ไวน์ที่อุดมด้วยโพลีฟีนอลด้วยอัลตราซาวนด์กำลังสูง

การใช้อัลตราซาวนด์ช่วยปรับปรุงการสกัดสารประกอบฟีนอลิกจากองุ่นเข้าสู่น้ำองุ่นก่อนหมัก ซึ่งเพิ่มปริมาณโพลีฟีนอลทั้งหมด – จึงช่วยปรับปรุงกระบวนการบ่มไวน์ในขั้นต่อไป การใช้อัลตราซาวนด์กำลังสูงให้ผลได้จากการสกัดสูงขึ้นและเร่งการพัฒนาความสมบูรณ์ของไวน์ ดังนั้น อัลตราซาวนด์กำลังสูงจึงเป็นวิธีที่ได้รับการอนุมัติสำหรับการแปรรูปองุ่นบด และนำมาใช้ในการสกัดโพลีฟีนอล การบ่ม / การพัฒนาความสมบูรณ์ของไวน์ และการบ่มด้วยไม้โอ๊ก

อัลตราซาวนด์กำลังสูงสำหรับการสกัดโพลีฟีนอลและการพัฒนาความสมบูรณ์ของไวน์

กลไกของอัลตราซาวนด์ในการผลิตไวน์อาศัยคาวิเทชันจากอัลตราซาวนด์ / คาวิเทชันทางเสียง แรงเฉือนสูงจากคาวิเทชันทำให้โครงสร้างเซลล์แตกออกและขยายรูพรุนในผนังเซลล์ ส่งผลให้สารภายในเซลล์ถูกปลดปล่อยออกมา (เช่น แป้ง เอนไซม์ โปรตีน และองค์ประกอบฟีนอลิก) แรงเชิงกลจากคลื่นเสียงอัลตราซาวนด์ช่วยให้ตัวทำละลายกระจายตัวในเนื้อเยื่อและแทรกซึมเข้าสู่วัสดุภายในเซลล์ ทำให้การถ่ายเทมวลเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ การใช้อัลตราซาวนด์ยังส่งเสริมปฏิกิริยาชีวเคมี เช่น การเกิดพอลิเมอร์และการควบแน่นของโพลีฟีนอล และเหนี่ยวนำให้เกิดการเติมออกซิเจนในปริมาณน้อย ผลทั้งหมดนี้ของอัลตราซาวนด์มีส่วนช่วยในการบ่มและการพัฒนาความสมบูรณ์ของไวน์

การสกัดโพลีฟีนอลจากองุ่นด้วยอัลตราซาวนด์

โพลีฟีนอลในไวน์: ในไวน์ โพลีฟีนอลและคุณภาพของไวน์มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด สารเมแทบอไลต์ทุติยภูมิเหล่านี้ขององุ่นมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อลักษณะทางประสาทสัมผัสของไวน์ และจึงส่งผลต่อปัจจัยด้านคุณภาพ เช่น สี ความฝาด และความขม การใช้อัลตราซาวนด์เพื่อสกัดโพลีฟีนอลระหว่างกระบวนการผลิตไวน์ (เช่น การใช้อัลตราซาวนด์กับน้ำองุ่นก่อนหมัก) และระหว่างการบ่มไวน์ (ทั้งที่มีหรือไม่มีการสัมผัสกับไม้) ก่อให้เกิดปฏิกิริยาอย่างไม่สิ้นสุด ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อนของโพลีฟีนอลและแทนนิน (การเติมออกซิเจนในปริมาณน้อย การเกิดสีร่วม การเติมแบบวงแหวน การเกิดพอลิเมอร์ และการออกซิเดชัน)

