Yuqori quvvatli ultratovush yordamida polifenollarga boy vinolar
Ultratovush bilan ishlov berish fenol birikmalarining uzumdan sharbatga ekstraksiyasini yaxshilaydi, bu umumiy polifenol miqdoriga hissa qoʻshadi – shu orqali vinoning keyingi yetiltirish jarayonini yaxshilaydi. Yuqori quvvatli ultratovushni qoʻllash ekstraksiya unumini oshiradi va vinolarning yetilishini tezlashtiradi. Shu sababli yuqori quvvatli ultratovush ezilgan uzumga ishlov berish uchun tasdiqlangan usul boʻlib, polifenollarni ekstraksiya qilish, vinoni yetiltirish / pishitish va eman yogʻochi bilan ishlov berish uchun qoʻllanadi.
Polifenollarni ekstraksiya qilish va vinoni pishitish uchun yuqori quvvatli ultratovush
Vino ishlab chiqarishda ultratovushning taʼsir mexanizmi ultratovushli / akustik kavitatsiyaga asoslanadi. Kavitatsiya natijasida yuzaga keladigan yuqori siljish kuchlari hujayra tuzilmalarini parchalaydi va hujayra devorlaridagi teshikchalarni kengaytiradi. Bu hujayra ichidagi moddalarning (masalan, kraxmal, fermentlar, oqsillar, fenol komponentlari) ajralib chiqishiga olib keladi. Ultratovush toʻlqinlarining sonomexanik kuchlari erituvchining toʻqimada tarqalishiga va hujayra materialiga kirib borishiga yordam beradi, bu esa massa almashinuvini sezilarli darajada oshiradi. Bundan tashqari, ultratovush bilan ishlov berish polifenollarning polimerlanishi va kondensatsiyasi kabi biokimyoviy reaksiyalarni ragʻbatlantiradi hamda mikrooksigenatsiyani yuzaga keltiradi. Ultratovushning bu taʼsirlarining barchasi vinolarni yetiltirish va pishitishga hissa qoʻshadi.
Vinoni yetiltirish va pishitish uchun yuqori quvvatli ultratovush: UIP4000hdT ultratovush tizimi sanoat miqyosida vino ishlab chiqarishda qoʻllanadi.
Hujayra devorini parchalash mexanizmi: (a) kavitatsiya tufayli hujayra devorining buzilishi. (b) erituvchining hujayra tuzilmasiga diffuziyasi.
(Grafik Shirsath va boshq., 2012 asosida moslashtirilgan)
Uzumdan polifenollarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilish
Vinodagi polifenollar: Vinolarda polifenollar va vino sifati oʻzaro chambarchas bogʻliq. Uzumning bu ikkilamchi metabolitlari vinoning organoleptik xususiyatlariga sezilarli taʼsir koʻrsatadi va shu orqali rang, ogʻizni burishtiruvchi xususiyat va achchiqlik kabi sifat omillariga taʼsir qiladi. Vino ishlab chiqarish jarayonida (masalan, fermentatsiyadan oldin uzum sharbatiga ultratovush bilan ishlov berish) va vinoni yetiltirish vaqtida (yogʻoch bilan kontaktda yoki kontaktsiz) polifenollarni ekstraksiya qilish uchun ultratovush bilan ishlov berish polifenollar va taninlarning murakkab oʻzgarishlariga (mikrooksigenatsiya, kopigmentatsiya, siklobirikish, polimerlanish va oksidlanish) olib keladigan cheksiz reaksiyalarni yuzaga keltiradi.
