ไวน์ที่อุดมด้วยโพลีฟีนอลพร้อมอัลตราซาวนด์พลัง
อัลตราโซนิกช่วยเพิ่มการสกัดสารประกอบฟีนอลิกจากองุ่นเป็นต้องซึ่งมีส่วนช่วยในการมีปริมาณโพลีฟีนอลทั้งหมด – จึงช่วยปรับปรุงกระบวนการบ่มไวน์ต่อไป การใช้อัลตราซาวนด์พลังงานให้ผลผลิตการสกัดที่สูงขึ้นและเร่งการสุกของไวน์ ดังนั้นอัลตราซาวนด์ไฟฟ้าจึงเป็นวิธีการที่ได้รับการอนุมัติสําหรับการบําบัดองุ่นบดและนําไปใช้สําหรับการสกัดโพลีฟีนอลการบ่ม / การสุกของไวน์และการโอ๊ค
Power-Ultrasound สําหรับการสกัดโพลีฟีนอลและการสุกของไวน์
กลไกของอัลตราซาวนด์ในการผลิตไวน์ขึ้นอยู่กับโพรงอากาศอัลตราโซนิก / อะคูสติก แรงเฉือนสูงของโพรงอากาศจะทําลายโครงสร้างเซลล์และขยายรูขุมขนในผนังเซลล์ ส่งผลให้มีการปลดปล่อยวัสดุภายในเซลล์ (เช่น แป้ง เอนไซม์ โปรตีน ส่วนประกอบฟีนอลิก) แรงกลโซโนของคลื่นอัลตราซาวนด์สนับสนุนการกระจายตัวทําละลายในเนื้อเยื่อและการแทรกซึมของตัวทําละลายเข้าไปในวัสดุเซลล์ซึ่งนําไปสู่การถ่ายเทมวลที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ นอกจากนี้การ sonication ยังส่งเสริมปฏิกิริยาทางชีวเคมีเช่นพอลิเมอไรเซชันและการควบแน่นของโพลีฟีนอลและกระตุ้นให้เกิดไมโครออกซิเจน ผลกระทบทั้งหมดของอัลตราโซนิกมีส่วนช่วยในการบ่มและการสุกของไวน์

อัลตราซาวนด์พลังงานสําหรับการบ่มและการสุกของไวน์: ระบบอัลตราโซนิก UIP4000hdT ใช้ในการผลิตไวน์อุตสาหกรรม

กลไกการแตกตัวของผนังเซลล์ (ก) การแตกของผนังเซลล์เนื่องจากโพรงอากาศ (ข) การแพร่กระจายของตัวทําละลายเข้าสู่โครงสร้างเซลล์
(กราฟิกดัดแปลงจาก Shirsath et al., 2012)
การสกัดโพลีฟีนอลอัลตราโซนิกจากองุ่น
โพลีฟีนอลในไวน์: ในไวน์ โพลีฟีนอลและคุณภาพของไวน์เชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด องุ่นทุติยภูมิเหล่านี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อลักษณะทางประสาทสัมผัสในไวน์ และส่งผลกระทบต่อปัจจัยด้านคุณภาพ เช่น สี ความฝาด และความขม อัลตราโซนิกสําหรับการสกัดโพลีฟีนอลในระหว่างกระบวนการผลิตไวน์ (เช่นการสะท้อนเสียงของต้องก่อนการหมัก) และในระหว่างการบ่มไวน์ (มีหรือไม่มีการสัมผัสกับไม้) ทําให้เกิดปฏิกิริยาที่ไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อน (ไมโครออกซิเจน, โคเม็ดสี, ไซโคบวก, พอลิเมอไรเซชันและออกซิเดชัน) ของโพลีฟีนอลและแทนนิน
Sonication ของต้องก่อนการหมักไวน์
เมื่อใช้อัลตราซาวนด์กับองุ่นต้องปล่อยโพลีฟีนอลจากเนื้อองุ่นจะเพิ่มขึ้น ตั้งแต่โพรงอากาศอะคูสติก – ซึ่งเป็นหลักการทํางานของ sonication – ทําลายโครงสร้างเซลล์และเปิดโครงสร้างภายในเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจะถูกปล่อยออกมาจากองุ่นและผิวองุ่นมากกว่าเมื่อเทียบกับการกดแบบดั้งเดิม สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเหล่านี้ ได้แก่ สารประกอบรสชาติ เม็ดสี และสารส่งเสริมสุขภาพ เช่น แทนนิน แอนโธไซยานิน ฟลาแวน-3-โอล โปรแอนโทไซยานิดิน และฟลาโวนอล stilbenoids เช่น resveratrol; กรดฟีนอลิก