การใช้อัลตราซาวนด์กับน้ำองุ่นก่อนการหมักไวน์

เมื่อใช้อัลตราซาวนด์กับน้ำองุ่นก่อนหมัก การปลดปล่อยโพลีฟีนอลจากเนื้อองุ่นจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากคาวิเทชันทางเสียง – ซึ่งเป็นหลักการทำงานของการใช้อัลตราซาวนด์ – ทำให้โครงสร้างเซลล์แตกออกและเปิดโครงสร้างภายในเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจึงถูกปลดปล่อยจากองุ่นและเปลือกองุ่นมากกว่าการบีบแบบดั้งเดิมอย่างมาก สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเหล่านี้ประกอบด้วยสารให้กลิ่นรส สารสี และสารที่ส่งเสริมสุขภาพ เช่น แทนนิน แอนโทไซยานิน flavan-3-ols โพรแอนโทไซยานิดิน และฟลาโวนอล; สติลบีนอยด์ เช่น resveratrol; กรดฟีนอลิก เช่น benzoic acid, caffeic acid และ cinnamic acid; คาเทชิน รวมถึง tartaric acid และ malic acid เป็นต้น นอกจากนี้ ยังมีการสกัดน้ำตาลธรรมชาติ เช่น กลูโคสและฟรุกโทส ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อกระบวนการหมักในการผลิตไวน์ การใช้อัลตราซาวนด์สามารถนำมาใช้ในขั้นตอนต่าง ๆ ของการผลิตไวน์ได้ García-Martín and Sun (2013) นำเสนออัลตราซาวนด์ในงานศึกษาของตนในฐานะเทคนิคการบ่มอย่างรวดเร็วที่อาจทำให้ไวน์มีปริมาณแอนโทไซยานินสูงขึ้นและมีแทนนินลดลง ซึ่งถือว่าเป็นผลดีต่อการผลิตไวน์คุณภาพสูง งานศึกษาจำนวนมากได้พิสูจน์ผลเชิงบวกของอัลตราซาวนด์กำลังสูงระหว่างการผลิตไวน์ ดังนั้น การใช้อัลตราซาวนด์จึงถือเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่มีศักยภาพมากที่สุดสำหรับวัตถุประสงค์หลายประการในกระบวนการผลิตไวน์ นอกจากนี้ อัลตราซาวนด์ยังเป็นวิธีที่ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการสำหรับใช้กับองุ่นบด (เทียบกับ Natolino and Celotti, 2022)

งานศึกษาภายใต้การกำกับดูแลของศาสตราจารย์ Thomas Kleinschmidt จากมหาวิทยาลัย Hochschule Anhalt สถาบันวิจัยไวน์แห่งเยอรมนีตอนกลาง แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของโพลีฟีนอลในไวน์ที่ผ่านการใช้อัลตราซาวนด์ ตัวอย่างเช่น ในไวน์แดงเยอรมันชนิด Blauer Zweigelt ปริมาณโพลีฟีนอลเพิ่มขึ้นมากกว่า 40% ในการศึกษานี้ ไวน์แดง Blauer Zweigelt ปริมาตร 1.5L ผ่านการใช้อัลตราซาวนด์ที่การตั้งค่าแอมพลิจูด 100% (แอมพลิจูด 43 μm พื้นที่ผิวโซโนโทรด 9 cm²). วัดค่าการดูดกลืนแสงของสีแดงที่ 520 nm ใช้การทดสอบ Folin-Ciocalteu เพื่อวัดปริมาณโพลีฟีนอลทั้งหมดในรูปปริมาณเทียบเท่าคาเทชิน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าโพลีฟีนอลทั้งหมดเพิ่มขึ้น 40%

อัลตราซาวนด์ถือได้ว่าเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่มีศักยภาพมากที่สุดสำหรับวัตถุประสงค์หลายประการในกระบวนการผลิตไวน์ และได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการสำหรับใช้ในการแปรรูปองุ่นบด
งานศึกษาอีกชิ้นหนึ่งของ Natolino and Celotti (2022) ยังแสดงให้เห็นถึงคุณภาพไวน์ที่เหนือกว่าหลังการใช้อัลตราซาวนด์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Udine ในอิตาลีใช้เครื่องอัลตราซาวนด์ Hielscher รุ่น UP200St พร้อมโซโนโทรด S26d14 เพื่อศึกษาผลของการใช้อัลตราซาวนด์ต่อไวน์แดง ดังที่กราฟด้านล่างแสดง อัลตราซาวนด์เพิ่มดัชนี HCl ของตัวอย่างที่ผ่านการใช้อัลตราซาวนด์ทั้งหมด จาก 68.06 ± 1.72 ของตัวอย่างที่ไม่ผ่านการใช้อัลตราซาวนด์ เป็น 73.78 ± 1.52 ซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของตัวอย่างที่ผ่านการใช้อัลตราซาวนด์ ไม่พบแนวโน้มที่ชัดเจนระหว่างการเพิ่มแอมพลิจูดและระยะเวลาการใช้อัลตราซาวนด์ แม้ว่าจะสามารถสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของดัชนี HCl ระหว่างตัวอย่างที่ผ่านการใช้อัลตราซาวนด์ที่ 30% เป็นเวลา 2 min (71.59 ± 1.06) กับที่ 90% เป็นเวลา 10 min (74.25 ± 1.53) ในขณะเดียวกัน อัลตราซาวนด์ลดความฝาดจาก 91.8 ± 1.2 สำหรับไวน์ที่ไม่ผ่านการใช้อัลตราซาวนด์ เป็น 82.7 ± 3.7 ซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของตัวอย่างที่ผ่านการใช้อัลตราซาวนด์ (ดูกราฟทางด้านขวา).
การใช้อัลตราซาวนด์ลดขนาดอนุภาคของสารคอลลอยด์ เช่น แทนนินและพอลิแซ็กคาไรด์ ซึ่งช่วยปรับปรุงความคงตัวและการรับรู้ทางประสาทสัมผัสของผลิตภัณฑ์สุดท้าย

