Sharoblarni ultratovush yordamida yetiltirish va eman yogʻochi bilan ishlov berish
Sharobni yetiltirish va eman yogʻochi bilan ishlov berish uning yakuniy taʼmi va sifatiga katta hissa qoʻshadi. Har ikkala jarayon ham uzoq vaqt talab qilishi maʼlum; yetilish jarayoni koʻpincha bir necha yil davom etadi. Ultratovush juda samarali va tezkor texnologiya boʻlib, sharobning yetilishini jadallashtiradi hamda eman birikmalarini ekstraksiya qilish, mikrooksigenatsiya va kimyoviy jarayonlarni (masalan, polimerlanishni) sezilarli darajada tezlashtiradi. Ultratovush bilan ishlov berish orqali yosh sharoblarni bir necha daqiqa ichida eman bochkalarda bir necha yil yetiltirilgan sharoblarga xos xushboʻy hidlar majmuasiga ega yetilgan sharoblarga aylantirish mumkin.
Ultratovushli ekstraksiya yordamida emandan olinadigan sharob taʼmlari
Sharobni yetiltirish davomida ultratovush bilan ishlov berilganda, eman yogʻochidan olinadigan, ogʻizni burishtiruvchi xususiyat bilan bogʻliq fenol birikmalari hamda aromatik birikmalar nihoyatda tez sharobga oʻtadi. Ultratovush eman birikmalarining ekstraksiyasini bir necha daqiqagacha tezlashtirdi – sharoblarni bochkalarda anʼanaviy yetiltirish esa bir necha yil davom etadi.
Sharobga ultratovush yordamida eman yogʻochi bilan ishlov berish
Eman yogʻochi bilan ishlov berishni jadallashtirish uchun eman payrahalari yoki bochka taxtachalariga sharob ichida ultratovush bilan ishlov beriladi. Ultratovush toʻlqinlari yogʻoch materialining hujayra devorlarini ochib, parchalaydi; natijada tanninlar, fenollar, furones, laktonlar va boshqalar kabi hujayra ichidagi birikmalar ultratovushli kavitatsiya orqali sharobga ajralib chiqadi. Ultratovushli tebranish va kavitatsiya kuchli turbulentlik hamda mikrooqimlarni hosil qilgani sababli, hujayra ichi bilan uni oʻrab turgan erituvchi oʻrtasidagi massa almashinuvi keskin jadallashadi va biomolekulalar (yaʼni aroma birikmalari) samarali va tez ajralib chiqadi. Ultratovush bilan ishlov berish sof mexanik ishlov boʻlgani uchun sharobga hech qanday kimyoviy moddalar qoʻshmaydi.
Sharobni anʼanaviy yetiltirish va ultratovush yordamida yetiltirishdagi sifatlarni taqqoslash. Ultratovush yordamida yetiltirilgan sharob oʻzining eng yuqori sifatiga sezilarli darajada tezroq erishadi.
(grafik: ©Yıldırım va Dündar, 2017, Leonhardt va Morabito, 2007 asosida moslashtirilgan).
Ultratovush bilan ishlov berish sharobni bir necha daqiqa ichida yetiltirishi mumkin. Ultratovush kimyoviy jarayonlarni boshlash va emandan olinadigan birikmalarning (masalan, aroma birikmalarining) yogʻochdan sharobga oʻtishini tezlashtirish uchun ishlatiladi.
Ultratovush – faqat mexanik kuchlar
Yuqori intensivlikdagi, past chastotali ultratovush yuqori bosim, harorat va kuchli siljish kuchlari bilan tavsiflanadigan, energiya zichligi yuqori sharoitlarni hosil qiladi. Bu fizik kuchlar hujayra ichidagi birikmalarni muhitga chiqarish uchun hujayra tuzilmalarining parchalanishiga yordam beradi. Bundan tashqari, sharobni ultratovush yordamida yetiltirish jarayoni mikrooksigenatsiya va oksidlanish jarayonlarini kuchaytiradi. Shu tariqa, nazorat qilinadigan ultratovush bilan ishlov berish sharobdagi kimyoviy reaksiyalarga ijobiy taʼsir koʻrsatishi mumkin. Ultratovush yordamida yetiltirilgan sharoblar anʼanaviy yetiltirilgan sharoblarga qaraganda oʻzining eng yuqori sifatiga sezilarli darajada tezroq erishadi. Bundan tashqari, ultratovush yordamida yetiltirilgan sharoblar yuqoriroq saqlanish darajasini koʻrsatadi, shuning uchun ultratovush bilan ishlov berilgan sharob standart yetiltirish jarayoniga qaraganda oʻzining eng yuqori sifatini uzoqroq vaqt saqlab turadi.