เช่น กรดเบนโซอิก คาเฟอิก และซินนามิก คาเทชินเช่นเดียวกับกรดทาร์ทาริกและกรดมาลิกเป็นต้น นอกจากนี้ยังมีการสกัดน้ําตาลธรรมชาติ เช่น กลูโคสและฟรุกโตส ซึ่งมีความสําคัญต่อกระบวนการหมักของการผลิตไวน์ Sonication สามารถนําไปใช้ในขั้นตอนต่างๆในระหว่างการผลิตไวน์ García-Martín และ Sun (2013) นําเสนออัลตราซาวนด์ในการศึกษาของพวกเขาว่าเป็นเทคนิคการบ่มอย่างรวดเร็ว ซึ่งสามารถให้ไวน์มีปริมาณแอนโธไซยานินสูงขึ้นและแทนนินลดลง ซึ่งถือว่าเป็นผลดีในการผลิตไวน์คุณภาพสูง การศึกษาจํานวนมากได้พิสูจน์ผลดีของอัลตราซาวนด์พลังงานในระหว่างการผลิตไวน์ ดังนั้น sonication จึงถือเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มมากที่สุดสําหรับวัตถุประสงค์หลายประการในกระบวนการผลิตไวน์ นอกจากนี้ อัลตราซาวนด์ยังเป็นวิธีที่ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการสําหรับใช้ในองุ่นบด (อ้างอิง Natolino และ Celotti, 2022)
การศึกษาภายใต้การดูแลของศาสตราจารย์ Thomas Kleinschmidt จากมหาวิทยาลัย Hochschule Anhalt, Institut for Wine Research of Central Germany แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญของโพลีฟีนอลในไวน์โซนิค ตัวอย่างเช่น ในไวน์แดงเยอรมันชนิด Blauer Zweigelt ปริมาณโพลีฟีนอลเพิ่มขึ้นมากกว่า 40% สําหรับการศึกษาไวน์แดง 1.5 ลิตร Blauer Zweigelt ถูก sonicated ที่การตั้งค่าแอมพลิจูด 100% (แอมพลิจูด 43 μm, พื้นผิว sonotrode 9 ซม.2). การสูญพันธุ์อยู่ที่ 520 นาโนเมตรสําหรับสีแดง การทดสอบ Folin-Ciocalteu ถูกนํามาใช้เพื่อวัดปริมาณโพลีฟีนอลทั้งหมดเป็นคาเทชิน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าโพลีฟีนอลทั้งหมดเพิ่มขึ้น 40%
- รสชาติที่เข้มข้นยิ่งขึ้น
- โพลีฟีนอลเพิ่มเติม
- สีเข้มขึ้น
- ฝาดน้อยลง
- ดัชนี HCl ที่สูงขึ้น
- ความรู้สึกปากที่นุ่มนวลและกลมขึ้น
การศึกษาอื่นจาก Natolino และ Celotti (2022) ยังแสดงให้เห็นถึงคุณภาพไวน์ที่เหนือกว่าหลังการรักษาด้วยอัลตราซาวนด์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Udine ในอิตาลีใช้เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher UP200St กับ sonotrode S26d14 เพื่อตรวจสอบผลกระทบของ sonication ต่อไวน์แดง ดังที่กราฟด้านล่างแสดงให้เห็นว่าอัลตราซาวนด์ช่วยเพิ่มดัชนี HCl สําหรับตัวอย่างที่ทําด้วยเสียงทั้งหมดจาก 68.06 ± 1.72 ของตัวอย่างที่ไม่ผ่านการบําบัดเป็น 73.78 ± 1.52 เป็นค่าเฉลี่ยของตัวอย่างที่ผ่านการบําบัด ไม่มีแนวโน้มที่ชัดเจนสามารถเน้นได้ระหว่างการเพิ่มแอมพลิจูดและเวลาในการ sonication แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญของดัชนี HCl ระหว่างตัวอย่างที่โซนิคที่ 30% และ 2 นาที (71.59 ± 1.06) และที่ 90% และ 10 นาที (74.25 ± 1.53) ในขณะเดียวกันอัลตราซาวนด์จะลดความฝาดจาก 91.8 ± 1.2 สําหรับไวน์ที่ไม่ผ่านการบําบัดเป็น 82.7 ± 3.7 เป็นค่าเฉลี่ยสําหรับตัวอย่างที่โซนิค (ดูกราฟทางด้านขวา).
ขนาดอนุภาคของสารคอลลอยด์เช่นแทนนินและโพลีแซ็กคาไรด์จะลดลงโดยการ sonication ซึ่งช่วยปรับปรุงเสถียรภาพและการรับรู้ทางประสาทสัมผัสขั้นสุดท้าย
- ช่อดอกไม้รสชาติเข้มข้นมากขึ้น
- โพลีฟีนอลเพิ่มเติม
- สีเข้มขึ้น
- ฝาดน้อยลง
- ดัชนี HCl ที่สูงขึ้น
- ความรู้สึกปากที่นุ่มนวลและกลมขึ้น
การบ่มอัลตราโซนิกและการสุกของไวน์
คลื่นอัลตราซาวนด์เร่งการบ่มไวน์โดยใช้แรงทางกายภาพล้วนๆ ที่เรียกว่าแรงกลโซโน หากปรับให้เข้ากับประเภทองุ่นและไวน์อัลตราโซนิกสามารถเพิ่มอัตราปฏิกิริยาการควบแน่นระหว่างแอนโธไซยานินและแทนนินลดเวลาปกติของการพัฒนาสีไวน์ตามธรรมชาติซึ่งจะช่วยลดเวลาที่ต้องใช้ในอายุไวน์

การสุกของไวน์ที่เร่งด้วยอัลตราโซนิก: การศึกษาของศาสตราจารย์ Th. Kleinschmidt แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่เป็นประโยชน์ของกลิ่นหอม 3-Methyl-1Butanol ในไวน์แดงเมื่อทําปฏิกิริยากับเศษไม้อเมริกันเบลนด์ (เครื่องอัลตราโซนิก UIP2000hdT)

ดัชนี HCl (A) ดัชนีความฝาด (B) และขนาดอนุภาค (C) – พล็อตกล่องของตัวอย่างที่ไม่ผ่านการบําบัด (ควบคุม) และตัวอย่างที่ไม่ได้รับการดูแลในระดับแอมพลิจูด (30, 60 และ 90%) และเวลาโซนิก (2, 6 และ 10 นาที) โดยใช้ เครื่องอัลตราโซนิก UP200St.
(การศึกษาและตาราง: © Natolino และ Celotti, 2022)
การบ่มไวน์อัลตราโซนิกโดยใช้แทนนินอีโนโลจิก
แทนนินเอโนโลยีสกัดจากไม้โอ๊ค เมล็ดองุ่นและผิว น้ําดีพืช เกาลัด เคบราโช แกมเบียร์ และผลไม้ไมโรบาลัน สามารถเพิ่มได้ในขั้นตอนต่างๆ ของการผลิตไวน์เพื่อปรับปรุงรสชาติและความทนทานของสี อัลตราโซนิกสามารถส่งเสริมการบ่มไวน์โดยใช้แทนนินอีโนโลยี การโอ๊คอัลตราโซนิกเป็นกระบวนการเร่งความเร็วอย่างมีนัยสําคัญในการถ่ายโอนแทนนินที่ได้จากไม้และสารประกอบรสชาติจากไม้โอ๊คหรือชิป ไวน์ที่บ่มด้วยโอ๊คอัลตราโซนิกให้รสชาติที่ยอดเยี่ยม ซึ่งได้รับการพัฒนาภายในระยะเวลาสั้น ๆ หลายนาทีเมื่อเทียบกับการบ่มในถังหลายเดือน การสกัดด้วยอัลตราโซนิกจะปล่อยสารประกอบกลิ่นหอมของไม้โอ๊ค (เช่น วานิลแลน, ยูจีนอล, ไอโซยูจีนอล, เฟอร์ฟูรัล, 5-เมทิลเฟอร์ฟูรัล, กัวยาคอล, 4-เมตุลกัวยาคอล) โดยการถ่ายเทมวลที่เพิ่มขึ้น
เครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการผลิตไวน์อุตสาหกรรม
โปรเซสเซอร์ Hielscher Ultrasonics เป็นที่ยอมรับในด้านการผลิตไวน์และการบ่มจิตวิญญาณ ผู้ผลิตไวน์ – ทั้งไร่องุ่นบูติกสุดพิเศษและผู้ผลิตไวน์ขนาดใหญ่ – ค้นหาอุปกรณ์อัลตราโซนิกที่เหมาะสําหรับความต้องการในการผลิตในการสกัดและสุกโพลีฟีนอลของไวน์ที่ช่วงอุปกรณ์ที่กว้างขวางของ Hielscher การตั้งค่ากระบวนการแบบแบทช์และแบบอินไลน์แบบต่อเนื่องพร้อมใช้งานและสามารถจัดส่งได้ในวันเดียวกัน
โปรโตคอลข้อมูลอัตโนมัติ
เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการผลิตของผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มกระบวนการผลิตจะต้องได้รับการตรวจสอบและบันทึกโดยละเอียด อุปกรณ์อัลตราโซนิกดิจิตอล Hielscher Ultrasonics มีโปรโตคอลข้อมูลอัตโนมัติ พารามิเตอร์กระบวนการที่สําคัญทั้งหมดเช่นพลังงานอัลตราโซนิก (พลังงานทั้งหมดและพลังงานสุทธิ) อุณหภูมิความดันและเวลาจะถูกเก็บไว้ในการ์ด SD ในตัวโดยอัตโนมัติทันทีที่เปิดอุปกรณ์ การตรวจสอบกระบวนการและการบันทึกข้อมูลมีความสําคัญต่อการกําหนดมาตรฐานกระบวนการและคุณภาพของผลิตภัณฑ์อย่างต่อเนื่อง ด้วยการเข้าถึงข้อมูลกระบวนการที่บันทึกไว้โดยอัตโนมัติคุณสามารถแก้ไขการเรียกใช้ sonication ก่อนหน้านี้และประเมินผลลัพธ์ได้
คุณสมบัติที่ใช้งานง่ายอีกประการหนึ่งคือการควบคุมระยะไกลของเบราว์เซอร์ของระบบอัลตราโซนิกดิจิตอลของเรา ผ่านการควบคุมเบราว์เซอร์ระยะไกลคุณสามารถเริ่มหยุดปรับและตรวจสอบโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกของคุณจากระยะไกลได้จากทุกที่
ปฏิบัติตามมาตรฐานคุณภาพสูงสุด – ออกแบบ & ผลิตในประเทศเยอรมนี
ฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อนและซอฟต์แวร์อัจฉริยะของเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ได้รับการออกแบบมาเพื่อรับประกันผลการสกัดอัลตราโซนิกที่เชื่อถือได้จากวัตถุดิบทางพฤกษศาสตร์ของคุณด้วยผลลัพธ์ที่ทําซ้ําได้และใช้งานง่ายและปลอดภัย ความทนทานความน่าเชื่อถือการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันภายใต้ภาระเต็มที่และการใช้งานที่เรียบง่ายจากมุมมองของผู้ปฏิบัติงานเป็นปัจจัยด้านคุณภาพเพิ่มเติมซึ่งทําให้เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นที่ชื่นชอบ
เครื่องสกัดอัลตราโซนิกของ Hielscher ถูกนํามาใช้ทั่วโลกในการสกัดผลิตภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มคุณภาพสูง ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าให้ผลผลิตสูงและคุณภาพที่เหนือกว่า Hielscher ultrasonicators ไม่เพียง แต่ใช้โดยผู้ผลิตไวน์บูติกขนาดเล็กเท่านั้น แต่ส่วนใหญ่ในการผลิตไวน์ที่จําหน่ายในเชิงพาณิชย์ในอุตสาหกรรม เนื่องจากฮาร์ดแวร์ที่แข็งแกร่งและซอฟต์แวร์อัจฉริยะโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก Hielscher จึงสามารถใช้งานและตรวจสอบได้อย่างง่ายดาย
Hielscher Ultrasonics ใน Teltow ประเทศเยอรมนีเป็นธุรกิจครอบครัวที่จัดการโดยเจ้าของ Hielscher Ultrasonics ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO แน่นอนว่าเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นไปตามมาตรฐาน CE และตรงตามข้อกําหนดของ UL, CSA และ RoHs
ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:
ปริมาณแบทช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนํา |
---|---|---|
10 ถึง 2000 มล. | 20 ถึง 400 มล. / นาที | UP200 ฮิต, UP400ST |
0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L / นาที | UIP2000hdt |
10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L / นาที | UIP4000hdT |
ไม่ | 2 ถึง 15 ลิตร / นาที | UIP6000hdT |
ไม่ | 10 ถึง 100L / นาที | UIP16000 |
ไม่ | ขนาด ใหญ่ | คลัสเตอร์ของ UIP16000 |
ติดต่อเรา! / ถามเรา!
วรรณกรรม / อ้างอิง
- Parthey, Beatrix; Lenk, Matthias; Kleinschmidt, Thomas (2014): Ultraschallbehandlung von Traubenmaische und Wein. Präsentation der Hochschule Anhalt, Mitteldeutsches Institut für Weinforschung, 2014.
- Andrea Natolino, Emilio Celotti (2022): Ultrasound treatment of red wine: Effect on polyphenols, mathematical modeling, and scale-up considerations. LWT Volume 154, 2022.
- Ceferino Carrera; Ana Ruiz-Rodríguez; Miguel Palma; Carmelo G. Barroso (2012): Ultrasound assisted extraction of phenolic compounds from grapes. Analytica Chimica Acta 732, 2012. 100–104.
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
ข้อเท็จจริงที่ควรค่าแก่การรู้
สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในไวน์
ปริมาณฟีนอลิกในไวน์หมายถึงสารประกอบฟีนอลิก – ฟีนอลและโพลีฟีนอลธรรมชาติซึ่งรวมถึงสารประกอบทางเคมีหลายร้อยชนิดที่ส่งผลต่อรสชาติสีและความรู้สึกในปากของไวน์ สารประกอบเหล่านี้ ได้แก่ กรดฟีนอลิก, สติลเบนอยด์, ฟลาโวนอล, ไดไฮโดรฟลาโวนอล, แอนโธไซยานิน, ฟลาวานอลโมโนเมอร์ (คาเทชิน) และโฟลาวานอลโพลีเมอร์ (โปรแอนโทไซยานิดิน) ฟีนอลธรรมชาติกลุ่มใหญ่นี้สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ฟลาโวนอยด์และไม่ใช่ฟลาโบนอยด์ ฟลาโวนอยด์รวมถึงแอนโธไซยานินและแทนนินซึ่งมีส่วนช่วยในสีและความรู้สึกในปากของไวน์ ที่ไม่ใช่ฟลาโวนอยด์ ได้แก่ สติลเบนอยด์ เช่น เรสเวอราทรอล และกรดฟีนอลิก เช่น กรดเบนโซอิก คาเฟอิก และซินนามิก
โพลีฟีนอล
โพลีฟีนอลเป็นสารเมตาบอไลต์ทุติยภูมิที่พบในพืช ในฐานะที่เป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ โพลีฟีนอลสามารถจําแนกได้เป็นเม็ดสีจากพืช ส่วนประกอบของรสชาติ สารป้องกันสําหรับระบบการสังเคราะห์แสง หรือส่วนประกอบสําหรับไบโอโพลิเมอร์ (เช่น ลิกนินและซูเบอริน) ประเภทของโพลีฟีนอล ได้แก่ ฟลาโวนอยด์และแอนโธไซยานิน, โปรไซยานิดิน, อนุพันธ์ของกรดเบนโซอิก (เช่น กรดไฮดรอกซีเบนโซอิก เช่น กรดวานิลลิก กรดไตรไฮดรอกซีเบนโซอิก เช่น กรดแกลลิก และกรดไดไฮดรอกซีเบนโซอิก เช่น กรดโปรโตคาเทคัก) อนุพันธ์ของกรดซินนามิก (กรดไฮดรอกซีซินนามิก เช่น กรดคาเฟอิกและกรดพี-คูมาริก) และอนุพันธ์ของสติลบีน (เช่น เรสเวอราทรอล)
ปัจจุบันมีการระบุสารประกอบโพลีฟีนอลมากกว่า 8,000 ชนิดในพืช

Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม