift. Robusthet, tillförlitlighet, drift dygnet runt under full belastning och enkel användning ur operatörens perspektiv är ytterligare kvalitetsfaktorer som gör Hielschers ultraljudsprocessorer till ett fördelaktigt val.
Extraktorer från Hielscher Ultrasonics används över hela världen för högkvalitativ extraktion av livsmedels- och dryckesprodukter. Hielschers ultraljudsprocessorer har bevisats ge höga utbyten och överlägsen kvalitet och används inte bara av mindre småskaliga vinproducenter, utan framför allt vid industriell produktion av viner för kommersiell distribution. Tack vare sin robusta hårdvara och smarta programvara är Hielschers ultraljudsprocessorer enkla att använda och övervaka.
Hielscher Ultrasonics i Teltow, Tyskland, är ett ägarlett familjeföretag. Hielscher Ultrasonics är ISO-certifierat. Självklart uppfyller Hielschers ultraljudsprocessorer CE-kraven samt kraven enligt UL, CSA och RoHs.

Tabellen nedan ger en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsprocessorer: