Şarap yaşlanması ve meşe ağacı, şarabın nihai tadı ve kalitesine büyük ölçüde katkıda bulunur. Her iki sürecin de uzun zaman aldığı bilinmektedir, genellikle olgunlaşma süreci hizmet yıllarından geçer. Ultrason, şarap olgunlaşmasını yoğunlaştıran ve meşe bileşiklerinin ekstraksiyonu, mikro-oksijenasyon ve kimyasal işlem (örneğin, polimerizasyon) gibi süreçleri önemli ölçüde hızlandıran oldukça etkili ve hızlı bir teknolojidir. Ultrasonikasyon ile, genç şaraplar meşe fıçılarda birkaç yıllık yaşlanma buketi ile olgunlaşmış şaraplar için dakikalar içinde yaşlandırılabilir.

Ultrasonik Ekstraksiyon kullanarak Meşe Türetilmiş Şarap Aromaları

Büzücülükle ilişkili fenolik bileşikler ve aromatik bileşiklerin her ikisi de meşe ağacından elde edilir, yaşlanma sırasında şarap sırasında sonikasyon uygulandığında son derece hızlı aktarılır. Ultrason, meşe bileşiklerinin ekstraksiyonunu birkaç dakikaya hızlandırdı – şarapların birkaç yıllık geleneksel fıçı yaşlanmasına kıyasla.

Ultrason ile Şarap Meşe Meşe

Yoğunlaştırılmış meşe ağacı için, meşe cipsleri veya bıçakları şarapta sonikleştirilir. Ultrason dalgaları ahşap malzemenin hücre duvarlarını açar ve bozar, böylece tanenler, fenoller, furonlar, laktonlar vb. gibi hücre içi bileşikler ultrasonik kavitasyon ile şaraba salınır. Ultrasonik salınım ve kavitasyon yoğun türbülanslar ve mikro akış yarattığından, hücre içi ve çevresindeki çözücü arasındaki kütle transferi, biyomoleküllerin (yani aroma bileşiklerinin) verimli ve hızlı bir şekilde serbest bırakılması için büyük ölçüde yoğunlaştırılır. Sonikasyon tamamen mekanik bir işlem olduğundan, şaraba herhangi bir kimyasal madde eklemez.

Şarapta geleneksel yaşlanma ve şarapta ultrasonik yaşlanmada niteliklerin karşılaştırılması. Ultrasonik yaşlı şarap önemli ölçüde daha hızlı bir şekilde zirve kalitesini elde eder.
(grafik: ©Yıldırım ve Dündar, 2017, Leonhardt ve Morabito'dan uyarlanmıştır, 2007).

Ultrason – Sadece Mekanik Kuvvetler

Yüksek yoğunluklu, düşük frekanslı ultrason, yüksek basınçlar, sıcaklıklar ve yüksek kesme kuvvetleri içeren enerji yoğun koşullar yaratır. Bu fiziksel kuvvetler, hücre içi bileşikleri ortama salmak için hücre yapılarının bozulmasını teşvik eder. Ek olarak, şarabın ultrasonik destekli yaşlanma süreci mikro-oksijenasyon ve oksidasyon süreçlerini teşvik eder. Böylece, kontrollü ultrasonikasyon şaraptaki kimyasal reaksiyonları olumlu yönde etkileyebilir. Ultrasonik yaşlı şaraplar, geleneksel olarak yaşlandırılmış şaraplardan önemli ölçüde daha hızlı bir şekilde kalite zirvesine ulaşır. Ayrıca, ultrasonik olarak yaşlandırılmış şaraplar daha yüksek bir koruma seviyesi gösterir, böylece sonikleştirilmiş şarap standart yaşlanma sürecinden daha uzun bir süre boyunca en yüksek kalitesini korur.

Hücre duvarının bozulma mekanizması (a) kavitasyona bağlı hücre duvarının kırılması. (b) çözücünün hücre yapısına yayılması.
(Shirsath ve ark., 2012'den uyarlanan grafik)

Meşe Fıçı Yaşlanmasına Göre Ultrasonik Şarap Yaşlanmasının Avantajları

Meşe fıçılar, şarap yaşlanması için yaygın, geleneksel bir süreçtir. Meşe fıçılarda, oksidasyon, namluda uzun bir depolama süresi boyunca az miktarda gerçekleşir. Birinci sınıf şarap fırını için depolama süresi birkaç yıl sürer, bu nedenle maliyetli bir işlemdir. Meşe fıçılardaki olgunlaşma sırasında, şarap çok sayıda eşsiz aroma üretir. Yılların uzun olgunlaşma süreci ve buna bağlı zaman kaybının yanı sıra, meşe fıçıların satın alınması ve bakımı pahalıdır. Maya türleri (örneğin, Brettanomyces ve Dekkera) gibi istenmeyen mikroorganizmalar şarap fıçılarını kirletebilir. Maya şımarık şarabı, kötü tadı ve kokusu ile bilinir.
Geleneksel fıçı meşe ağacının bu dezavantajları nedeniyle, ultrasonik şarap yaşlanması ve meşe, fıçılardaki geleneksel yaşlanmaya uygun maliyetli ve bilimsel olarak kanıtlanmış bir alternatiftir. Ultrasonication olgunlaşma süresini kısaltır ve şarabın çeşitli kalite faktörlerini geliştirir. Ultrasonikasyon, maserasyon, polifenol ekstraksiyonu, yaşlanma, olgunlaşma ve meşe gibi şarap yapım sürecinin çeşitli aşamalarında uygulanabilir. Bilimsel çalışmalar ve endüstriyel uygulamalar, kısaltılmış yaşlanma dönemlerinde büyük gelişmeler ve yüksek kaliteli şarapların daha verimli üretimi ile şarap yapımında ultrasonikasyonun geçerliliğini kanıtlamaktadır.

Ultrasonik hızlandırılmış şarap olgunlaşması: Prof. Th. Kleinschmidt'in çalışması, Amerikan Karışımı odun yongalarının varlığında sonikleştirildiğinde kırmızı şarapta 3-Metil-1Butanol aromasının faydalı değişimini göstermektedir. (Ultrasonikatör UIP2000hdT, genlik 43μm, sonotrode yüzey 9cm2)

Şarapların Ultrasonik Yaşlanması Üzerine Bilimsel Çalışmalar

Nispeten ılımlı bir seviyede ultrasonik yoğunluk veya akustik enerji yoğunluğu seviyesi, fenoliklerin meşe cipslerinden şaraba hızlı bir şekilde ekstraksiyonunu ve sızmasını teşvik edebilir, böylece önemli ölçüde kısaltılmış bir olgunlaşma süresi içinde şarap lezzetini ve besin değerini potansiyel olarak artırabilir. Ayrıca, ultrason tedavisi, akustik kavitasyonun etkilerinden kaynaklandığı varsayılan şarabın bileşimini hızla değiştirebilir. Böylece, yüksek düzeyde akustik enerji yoğunluğunun, şarap bileşiminin ultrasonik modifikasyonunu teşvik etmesi beklenir. (Bkz. Yang ve ark., 2014)
Benzer yaşlanma etkileri Jiménez-Sánchez ve ark. (2020) tarafından meşe cipsi ve ultrason kullanan şeri sirkesi için bildirilmiştir. Ultrasonication geleneksel olgunlaşma ile karşılaştırıldığında olgunlaşma süresini önemli ölçüde azalttı.

Meşe Aroma Bileşiklerinin Ultrasonik Salınımı

Breniaux ve meslektaşları, meşe şarabı fıçısını temizlemek için yüksek güçlü ultrasonun etkilerini ve daha sonra şarap yaşlanması tedavisinden sonra fıçılar kullanıldığında polifenolik ve diğer bileşiklerin salınımını araştırdılar. Polifenoller ve ellagitanninler, lignin ve aromatik öncüller gibi fitokimyasallar şarap olgunlaşmasına ve lezzetine büyük ölçüde katkıda bulunur. Genel olarak, çalışma ultrasonik tedavinin çok kısa bir tedavi süresi içinde polifenollerin ve diğer biyoaktif bileşiklerin daha yüksek verimlerini verdiğini göstermiştir. Örneğin, 8 aylık yaşlanma ve 12 aylık yaşlılıkta ultrason tedavisi durumunda furfural konsantrasyonu daha yüksekti ve konsantrasyon alternatif buhar tedavisine kıyasla% 18.8 ila% 92.6 arasında arttı. 5-metilfurfural için, konsantrasyon, 1 yaşındaki fıçıların (12 aylık şarap) ve 2 yaşındaki fıçıların (2, 8 ve 12 aylık şarap) fıçıları için% 20.5 ila% 97 arasında bir artışla ultrasonik tedavi için önemli ölçüde daha yüksekti. Viski lakton diastereoizomerleri ile ilgili olarak, trans-viski laktonu, ultrasonik ile muamele edilen 3 yaşındaki fıçılar için önemli ölçüde daha yüksekti: 12 aylık yaşlanmadan sonra, şarap 75.2 ± 5.6 μg / L'de bir konsantrasyona sahiptir ve bu da buharla muamele edilmiş bir fıçıda yaşlanan şaraba kıyasla% 46.9'luk bir artışla sonuçlanır. Vanilin ve şırıngalyohit konsantrasyonları için, şarapta ölçülen değerler de ultrasonik tedaviden sonra önemli ölçüde daha yüksekti. Varil buhar işlemi ile karşılaştırıldığında, toplam enerji tüketimi güç ultrasonu için 0.38 kWh ve sulu buhar için 3 kWh idi, bu da 7.89 kat daha düşüktü.
(Bkz. Breniaux ve ark., 2021)