การบ่มและการพัฒนาความสมบูรณ์ของไวน์ด้วยอัลตราซาวนด์

คลื่นอัลตราซาวนด์เร่งการบ่มไวน์ด้วยแรงทางกายภาพล้วน ๆ ที่เรียกว่าแรงเชิงกลจากคลื่นเสียง หากปรับให้เหมาะกับชนิดขององุ่นและไวน์ การใช้อัลตราซาวนด์สามารถเพิ่มอัตราปฏิกิริยาการควบแน่นระหว่างแอนโทไซยานินกับแทนนิน ทำให้ระยะเวลาที่สีของไวน์พัฒนาตามธรรมชาติสั้นลงจากระยะเวลาปกติ จึงลดเวลาที่จำเป็นสำหรับการบ่มไวน์

การบ่มไวน์ด้วยอัลตราซาวนด์โดยใช้แทนนินสำหรับการผลิตไวน์

แทนนินสำหรับการผลิตไวน์ ซึ่งสกัดจากไม้โอ๊ก เมล็ดและเปลือกองุ่น ปุ่มปมพืช เกาลัด quebracho, gambier และผล myrobalan สามารถเติมในขั้นตอนต่าง ๆ ของการผลิตไวน์เพื่อปรับปรุงลักษณะกลิ่นรสและความคงทนของสี การใช้อัลตราซาวนด์สามารถส่งเสริมการบ่มไวน์โดยใช้แทนนินสำหรับการผลิตไวน์ การบ่มด้วยไม้โอ๊กโดยใช้อัลตราซาวนด์เป็นกระบวนการถ่ายเทแทนนินและสารให้กลิ่นรสที่ได้จากไม้จากแผ่นหรือชิ้นไม้โอ๊ก ซึ่งถูกเร่งให้เร็วขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ไวน์ที่บ่มด้วยไม้โอ๊กโดยใช้อัลตราซาวนด์มีลักษณะกลิ่นรสที่ยอดเยี่ยม ซึ่งพัฒนาขึ้นภายในระยะเวลาการใช้อัลตราซาวนด์สั้น ๆ เพียงไม่กี่นาที เมื่อเทียบกับการบ่มในถังไม้เป็นเวลาหลายเดือน การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ปลดปล่อยสารประกอบให้กลิ่นของไม้โอ๊ก (เช่น vanillan, eugenol, isoeugenol, furfural, 5-methylfurfural, guaiacol, 4-methulguaiacol) โดยเพิ่มการถ่ายเทมวล

เครื่องอัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงสำหรับการผลิตไวน์ระดับอุตสาหกรรม

เครื่องประมวลผลด้วยอัลตราซาวนด์ของ Hielscher Ultrasonics เป็นที่ยอมรับอย่างมั่นคงในด้านการผลิตไวน์และการบ่มสุรากลั่น ผู้ผลิตไวน์ – ทั้งไร่องุ่นบูติกระดับพิเศษและผู้ผลิตไวน์ขนาดใหญ่ – สามารถเลือกอุปกรณ์อัลตราซาวนด์ที่เหมาะสมที่สุดจากอุปกรณ์หลากหลายรุ่นของ Hielscher เพื่อให้ตรงกับความต้องการในการผลิตด้านการสกัดโพลีฟีนอลและการพัฒนาความสมบูรณ์ของไวน์ ระบบกระบวนการทั้งแบบแบตช์และแบบอินไลน์ต่อเนื่องมีพร้อมจำหน่าย และสามารถจัดส่งได้ภายในวันเดียวกัน

การบันทึกข้อมูลอัตโนมัติ

เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการผลิตผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม กระบวนการผลิตต้องได้รับการติดตามและบันทึกอย่างละเอียด อุปกรณ์อัลตราซาวนด์ดิจิทัลของ Hielscher Ultrasonics มีฟังก์ชันบันทึกข้อมูลอัตโนมัติ ด้วยคุณสมบัติอัจฉริยะนี้ พารามิเตอร์สำคัญทั้งหมดของกระบวนการ เช่น พลังงานอัลตราซาวนด์ (พลังงานรวมและพลังงานสุทธิ) อุณหภูมิ ความดัน และเวลา จะถูกบันทึกลงในการ์ด SD ที่ติดตั้งภายในโดยอัตโนมัติทันทีที่เปิดอุปกรณ์ การติดตามกระบวนการและการบันทึกข้อมูลมีความสำคัญต่อการทำให้กระบวนการเป็นมาตรฐานอย่างต่อเนื่องและต่อคุณภาพผลิตภัณฑ์ เมื่อเข้าถึงข้อมูลกระบวนการที่บันทึกโดยอัตโนมัติ คุณสามารถทบทวนการใช้อัลตราซาวนด์ครั้งก่อน ๆ และประเมินผลลัพธ์ได้
คุณสมบัติอีกประการหนึ่งที่ใช้งานง่ายคือการควบคุมระบบอัลตราซาวนด์ดิจิทัลของเราจากระยะไกลผ่านเบราว์เซอร์ ด้วยการควบคุมระยะไกลผ่านเบราว์เซอร์ คุณสามารถเริ่ม หยุด ปรับ และติดตามเครื่องประมวลผลด้วยอัลตราซาวนด์จากระยะไกลได้จากทุกที่

เป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพสูงสุด – ออกแบบและผลิตในเยอรมนี

ฮาร์ดแวร์ที่พัฒนาอย่างประณีตและซอฟต์แวร์อัจฉริยะของเครื่องอัลตราซาวนด์ Hielscher ได้รับการออกแบบเพื่อรับประกันผลการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ที่เชื่อถือได้จากวัตถุดิบพืชของคุณ โดยให้ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้ และมีการใช้งานที่ง่ายและปลอดภัย ความทนทาน ความเชื่อถือได้ การทำงานภายใต้ภาระเต็มกำลังตลอด 24/7 และความสะดวกในการใช้งานจากมุมมองของผู้ปฏิบัติงาน เป็นปัจจัยด้านคุณภาพเพิ่มเติมที่ทำให้เครื่องอัลตราซาวนด์ Hielscher เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจ
เครื่องสกัดของ Hielscher Ultrasonics ใช้ทั่วโลกในการสกัดผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มคุณภาพสูง เครื่องอัลตราซาวนด์ Hielscher ซึ่งได้รับการพิสูจน์ว่าให้ผลได้สูงและคุณภาพเหนือกว่า ไม่เพียงใช้โดยผู้ผลิตไวน์บูติกขนาดเล็กเท่านั้น แต่ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตไวน์ที่จำหน่ายเชิงพาณิชย์ในระดับอุตสาหกรรม ด้วยฮาร์ดแวร์ที่ทนทานและซอฟต์แวร์อัจฉริยะ เครื่องประมวลผลด้วยอัลตราซาวนด์ Hielscher จึงใช้งานและติดตามได้ง่าย
Hielscher Ultrasonics ในเมือง Teltow ประเทศเยอรมนี เป็นธุรกิจครอบครัวที่บริหารโดยเจ้าของ Hielscher Ultrasonics ได้รับการรับรอง ISO แน่นอนว่าเครื่องอัลตราซาวนด์ Hielscher เป็นไปตามข้อกำหนด CE และตรงตามข้อกำหนดของ UL, CSA และ RoHs

ตารางด้านล่างแสดงกำลังการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราซาวนด์ของเรา: