Polyfenolrika viner med Power-ultraljud

Ultraljud förbättrar utvinningen av fenolföreningar från druva till must, vilket bidrar till den totala polyfenolhalten – på så sätt förbättra den fortsatta lagringsprocessen för vin. Tillämpningen av kraftultraljud ger högre extraktionsutbyten och påskyndar mognaden av viner. Därför är power ultrasound en godkänd metod för behandling av krossade druvor och används för polyfenolextraktion, vinlagring/mognad och ekläggning.

Power-ultraljud för extraktion av polyfenol och vinmognad

Mekanismen för ultraljud vid vinframställning är baserad på ultraljud / akustisk kavitation. Kavitationella höga skjuvkrafter bryter upp cellstrukturer och expanderar porerna i cellväggarna. Detta resulterar i en frisättning av intracellulärt material (t.ex. stärkelse, enzymer, proteiner, fenoliska komponenter). De sono-mekaniska krafterna hos ultraljudsvågorna stöder fördelningen av lösningsmedlet i vävnaden och penetrationen av lösningsmedlet i det cellulära materialet, detta leder till en signifikant ökad massöverföring. Dessutom främjar ultraljudsbehandling biokemiska reaktioner såsom polymerisation och kondensation av polyfenoler och inducerar mikrosyresättning. Alla dessa effekter av ultraljud bidrar till lagring och mognad av viner.

Ultraljud polyfenoler extraktion från druvor

Polyfenoler i vin: I viner är polyfenoler och vinets kvalitet nära sammankopplade. Dessa sekundära metaboiltes av druvor har en betydande inverkan på de organoleptiska egenskaperna hos vin och påverkar därmed kvalitetsfaktorer som färg, strävhet och bitterhet. Ultraljud för polyfenolextraktion under vinframställningsprocessen (t.ex. ultraljudsbehandling av must före jäsning) och under vinlagring (med eller utan träkontakt) ger upphov till oändliga reaktioner som ger upphov till komplexa omvandlingar (mikrosyresättning, sampigmentering, cykloaddition, polymerisation och oxidation) av polyfenoler och tanniner.

Ultraljudsbehandling av must före vinjäsning

När ultraljud appliceras på druvmust ökar frisättningen av polyfenoler från druvmassan. Eftersom akustisk kavitation – vilket är arbetsprincipen för ultraljudsbehandling – bryter cellstrukturer och öppnar intracellulära strukturer mycket effektivt, mycket mer bioaktiva föreningar frigörs från druvorna och druvskalet jämfört med traditionell pressning. Dessa bioaktiva föreningar omfattar smakämnen, pigment och hälsofrämjande ämnen som tanniner, antocyaniner, flavan-3-oler, proantocyanidiner och flavonoler. stilbenoider såsom resveratrol; fenolsyror såsom bensoe-, koffein- och kanelsyror; katekiner, samt bland annat vinsyra och äppelsyra. Dessutom extraheras naturliga sockerarter som glukos och fruktos, vilket är avgörande för jäsningsprocessen vid vinframställning. Ultraljudsbehandling kan tillämpas i olika steg under vinframställning. García-Martín och Sun (2013) presenterar ultraljud i sin studie som en snabb lagringsteknik, som skulle kunna ge viner en högre halt av antocyaniner och en minskning av tanniner, vilket anses vara positivt för att producera viner av hög kvalitet. Många studier har visat de positiva effekterna av power ultrasound under vinframställning. Därför anses ultraljudsbehandling vara en av de mest lovande teknikerna för flera ändamål i vinframställningsprocesser. Dessutom är ultraljud en officiellt godkänd metod för användning i krossade druvor. (jfr Natolino och Celotti, 2022)

Studier under överinseende av Prof. Thomas Kleinschmidt från universitetet Hochschule Anhalt, Institutet för vinforskning i centrala Tyskland visar tydligt den betydande ökningen av polyfenoler i sonikerat vin. Till exempel i tyskt rödvin av typen Blauer Zweigelt ökades polyfenolhalten med mer än 40 %. För studien, 1,5L rödvin Blauer Zweigelt sonikerades vid 100% amplitudinställning (amplitud 43 μm, sonotrode yta 9 cm²). Utsläckningen var vid 520 nm för den röda färgen. Folin-Ciocalteu-analys användes för att mäta den totala polyfenolhalten som katekiner, vilket visade en 40-procentig ökning av totala polyfenoler.