Şarapta Ultrasonik Olarak Teşvik Edilen Kimyasal Reaksiyonlar

Şarap yaşlanması sırasında çok sayıda kimyasal reaksiyon meydana gelir. Örneğin, proantosiyanidin bileşikleri polimerleşme, antosiyaninlerle yoğunlaşma ve proteinler ve polisakkaritler gibi diğer polimerlerle birleşme eğilimindedir. Antosiyaninlerle bu yoğuşma reaksiyonu, kahverengi tonlarda parlak kırmızıdan koyu kırmızıya değişen kırmızı şarabın renginin koyulaşması ve stabilizasyonunda rol oynayan ana kimyasal reaksiyondur.
Masuzawa ve ark., 2000 tarafından yapılan erken çalışmalar, ultrasonun fenolik bileşiklerin polimerizasyonunu desteklediğini ve şarap olgunlaştıkça kırmızı şaraptaki polifenolik içeriği arttırdığını göstermiştir.
Fıçılarda şarap yaşlanması sırasında, ahşaptan şaraba yüzlerce bileşik çıkarılabilir, bu da son şarabın tadına, aromasına ve ağız hissi duyumlarına doğrudan katkıda bulunur. Meşe ağacının lif bileşimi yaşlanma sürecinde önemli bir rol oynar, çünkü lignin'den uçucu fenoller ve fenolik aldehitler ve selüloz ve hemiselülozlardan furfural bileşikler şeker yıkımı ekstrakte edilir.
Geleneksel meşe fıçı yaşlanması yüzyıllardır yaygın olarak kullanılmasına rağmen, hala bazı doğal dezavantajlar vardır. İlk olarak, bir varildeki yaşlanma süreci normalde birkaç aydan birkaç yıla kadar sürer ve bu da çok zaman alıcıdır. İkincisi, fıçılar pahalıdır, şaraphanede çok fazla yer kaplar ve zamanla değiştirilmesi gerekir. Üçüncüsü, meşe fıçılar yaşlandıkça, mayalar Brettanomyces ve Dekkera cinsleri gibi istenmeyen mikroorganizmalar tarafından kontamine olabilirler.
Ultrasonik sanitasyon ve şarap fıçılarının temizliği hakkında daha fazla bilgi edinin!

Şarap Yaşlanma ve Olgunlaşma için Ultrasonik Ekipman

Birkaç on yıldan beri, Hielscher Ultrasonics, yiyecek ve içecek endüstrisine yüksek güçlü, düşük frekanslı ultrasonik işlemcilerin güvenilir tedarikçisidir. Şarap imalathaneleri ve içki fabrikaları, daha verimli koşullar altında yüksek kaliteli şaraplar ve alkollü içecekler üretmek, yani hızlandırılmış bir süreçte ve hassas bir şekilde kontrol edilebilir koşullar altında yüksek kaliteli sonuçlar elde etmek için ultrasonik teknolojiyi benimsemiştir.
Hielscher ultrasonicators araştırma ve kalite kontrol için el laboratuar cihazından tezgah üstü ve butik üzüm bağları ve orta boy şarap üreticileri için pilot sistemler yanı sıra büyük ticari şarap üreticileri için yüksek verimli ultrasonicators her boyutta mevcuttur.
Tüm Hielscher ultrasonik işlemciler dijital renkli ekran, sofistike yazılım, akıllı ayarlar, entegre SD kart otomatik veri protokolü ve hassas çalışma, tekrarlanabilir ve tekrarlanabilir sonuçlar yanı sıra en yüksek kullanıcı dostu için tarayıcı uzaktan kumanda dahil olmak üzere state-of-the-art teknoloji sahiptir. Dünya çapındaki müşteriler, şarap imalathanelerinde ve içki fabrikalarında Hielscher Ultrasonics teknolojisini kullanıyor, yaşlanma, meşe ve şarap ve alkollü içkileri aşılamada harika sonuçlar elde ediyor.
Şimdi bizimle iletişime geçin! İyi eğitimli ve uzun süreli deneyimli personelimiz teknik bilgiler, ideal ultrasonicator ve unbinding teklifleri hakkında öneriler konusunda size yardımcı olacaktır!

Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir: