การทำความสะอาดและสุขาภิบาลถังไวน์อย่างมีประสิทธิภาพด้วยอัลตราซาวนด์

ถังไม้โอ๊กสำหรับบ่มไวน์สามารถทำความสะอาดและทำสุขาภิบาลได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยอัลตราซาวนด์กำลังสูง การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ช่วยกำจัดทาร์เทรตและฆ่าจุลินทรีย์ เช่น ยีสต์ (Brettanomyces, Dekkera) นอกจากนี้ สารให้กลิ่นหอมในเนื้อไม้ยังพร้อมถูกนำมาใช้ได้มากขึ้นเมื่อนำถังไปใช้บ่มและพัฒนาไวน์ให้ได้ที่ในภายหลัง

การทำความสะอาดถังไวน์ด้วยอัลตราซาวนด์

อัลตราซาวนด์กำลังสูงส่งผลหลายประการต่อพื้นผิวและโครงสร้างส่วนลึกของเนื้อไม้ คาวิเทชันจากอัลตราซาวนด์ (หรือที่เรียกว่าคาวิเทชันทางเสียง) ในเนื้อไม้ทำให้เกิดสภาวะที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงเฉพาะบริเวณ ซึ่งรวมถึงความแตกต่างของความดันสูง อุณหภูมิสูง และการไหลของของเหลวด้วยความเร็วสูง
แรงทางกายภาพ / แรงเชิงกลจากคลื่นเสียงเหล่านี้ทำให้พื้นผิวของถังเปียกได้มากขึ้น กำจัดคราบตกค้าง (เช่น ทาร์เทรต) ทำให้จุลินทรีย์เสียสภาพ และเพิ่มจลนพลศาสตร์ของการถ่ายเทออกซิเจน

การสุขาภิบาลถังไวน์ด้วยอัลตราซาวนด์ – ผลลัพธ์ที่พิสูจน์แล้วทางวิทยาศาสตร์

การวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ เช่น การนับจำนวนจุลินทรีย์และการวัดพื้นผิวจำเพาะ แสดงให้เห็นในทางวิทยาศาสตร์ว่าอัลตราซาวนด์ทำให้จุลินทรีย์หมดฤทธิ์และกำจัดทาร์เทรตได้ มีการพิสูจน์แล้วว่าการทำความสะอาดถังด้วยอัลตราซาวนด์ให้ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้อย่างน่าเชื่อถือ (ความสามารถในการทำซ้ำ) และไม่ได้รับอิทธิพลจากความไม่สม่ำเสมอของพื้นผิวไม้ แผ่นไม้ที่ใช้ประกอบถังมีสมบัติไม่ชอบน้ำในระดับหนึ่ง ซึ่งยับยั้งการปลดปล่อยสารให้กลิ่นหอมจากโครงสร้างส่วนลึกของเนื้อไม้ อัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงอาจเพิ่มมุมสัมผัสระหว่างไม้กับของเหลว โดยเฉพาะที่อุณหภูมิสูง (80◦C) ด้วยเหตุนี้ อัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงจึงส่งเสริมความสามารถในการถ่ายเทออกซิเจนเริ่มต้นของไม้ เนื่องจากไม้ได้รับการฟื้นฟูเมื่อทาร์เทรตถูกกำจัดออกและไม้ได้รับการสุขาภิบาลอย่างเหมาะสม ผลของอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงไม่ได้ทำความสะอาดเฉพาะพื้นผิวชั้นบนเท่านั้น แต่ยังแทรกซึมเข้าสู่ชั้นเนื้อไม้ที่ลึกลงไปผ่านรูพรุนที่มีอยู่ตามธรรมชาติในเนื้อไม้
ผลของการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ที่เข้าถึงส่วนลึกนี้ไม่เพียงทำสุขาภิบาลถังเท่านั้น แต่ยังทำให้สารให้กลิ่นหอมที่มีอยู่ในโครงสร้างเนื้อไม้พร้อมถูกนำมาใช้ในการบ่มและพัฒนาไวน์ให้ได้ที่ด้วย