Ultraljud kan anses vara en av de mest lovande teknikerna för flera ändamål i vinframställningsprocesser och det är officiellt godkänt för användning i behandlingar av krossade druvor.
En annan studie från Natolino och Celotti (2022) visade också den överlägsna vinkvaliteten efter ultraljudsbehandling. Forskarna från universitetet i Udine i Italien använde Hielscher ultraljud UP200St med sonotrode S26d14 för att undersöka effekterna av ultraljudsbehandling på rött vin. 
Som diagrammen nedan visar förbättrar ultraljud HCl-indexet för alla sonikerade prover från 68.06 ± 1.72 av det obehandlade provet, till 73.78 ± 1.52 som medelvärdet för behandlade prover. Ingen tydlig trend kunde framhävas mellan ökande amplitud och ultraljudsbehandling tid, även om det är möjligt att observera en signifikant ökning av HCl-indexet mellan ultraljudsbehandlade prover 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 diagram till höger).
Partikelstorleken hos kolloidala ämnen, såsom tanniner och polysackarider, reduceras genom ultraljudsbehandling, vilket bidrar till förbättrad stabilitet och slutliga sensoriska uppfattningar.

Ultraljudslagring och mognad av vin

Ultraljudsvågor påskyndar vinets åldrande genom att applicera rent fysiska, så kallade sono-mekaniska krafter. Om den anpassas till druva och vintyp kan ultraljud förbättra kondensationsreaktionshastigheten mellan antocyanin och tanniner, vilket minskar de konventionella tiderna för naturlig vinfärgutveckling och därmed minskar den tid som krävs för vinlagring.

Ultraljudslagring av vin med enologiska tanniner

Enologiska tanniner, utvunna från ekträ, druvkärnor och skal, växtgall, kastanj, quebracho, gambier och myrobalanfrukter, kan tillsättas i olika stadier av vinproduktionen för att förbättra smakprofilen och färghållbarheten. Ultraljud kan främja vinlagring med hjälp av enologiska tanniner. Ultraljudsekning är den avsevärt accelererade processen att överföra träbaserade tanniner och smakföreningar från ekstavar eller flis. Ultraljudslagrade viner med ek har en fantastisk smakprofil som utvecklas inom en kort behandling på flera minuter i jämförelse med olika månaders fatlagring. Ultraljud extraktion frigör ekaromföreningarna (t.ex. vanillan, eugenol, isoeugenol, furfural, 5-metylfurfural, guajakol, 4-methulguaiacol) genom ökad massöverföring.

Högpresterande ultraljudsapparater för industriell vinframställning

Hielscher Ultrasonics processorer är väl etablerade inom vinframställning och spritlagring. Vinmakare – både exklusiva boutique-vingårdar och storskaliga vinproducenter – hitta på Hielschers breda utrustningssortiment den perfekta ultraljudsutrustningen för deras produktionskrav inom utvinning och mognad av vinpolyfenol. Batch- och kontinuerliga inline-processinställningar är lättillgängliga och kan skickas iväg samma dag.

Automatisk dataprotokollering

För att uppfylla produktionsstandarderna för livsmedels- och dryckesprodukter måste tillverkningsprocesserna övervakas och registreras i detalj. Hielscher Ultrasonics digitala ultraljudsenheter har automatisk dataprotokollering. På grund av denna smarta funktion lagras alla viktiga processparametrar som ultraljudsenergi (total och nettoenergi), temperatur, tryck och tid automatiskt på ett inbyggt SD-kort så snart enheten slås på. Processövervakning och dataregistrering är viktiga för kontinuerlig processstandardisering och produktkvalitet. Genom att komma åt automatiskt inspelade processdata kan du revidera tidigare ultraljudsbehandling körningar och utvärdera resultatet.
En annan användarvänlig funktion är webbläsarens fjärrkontroll till våra digitala ultraljudssystem. Via fjärrkontrollen kan du starta, stoppa, justera och övervaka din ultraljudsprocessor på distans var som helst.

Uppfyller de högsta kvalitetsstandarderna – Designad & Tillverkad i Tyskland

Den sofistikerade hårdvaran och smarta programvaran i Hielscher ultraljudsapparater är utformade för att garantera tillförlitliga ultraljudsextraktionsresultat från ditt botaniska råmaterial med reproducerbara resultat och användarvänlig, säker drift. Robusthet, tillförlitlighet, 24/7 drift under full belastning och enkel drift ur arbetarens synvinkel är ytterligare kvalitetsfaktorer, som gör Hielscher ultraljudsapparater gynnsamma.
Hielscher Ultrasonics extraktorer används över hela världen i högkvalitativ utvinning av livsmedels- och dryckesprodukter. Hielscher ultraljudsapparater har visat sig ge hög avkastning och överlägsen kvalitet och används inte bara av mindre boutiquevinmakare, utan mestadels i industriell produktion av kommersiellt distribuerade viner. På grund av deras robusta hårdvara och smarta programvara kan Hielscher ultraljudsprocessorer enkelt användas och övervakas.
Hielscher Ultrasonics i Teltow, Tyskland är ett ägarlett familjeföretag. Hielscher Ultrasonics är ISO-certifierad. Naturligtvis är Hielscher ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.

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