Vino fermentatsiyasidan oldin uzum sharbatiga ultratovush bilan ishlov berish
Uzum sharbatiga ultratovush qoʻllanganda, uzum etidan polifenollarning ajralib chiqishi ortadi. Akustik kavitatsiya – ultratovush bilan ishlov berishning ishlash prinsipi – hujayra tuzilmalarini juda samarali parchalashi va hujayra ichidagi tuzilmalarni ochishi tufayli, anʼanaviy presslashga qaraganda uzum va uzum poʻstidan ancha koʻp biofaol birikmalar ajralib chiqadi. Bu biofaol birikmalarga taʼm va xushboʻylik beruvchi birikmalar, pigmentlar hamda taninlar, antosianinlar, flavan-3-ollar, proantosianidinlar va flavonollar kabi salomatlikni mustahkamlovchi moddalar; resveratrol kabi stilbenoidlar; benzoy, kofein va dolchin kislotalari kabi fenol kislotalari; katexinlar, shuningdek, vino kislotasi va olma kislotasi hamda boshqa moddalar kiradi. Bundan tashqari, vino ishlab chiqarishdagi fermentatsiya jarayoni uchun juda muhim boʻlgan glyukoza va fruktoza kabi tabiiy shakarlar ham ekstraksiya qilinadi. Ultratovush bilan ishlov berish vino ishlab chiqarishning turli bosqichlarida qoʻllanishi mumkin. García-Martín va Sun (2013) oʻz tadqiqotida ultratovushni tez yetiltirish texnikasi sifatida taqdim etadi; u vinolarda antosianinlar miqdorini oshirishi va taninlar miqdorini kamaytirishi mumkin, bu esa yuqori sifatli vinolar ishlab chiqarish uchun ijobiy hisoblanadi. Koʻplab tadqiqotlar vino ishlab chiqarish davomida yuqori quvvatli ultratovushning ijobiy taʼsirini isbotlagan. Shu sababli ultratovush bilan ishlov berish vino ishlab chiqarish jarayonlaridagi bir qancha maqsadlar uchun eng istiqbolli texnologiyalardan biri hisoblanadi. Bundan tashqari, ultratovush ezilgan uzumda qoʻllash uchun rasman tasdiqlangan usuldir. (qarang: Natolino va Celotti, 2022)
Hochschule Anhalt universitetining Markaziy Germaniya vino tadqiqotlari institutidan Prof. Thomas Kleinschmidt rahbarligida oʻtkazilgan tadqiqotlar ultratovush bilan ishlov berilgan vinoda polifenollar miqdorining sezilarli oshishini yaqqol koʻrsatadi. Masalan, Germaniyaning Blauer Zweigelt turidagi qizil vinosida polifenollar miqdori 40% dan koʻproqqa oshgan. Tadqiqot uchun 1,5L Blauer Zweigelt qizil vinosiga amplituda 100% ga sozlangan holda ultratovush bilan ishlov berilgan (amplituda 43 μm, sonotrod yuzasi 9 cm2). Qizil rang uchun optik yutilish 520 nm da oʻlchangan. Umumiy polifenol miqdorini katexin ekvivalentlarida oʻlchash uchun Folin-Ciocalteu tahlili qoʻllangan boʻlib, u umumiy polifenollar miqdorining 40% ga oshganini koʻrsatgan.
Vino fermentatsiyasidan oldin uzum sharbatiga ultratovush bilan ishlov berish polifenollar miqdorini 40% gacha oshiradi.
(Tadqiqot va grafik: © Prof. Th. Kleinschmidt, Hochschule Anhalt)
- yanada kuchli taʼmlar
- koʻproq polifenollar
- toʻqroq rang
- kamroq ogʻizni burishtiruvchi xususiyat
- yuqoriroq HCl indeksi
- ogʻizda yumshoqroq, uygʻunroq sezilish
Ultratovush uzum sharbatidan olinadigan polifenollar unumini oshirish uchun qoʻllanadi. Bundan tashqari, ultratovush bilan ishlov berish vinoni bir necha daqiqa ichida yetiltirishi mumkin.
Natolino va Celotti (2022) tomonidan oʻtkazilgan yana bir tadqiqot ham ultratovush bilan ishlov berilgandan keyin vino sifati yuqoriroq boʻlishini koʻrsatgan. Italiyaning Udine universiteti tadqiqotchilari ultratovush bilan ishlov berishning qizil vinoga taʼsirini oʻrganish uchun S26d14 sonotrodli Hielscher UP200St ultratovush qurilmasidan foydalangan. Quyidagi grafiklarda koʻrsatilganidek, ultratovush bilan ishlov berilgan barcha namunalarda HCl indeksi ishlov berilmagan namunadagi 68,06 ± 1,72 dan ishlov berilgan namunalarning oʻrtacha qiymati boʻlgan 73,78 ± 1,52 gacha oshadi. Amplitudaning oshishi va ultratovush bilan ishlov berish vaqti oʻrtasida aniq tendensiyani ajratib koʻrsatishning iloji boʻlmagan, biroq 30% amplitudada 2 min davomida ishlov berilgan namunalar (71,59 ± 1,06) va 90% amplitudada 10 min davomida ishlov berilgan namunalar (74,25 ± 1,53) oʻrtasida HCl indeksining sezilarli oshishini kuzatish mumkin. Shu bilan birga, ultratovush ogʻizni burishtiruvchi xususiyatni ishlov berilmagan vinodagi 91,8 ± 1,2 dan ultratovush bilan ishlov berilgan namunalarning oʻrtacha qiymati boʻlgan 82,7 ± 3,7 gacha kamaytiradi (oʻng tomondagi grafiklarga qarang).
Ultratovush bilan ishlov berish taninlar va polisaxaridlar kabi kolloid moddalarning zarracha oʻlchamini kamaytiradi, bu esa barqarorlikning yaxshilanishiga va yakuniy sensor sezgilarning yaxshilanishiga hissa qoʻshadi.
- yanada kuchli taʼm va xushboʻylik guldastasi
- koʻproq polifenollar
- toʻqroq rang
- kamroq ogʻizni burishtiruvchi xususiyat
- yuqoriroq HCl indeksi
- ogʻizda yumshoqroq, uygʻunroq sezilish
Vinoni ultratovush yordamida yetiltirish va pishitish
Ultratovush toʻlqinlari sof fizik, sonomexanik deb ataladigan kuchlarni qoʻllash orqali vinoning yetilishini tezlashtiradi. Uzum va vino turiga moslab sozlanganda, ultratovush bilan ishlov berish antosianin va taninlar oʻrtasidagi kondensatsiya reaksiyasi tezligini oshirishi, vinoning tabiiy rangi shakllanishi uchun odatda zarur boʻladigan vaqtni qisqartirishi va shu orqali vinoni yetiltirish uchun talab qilinadigan vaqtni kamaytirishi mumkin.
Ultratovush yordamida tezlashtirilgan vino pishitish: Prof. Th. Kleinschmidt tadqiqoti American Blend yogʻoch payrahalari ishtirokida ultratovush bilan ishlov berilganda qizil vinodagi 3-Methyl-1Butanol xushboʻyligining ijobiy oʻzgarishini koʻrsatadi. (UIP2000hdT ultratovush qurilmasi)
HCl indeksi (A), ogʻizni burishtirish indeksi (B) va zarracha oʻlchami (C) – ishlov berilmagan (nazorat) namunalar hamda turli amplituda darajalarida (30, 60 va 90%) va turli ultratovush bilan ishlov berish vaqtlarida (2, 6 va 10 min) ishlov berilgan namunalarning quti diagrammalari; ishlov berishda qoʻllangan qurilma: UP200St ultratovush qurilmasi.