ตัวอย่างการกำจัดทาร์เทรตก่อน (ซ้าย) และหลัง (ขวา) การบำบัดด้วยอัลตราซาวนด์ (UIP4000hdT, 60ºC).
(การศึกษาและภาพ: © Breniaux et al., 2019)

การฆ่ายีสต์ด้วยอัลตราซาวนด์

การศึกษาของ Breniaux et al. (2019) ยังแสดงให้เห็นว่าอัลตราซาวนด์กำลังสูงสามารถกำจัดประชากร Brettanomyces spp. ได้ 35% ยีสต์ทั้งหมด 36% แบคทีเรียกรดแลกติก 90% และแบคทีเรียกรดแอซีติก 100% ที่ความลึกถึง 8 mm ในโครงสร้างเนื้อไม้ เมื่อปรับพารามิเตอร์การทำงานให้เหมาะสมที่สุด นักวิจัยยังสามารถเพิ่มผลของการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ได้อีก ทำให้ผลการสุขาภิบาลด้วยอัลตราซาวนด์เข้าถึงความลึก 9 mm ในเนื้อไม้ ซึ่งเป็นระดับความลึกที่ไวน์และยีสต์ Brettanomyces ที่มากับไวน์สามารถแทรกซึมเข้าไปได้เช่นกัน

ผลของอัลตราซาวนด์ต่อการคายออกซิเจนของถังไม้โอ๊ก

การใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ส่งผลอย่างมีนัยสำคัญต่อความสามารถในการคายออกซิเจนของไม้ เมื่อเปรียบเทียบไม้โอ๊กที่ผ่านการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์กับไม้โอ๊กที่ไม่ได้รับการบำบัด พบว่าอัตราการคายออกซิเจนของไม้ที่ไม่ได้ผ่านการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์เท่ากับครึ่งหนึ่งของไม้ที่ผ่านการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ หลังการบำบัดด้วยอัลตราซาวนด์กำลังสูง การคายออกซิเจนมีค่าใกล้เคียง 10 mg/L ซึ่งบ่งชี้ว่าการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์เพิ่มความสามารถในการคายออกซิเจนอย่างมีนัยสำคัญ ค่าการคายออกซิเจนเหล่านี้ของถังไม้โอ๊กที่นำกลับมาใช้ซ้ำและผ่านการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์เทียบเคียงได้กับไม้โอ๊กที่ยังไม่เคยใช้งาน ซึ่งบ่งชี้ว่าถังที่ใช้งานแล้วสามารถฟื้นฟูได้ด้วยอัลตราซาวนด์ และโครงสร้างไม้โอ๊กไม่ได้รับผลกระทบในทางลบ (เทียบกับ Breniaux et al., 2019)

เครื่องอัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงสำหรับทำความสะอาดถัง

Hielscher Ultrasonics เป็นผู้นำตลาดด้านอุปกรณ์อัลตราซาวนด์สมรรถนะสูง พารามิเตอร์การทำงาน เช่น แอมพลิจูดของอัลตราซาวนด์ เวลา และอุณหภูมิน้ำ มีส่วนต่อประสิทธิภาพในการทำความสะอาดและสุขาภิบาลถังไวน์ด้วยอัลตราซาวนด์ เครื่องอัลตราซาวนด์กำลังสูงของ Hielscher สามารถควบคุมได้อย่างครบถ้วน เพื่อให้ผลการทำความสะอาดและสุขาภิบาลที่เชื่อถือได้ UIP4000hdT ที่ติดตั้ง cascatrode เป็นชุดอุปกรณ์ที่ใช้กันโดยทั่วไปมากที่สุดสำหรับการทำความสะอาดถังไวน์ไม้ได้อย่างล้ำลึก มีประสิทธิภาพ และรวดเร็ว
ด้วยประสบการณ์ยาวนานในการออกแบบ ผลิต และจัดจำหน่ายเครื่องอัลตราซาวนด์ เครื่องอัลตราซาวนด์ของ Hielscher จึงเป็นที่รู้จักในด้านสมรรถนะ ความทนทาน และความน่าเชื่อถือ