Hujayra devorining parchalanish mexanizmi: (a) kavitatsiya tufayli hujayra devorining buzilishi. (b) erituvchining hujayra tuzilmasiga diffuziyasi.
(Grafik Shirsath et al., 2012 asosida moslashtirilgan)
Sharobni ultratovush yordamida yetiltirishning eman bochkalarida yetiltirishga nisbatan afzalliklari
Eman bochkalaridan foydalanish sharobni yetiltirishning keng tarqalgan, anʼanaviy usulidir. Eman bochkalarida uzoq saqlash davomida oksidlanish oz miqdorda sodir boʻladi. Yuqori sifatli sharobni saqlash muddati koʻpincha bir necha yilni tashkil etadi, shu sababli bu qimmat jarayondir. Eman bochkalarida yetilish davomida sharobda koʻplab oʻziga xos aromalar hosil boʻladi. Yillar davom etadigan uzoq yetilish jarayoni va u bilan bogʻliq vaqt yoʻqotishidan tashqari, eman bochkalarini sotib olish va saqlab turish ham qimmatga tushadi. Achitqi turlari (masalan, Brettanomyces va Dekkera) kabi nomaqbul mikroorganizmlar sharob bochkalarini ifloslantirishi mumkin. Achitqilar tufayli buzilgan sharob yomon taʼmi va hidi bilan maʼlum.
Bochkalarda anʼanaviy eman yogʻochi bilan ishlov berishning ushbu kamchiliklari sababli, sharobni ultratovush yordamida yetiltirish va eman yogʻochi bilan ishlov berish bochkalarda anʼanaviy yetiltirishga iqtisodiy jihatdan samarali va ilmiy isbotlangan muqobildir. Ultratovush bilan ishlov berish yetilish vaqtini qisqartiradi va sharobning bir nechta sifat omillarini yaxshilaydi. Ultratovush bilan ishlov berish sharob ishlab chiqarish jarayonining turli bosqichlarida, jumladan, matseratsiya, polifenollar ekstraksiyasi, shuningdek, yetiltirish, yetilish va eman yogʻochi bilan ishlov berishda qoʻllanishi mumkin. Ilmiy tadqiqotlar va sanoatda joriy etish natijalari sharob ishlab chiqarishda ultratovush bilan ishlov berishning asosli ekanini isbotlaydi: yetiltirish muddatlari sezilarli darajada qisqaradi va yuqori sifatli sharoblar samaraliroq ishlab chiqariladi.
Ultratovush yordamida tezlashtirilgan sharob yetilishi: Prof. Th. Kleinschmidt tadqiqoti American Blend yogʻoch payrahalari mavjudligida ultratovush bilan ishlov berilganda qizil sharobdagi 3-Methyl-1Butanol aromasining foydali oʻzgarishini koʻrsatadi. (UIP2000hdT ultratovush qurilmasi, amplituda 43µm, sonotrod yuzasi 9cm2)
UIP4000hdT ultratovush qurilmasining yuqori hajmiy oqim tezliklarida sharobga sanoat miqyosida ishlov berish uchun oʻrnatilishi.
Sharoblarni ultratovush yordamida yetiltirish boʻyicha ilmiy tadqiqotlar
Ultratovush intensivligi yoki akustik energiya zichligining nisbatan oʻrtacha darajasi fenol birikmalarining eman payrahalaridan sharobga tez ekstraksiya qilinishi va yuvilib chiqishiga yordam berishi mumkin; shu tariqa, sezilarli darajada qisqartirilgan yetilish vaqtida sharobning taʼmi va oziqaviy qiymati oshishi mumkin. Bundan tashqari, ultratovush bilan ishlov berish sharob tarkibini tez oʻzgartirishga qodir; bu akustik kavitatsiya taʼsiridan kelib chiqadi, deb taxmin qilinadi. Shu sababli, akustik energiya zichligining yuqori darajasi sharob tarkibining ultratovush yordamida oʻzgarishiga yordam beradi, deb hisoblanadi. (qarang: Yang et al., 2014)
Jiménez-Sánchez et al. (2020) eman payrahalari va ultratovushdan foydalangan holda xeres sirkasida ham shunga oʻxshash yetiltirish taʼsirlarini qayd etgan. Ultratovush bilan ishlov berish anʼanaviy yetiltirishga qaraganda yetilish vaqtini sezilarli darajada qisqartirgan.
Aroma birikmalarini emandan ultratovush yordamida ajratib chiqarish
Breniaux va hamkasblari eman sharob bochkalarini tozalash uchun yuqori quvvatli ultratovush taʼsirini hamda ishlov berilgandan keyin bochkalar sharobni yetiltirish uchun ishlatilganda polifenol va boshqa birikmalarning keyingi ajralib chiqishini oʻrgandilar. Polifenollar va ellagitanninlar, lignin hamda aromatik prekursorlar kabi fitokimyoviy moddalar sharobning yetilishi va taʼmiga katta hissa qoʻshadi. Umuman olganda, tadqiqot ultratovush bilan ishlov berish juda qisqa ishlov vaqti ichida polifenollar va boshqa biofaol birikmalarning yuqoriroq chiqimini taʼminlaganini koʻrsatdi. Masalan, 8 oy va 12 oy yetiltirishda ultratovush bilan ishlov berilgan holatda furfurol konsentratsiyasi yuqoriroq boʻlib, muqobil bugʻ bilan ishlov berishga qaraganda konsentratsiya 18,8 dan 92,6% gacha oshgan. 5-metilfurfurol konsentratsiyasi 1 yillik bochkalarga (12 oy yetiltirilgan sharob) va 2 yillik bochkalarga (2, 8 va 12 oy yetiltirilgan sharob) ultratovush bilan ishlov berilganda sezilarli darajada yuqoriroq boʻlib, oʻsish 20,5 dan 97% gacha boʻlgan. Viski laktonining diastereoizomerlariga kelsak, ultratovush bilan ishlov berilgan 3 yillik bochkalarda trans-viski laktoni sezilarli darajada yuqoriroq boʻlgan: 12 oy yetiltirilgandan soʻng sharobdagi konsentratsiya 75,2 ± 5,6 μg/L boʻlib, bugʻ bilan ishlov berilgan bochkada yetiltirilgan sharobga nisbatan 46,9% oshgan. Vanillin va siringaldegid konsentratsiyalari boʻyicha ham sharobda oʻlchangan qiymatlar ultratovush bilan ishlov berilgandan keyin sezilarli darajada yuqoriroq boʻlgan. Bochkaga bugʻ bilan ishlov berish bilan taqqoslaganda, jami energiya sarfi yuqori quvvatli ultratovush uchun 0,38 kWh va suv bugʻi uchun 3 kWh boʻlgan, yaʼni 7,89 baravar kam.
(qarang: Breniaux et al., 2021)
Sharobda ultratovush yordamida jadallashtiriladigan kimyoviy reaksiyalar
Sharobni yetiltirish davomida koʻplab kimyoviy reaksiyalar sodir boʻladi. Masalan, proantosianidin birikmalari polimerlanishga, antosianinlar bilan kondensatsiyalanishga hamda oqsillar va polisaxaridlar kabi boshqa polimerlar bilan birikishga moyil. Antosianinlar bilan bu kondensatsiya reaksiyasi qizil sharob rangining toʻqlashishi va barqarorlashishida ishtirok etadigan asosiy kimyoviy reaksiya boʻlib, rang yorqin qizildan jigarrang tusli toʻq qizilga oʻzgaradi.
Masuzawa et al., 2000 tomonidan oʻtkazilgan dastlabki tadqiqotlar ultratovush fenol birikmalarining polimerlanishini jadallashtirishini va sharob yetilishi davomida qizil sharobdagi polifenollar miqdorini oshirishini allaqachon koʻrsatgan edi.
Sharobni bochkalarda yetiltirish davomida yogʻochdan sharobga yuzlab birikmalar ekstraksiya qilinishi mumkin; bu tayyor sharobning taʼmi, aromasi va ogʻizda hosil qiladigan sezgilariga bevosita hissa qoʻshadi. Eman yogʻochining tolali tarkibi yetiltirish jarayonida muhim rol oʻynaydi, chunki lignindan uchuvchan fenollar va fenol aldegidlari, shuningdek, sellyuloza va gemitsellyulozalar shakarlarining parchalanishidan hosil boʻlgan furfurol birikmalari ekstraksiya qilinadi.
Eman bochkalarida anʼanaviy yetiltirish asrlar davomida keng qoʻllanib kelgan boʻlsa-da, uning ayrim ajralmas kamchiliklari hali ham mavjud. Birinchidan, bochkada yetiltirish jarayoni odatda bir necha oydan bir necha yilgacha davom etadi va juda koʻp vaqt talab qiladi. Ikkinchidan, bochkalar qimmat, sharob ishlab chiqarish korxonasida koʻp joy egallaydi va vaqt oʻtishi bilan almashtirilishi kerak. Uchinchidan, eman bochkalari eskirgani sari ular Brettanomyces va Dekkera achitqi avlodlari kabi nomaqbul mikroorganizmlar bilan ifloslanishi mumkin.
Sharob bochkalarini ultratovush yordamida sanitariya ishlovidan oʻtkazish va tozalash haqida batafsil oʻqing!
Sharobni yetiltirish va yetilishi uchun ultratovush uskunalari
Hielscher Ultrasonics bir necha oʻn yildan beri oziq-ovqat va ichimliklar sanoati uchun yuqori quvvatli, past chastotali ultratovush protsessorlarining ishonchli yetkazib beruvchisidir. Sharob ishlab chiqarish va distillash korxonalari yuqori sifatli sharoblar va alkogolli ichimliklarni samaraliroq sharoitlarda ishlab chiqarish, yaʼni tezlashtirilgan jarayonda va aniq nazorat qilinadigan sharoitlarda yuqori sifatli natijalarga erishish uchun ultratovush texnologiyasini joriy etgan.
Hielscher ultratovush qurilmalari har qanday oʻlchamda mavjud: tadqiqot va sifat nazorati uchun qoʻlda ushlanadigan laboratoriya qurilmasidan tortib, kichik ixtisoslashgan uzumchilik xoʻjaliklari va oʻrta hajmdagi sharob ishlab chiqaruvchilar uchun stol usti va tajriba-sinov tizimlarigacha, shuningdek, yirik tijoriy sharob ishlab chiqaruvchilar uchun yuqori ishlov berish unumdorligiga ega ultratovush qurilmalarigacha.
Barcha Hielscher ultratovush protsessorlari eng zamonaviy texnologiyalar bilan jihozlangan: raqamli rangli displey, ilgʻor dasturiy taʼminot, aqlli sozlamalar, oʻrnatilgan SD-kartaga maʼlumotlarni avtomatik qayd etish va brauzer orqali masofadan boshqarish. Bular aniq ishlashni, takrorlanadigan va qayta hosil qilinadigan natijalarni hamda foydalanishning eng yuqori qulayligini taʼminlaydi. Dunyo boʻylab mijozlar sharob ishlab chiqarish va distillash korxonalarida Hielscher Ultrasonics texnologiyasidan foydalanib, sharoblar va kuchli alkogolli ichimliklarni yetiltirish, eman yogʻochi bilan ishlov berish va ularga damlama orqali taʼm berishda ajoyib natijalarga erishmoqda.
Hoziroq biz bilan bogʻlaning! Yaxshi tayyorgarlikka ega va koʻp yillik tajribali xodimlarimiz sizga texnik maʼlumotlar, eng mos ultratovush qurilmasi boʻyicha tavsiyalar va majburiyat yuklamaydigan narx takliflari bilan yordam beradi!
Quyidagi jadval ultratovush qurilmalarimizning taxminiy ishlov berish quvvati haqida tasavvur beradi:
| Partiya hajmi | Hajmiy oqim tezligi | Tavsiya etiladigan qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 dan 500mL gacha | 10 dan 200mL/min gacha | UP100H |
| 10 dan 2000mL gacha | 20 dan 400mL/min gacha | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 dan 20L gacha | 0,2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100L gacha | 2 dan 10L/min gacha | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 dan 100L/min gacha | UIP16000 |
| n.a. | kattaroq | quyidagi qurilmalardan iborat klaster: UIP16000 |
Biz bilan bogʻlaning! / Bizdan soʻrang!
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, tajriba-sinov va sanoat miqyosida aralashtirish, dispersiyalash, emulsiyalash va ekstraksiya uchun yuqori samarali ultratovushli gomogenizatorlar ishlab chiqaradi.
Adabiyotlar / Manbalar
- Parthey, Beatrix; Lenk, Matthias; Kleinschmidt, Thomas (2014): Ultraschallbehandlung von Traubenmaische und Wein. Präsentation der Hochschule Anhalt, Mitteldeutsches Institut für Weinforschung, 2014.
- Breniaux, M.;Renault, P.; Ghidossi, R. (2021): Impact of High-Power Ultrasound for Barrel Regeneration on the Extraction of Wood Volatile and Non-Volatile Compounds. Processes 2021, 9, 959.
- Y. Tao, Z. Zhang, D. Sun (2014): Experimental and modeling studies of ultrasound-assisted release of phenolics from oak chips into model wine. Ultrasonics Sonochemistry 21, (2014). 1839–1848.
- Y. Tao, J.F. Garcia, D.W . Sun (2014): Advances in wine aging technologies for enhancing wine quality and accelerating wine aging process. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 54, 2014. 817–835.
- Masuzawa, Nobuyoshi; Ohdaira, Etsuzo; Ide, Masao (2000): Effects of Ultrasonic Irradiation on Phenolic Compounds in Wine. Japanese Journal of Applied Physics, 39 (Part 1, No. 5B), 2000. 2978–2979.
- B.K. Tiwari; A. Patras; N. Brunton; P.J. Cullen; C.P. O’Donnell (2010): Effect of ultrasound processing on anthocyanins and color of red grape juice. Ultrasonic Sonochemistry 17(3), 2010. 598–604.
Hielscher Ultrasonics yuqori samarali ultratovushli gomogenizatorlarni laboratoriya oʻlchamidan tortib sanoat oʻlchamigacha ishlab chiqaradi.