(Tadqiqot va jadval: © Natolino va Celotti, 2022)
Enologik taninlar yordamida vinoni ultratovush bilan yetiltirish
Eman yogʻochi, uzum urugʻi va poʻsti, oʻsimlik gallari, kashtan, quebracho, gambier va mirobalan mevalaridan ekstraksiya qilingan enologik taninlar taʼm va xushboʻylik profilini hamda rangning saqlanishini yaxshilash uchun vino ishlab chiqarishning turli bosqichlarida qoʻshilishi mumkin. Ultratovush bilan ishlov berish enologik taninlardan foydalangan holda vinoning yetilishini ragʻbatlantirishi mumkin. Ultratovush yordamida eman yogʻochi bilan ishlov berish – yogʻochdan olingan taninlar hamda taʼm va xushboʻylik beruvchi birikmalarni eman taxtachalari yoki payrahalaridan vinoga oʻtkazishning sezilarli darajada tezlashtirilgan jarayonidir. Ultratovush yordamida eman yogʻochi bilan yetiltirilgan vinolar ajoyib taʼm va xushboʻylik profiliga ega boʻladi; bochkada bir necha oy davomida yetiltirishga nisbatan bu profil bir necha daqiqalik qisqa ishlov berish davomida shakllanadi. Ultratovushli ekstraksiya massa almashinuvini oshirish orqali emanning xushboʻy birikmalarini (masalan, vanillan, evgenol, izoevgenol, furfurol, 5-metilfurfurol, gvayakol, 4-methulguaiacol) ajratib chiqaradi.
Sanoat miqyosida vino ishlab chiqarish uchun yuqori unumdor ultratovush qurilmalari
Hielscher Ultrasonics protsessorlari vino ishlab chiqarish va kuchli spirtli ichimliklarni yetiltirish sohasida keng qoʻllanadi. Vino ishlab chiqaruvchilar – ham eksklyuziv butik uzumzorlar, ham yirik vino ishlab chiqaruvchilar – Hielscher uskunalarining keng assortimentidan vinodagi polifenollarni ekstraksiya qilish va vinoni pishitish boʻyicha ishlab chiqarish talablariga mos ideal ultratovush bilan ishlov berish uskunasini topadilar. Ham partiyali, ham uzluksiz oqimdagi jarayon qurilmalari tayyor holda mavjud va oʻsha kunning oʻzida joʻnatilishi mumkin.
Maʼlumotlarni avtomatik qayd etish
Oziq-ovqat va ichimlik mahsulotlarini ishlab chiqarish standartlariga rioya qilish uchun ishlab chiqarish jarayonlari batafsil kuzatilishi va qayd etilishi kerak. Hielscher Ultrasonics raqamli ultratovush qurilmalarida maʼlumotlarni avtomatik qayd etish funksiyasi mavjud. Ushbu aqlli funksiya tufayli ultratovush energiyasi (umumiy va sof energiya), harorat, bosim va vaqt kabi barcha muhim jarayon parametrlari qurilma yoqilishi bilanoq ichki SD-kartaga avtomatik ravishda saqlanadi. Jarayonni kuzatish va maʼlumotlarni qayd etish jarayonni doimiy standartlashtirish hamda mahsulot sifati uchun muhimdir. Avtomatik qayd etilgan jarayon maʼlumotlariga kirish orqali avvalgi ultratovush bilan ishlov berish seanslarini qayta koʻrib chiqishingiz va natijani baholashingiz mumkin.
Foydalanish uchun qulay yana bir funksiya – raqamli ultratovush tizimlarimizni brauzer orqali masofadan boshqarishdir. Brauzer orqali masofadan boshqarish yordamida ultratovush protsessoringizni istalgan joydan masofadan ishga tushirishingiz, toʻxtatishingiz, sozlashingiz va kuzatishingiz mumkin.
Eng yuqori sifat standartlariga muvofiqlik – Germaniyada loyihalashtirilgan va ishlab chiqarilgan
Hielscher ultratovush qurilmalarining ilgʻor apparat taʼminoti va aqlli dasturiy taʼminoti oʻsimlik xomashyongizdan takrorlanuvchan natijalar bilan ishonchli ultratovushli ekstraksiya natijalarini hamda qulay, xavfsiz ishlatishni kafolatlash uchun ishlab chiqilgan. Mustahkamlik, ishonchlilik, toʻliq yuklama ostida 24/7 ishlash va ishchi nuqtayi nazaridan boshqarishning soddaligi Hielscher ultratovush qurilmalarini maqbul qiladigan qoʻshimcha sifat omillaridir.
Hielscher Ultrasonics ekstraktorlari butun dunyoda oziq-ovqat va ichimlik mahsulotlarini yuqori sifatli ekstraksiya qilishda qoʻllanadi. Yuqori unum va ustun sifatni taʼminlashi isbotlangan Hielscher ultratovush qurilmalaridan nafaqat kichik butik vino ishlab chiqaruvchilar, balki asosan tijoriy sotuvga chiqariladigan vinolarni sanoat miqyosida ishlab chiqarishda foydalaniladi. Mustahkam apparat taʼminoti va aqlli dasturiy taʼminoti tufayli Hielscher ultratovush protsessorlarini osongina boshqarish va kuzatish mumkin.
Germaniyaning Teltow shahridagi Hielscher Ultrasonics – egasi tomonidan boshqariladigan oilaviy korxona. Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatiga ega. Albatta, Hielscher ultratovush qurilmalari CE talablariga muvofiq boʻlib, UL, CSA va RoHs talablariga javob beradi.
Quyidagi jadval ultratovush qurilmalarimizning taxminiy ishlov berish quvvati haqida tasavvur beradi:
| Partiya hajmi | Hajmiy oqim tezligi | Tavsiya etiladigan qurilmalar |
|---|---|---|
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 2–15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | kattaroq | quyidagi qurilmalar klasteri: UIP16000 |
Biz bilan bogʻlaning! / Bizdan soʻrang!
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, tajriba va sanoat miqyosida aralashtirish, dispersiyalash, emulsiyalash va ekstraksiya qilish uchun yuqori unumdor 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.
- 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.
Bilishga arziydigan faktlar
Vinodagi biofaol moddalar
Vinodagi fenol miqdori fenol birikmalarini – vinoning taʼmi, rangi va ogʻizda sezilishiga taʼsir qiluvchi bir necha yuz kimyoviy birikmadan iborat katta guruhni oʻz ichiga oladigan tabiiy fenol va polifenollarni anglatadi. Bu birikmalarga fenol kislotalari, stilbenoidlar, flavonollar, digidroflavonollar, antosianinlar, flavanol monomerlari (katexinlar) va flavanol polimerlari (proantosianidinlar) kiradi. Tabiiy fenollarning bu katta guruhini umumiy tarzda ikki toifaga – flavonoidlar va flavonoid boʻlmagan birikmalarga ajratish mumkin. Flavonoidlarga vinoning rangi va ogʻizda sezilishiga hissa qoʻshadigan antosianinlar va taninlar kiradi. Flavonoid boʻlmagan birikmalarga resveratrol kabi stilbenoidlar hamda benzoy, kofein va dolchin kislotalari kabi fenol kislotalari kiradi.
Polifenollar
Polifenollar oʻsimliklarda uchraydigan ikkilamchi metabolitlardir. Biofaol moddalar sifatida polifenollarni oʻsimlik pigmentlari, taʼm va xushboʻylik komponentlari, fotosintez tizimini himoyalovchi moddalar yoki biopolimerlar (masalan, lignin va suberin) uchun tuzilish birliklari sifatida tasniflash mumkin. Polifenollar sinfiga flavonoidlar va antosianinlar, prosianidinlar, benzoy kislotasi hosilalari (masalan, vanilin kislotasi kabi gidroksibenzoy kislotalari, gall kislotasi kabi trigidroksibenzoy kislotalari va protokatex kislotasi kabi digidroksibenzoy kislotalari), dolchin kislotasi hosilalari (kofein kislotasi va p-kumar kislotasi kabi gidroksidolchin kislotalari) va stilben hosilalari (masalan, resveratrol) kiradi.
Bugungi kunda oʻsimliklarda 8000 dan ortiq polifenol birikmalari aniqlangan.
Hielscher Ultrasonics yuqori unumdor ultratovushli gomogenizatorlarni laboratoriya miqyosidan sanoat miqyosigacha ishlab chiqaradi.