Làm sạch và khử khuẩn thùng rượu vang hiệu quả bằng siêu âm
Các thùng gỗ sồi dùng để ủ rượu vang có thể được làm sạch và khử khuẩn hiệu quả bằng siêu âm công suất cao. Quá trình xử lý bằng siêu âm loại bỏ tartrat và tiêu diệt các vi sinh vật như nấm men (Brettanomyces, Dekkera). Ngoài ra, các hợp chất tạo hương trong gỗ trở nên sẵn có hơn khi các thùng này sau đó được dùng để ủ và làm chín rượu vang.
Làm sạch thùng rượu vang bằng siêu âm
Siêu âm công suất cao tạo ra nhiều tác động khác nhau lên bề mặt và cấu trúc sâu bên trong gỗ. Hiện tượng xâm thực siêu âm (còn gọi là xâm thực âm học) trong gỗ tạo ra các điều kiện có mật độ năng lượng cao cục bộ, bao gồm chênh lệch áp suất lớn, nhiệt độ cao và dòng chất lỏng tốc độ cao.
Các lực vật lý / cơ học do siêu âm này giúp tăng cường khả năng làm ướt bề mặt thùng, loại bỏ cặn bám còn sót lại (ví dụ: tartrat), phá vỡ vi sinh vật và tăng động học truyền oxy.
- Loại bỏ tartrat
- Bất hoạt vi sinh vật
- Hoạt hóa bề mặt gỗ
- Cải thiện khả năng giải hấp oxy
- Làm cho các hợp chất tạo hương trở nên sẵn có
Khử khuẩn thùng rượu vang bằng siêu âm – Kết quả đã được khoa học chứng minh
Các phân tích khoa học như đếm vi sinh vật và đo diện tích bề mặt riêng chứng minh một cách khoa học khả năng bất hoạt vi sinh vật và loại bỏ tartrat bằng siêu âm. Phương pháp làm sạch thùng bằng siêu âm đã được chứng minh là mang lại kết quả có thể lặp lại một cách đáng tin cậy (tính lặp lại) và không bị ảnh hưởng bởi tính không đồng nhất của bề mặt gỗ. Các tấm ván làm thùng gỗ có tính kỵ nước nhất định, cản trở sự giải phóng các hợp chất tạo hương từ cấu trúc sâu bên trong gỗ. Siêu âm hiệu suất cao có thể làm tăng góc tiếp xúc giữa gỗ và chất lỏng, đặc biệt ở nhiệt độ cao (80◦C). Nhờ đó, siêu âm hiệu suất cao thúc đẩy khả năng truyền oxy ban đầu của gỗ, vì gỗ được phục hồi khi tartrat được loại bỏ và gỗ được khử khuẩn đúng cách. Tác động của siêu âm cường độ cao không chỉ làm sạch bề mặt bên ngoài mà còn thâm nhập vào các lớp gỗ sâu hơn thông qua các lỗ rỗng tự nhiên trong gỗ.
Tác động sâu này của quá trình xử lý bằng siêu âm không chỉ khử khuẩn thùng mà còn làm cho hợp chất tạo hương có trong cấu trúc gỗ trở nên sẵn có cho quá trình ủ và làm chín rượu vang.
Ví dụ về việc loại bỏ tartrat trước (trái) và sau (phải) khi xử lý bằng siêu âm (UIP4000hdT, 60ºC).
(Nghiên cứu và hình ảnh: © Breniaux và cộng sự, 2019)
Tiêu diệt nấm men bằng siêu âm
Nghiên cứu của Breniaux và cộng sự (2019) cũng chứng minh rằng siêu âm công suất cao có thể loại bỏ 35% quần thể Brettanomyces spp., 36% tổng số nấm men, 90% vi khuẩn axit lactic và 100% vi khuẩn axit axetic ở độ sâu lên đến 8 mm trong cấu trúc gỗ. Với các thông số vận hành được tối ưu hóa, các nhà nghiên cứu còn có thể cải thiện hơn nữa tác động của quá trình xử lý bằng siêu âm, để tác dụng khử khuẩn bằng siêu âm đạt đến độ sâu 9 mm trong gỗ, cũng là độ sâu mà rượu vang và do đó cả nấm men Brettanomyces có thể thâm nhập.
Tác động của siêu âm đến sự giải hấp oxy của thùng gỗ sồi
Quá trình xử lý bằng siêu âm có tác động đáng kể đến khả năng giải hấp oxy của gỗ. Khi so sánh gỗ sồi đã xử lý bằng siêu âm với gỗ sồi chưa xử lý, tốc độ giải hấp oxy ở gỗ chưa xử lý bằng siêu âm thấp hơn hai lần. Sau khi xử lý bằng siêu âm công suất cao, lượng oxy giải hấp đạt gần 10 mg/L, cho thấy khả năng giải hấp oxy tăng đáng kể nhờ quá trình xử lý bằng siêu âm. Các giá trị giải hấp oxy này của thùng gỗ sồi tái sử dụng đã xử lý bằng siêu âm tương đương với gỗ sồi chưa qua sử dụng, cho thấy các thùng đã qua sử dụng có thể được phục hồi bằng siêu âm và cấu trúc gỗ sồi không bị ảnh hưởng tiêu cực. (tham khảo Breniaux và cộng sự, 2019)
Thiết bị siêu âm hiệu suất cao để làm sạch thùng
Hielscher Ultrasonics dẫn đầu thị trường về thiết bị siêu âm hiệu suất cao. Các thông số vận hành như biên độ siêu âm, thời gian và nhiệt độ nước góp phần vào hiệu quả làm sạch và khử khuẩn thùng rượu vang bằng siêu âm. Các thiết bị siêu âm công suất cao của Hielscher có thể được kiểm soát hoàn toàn để mang lại hiệu quả làm sạch và khử khuẩn đáng tin cậy. UIP4000hdT được trang bị cascatrode là cấu hình điển hình nhất được sử dụng để làm sạch sâu các thùng rượu vang bằng gỗ một cách hiệu quả và nhanh chóng.
Với kinh nghiệm lâu năm trong thiết kế, sản xuất và phân phối thiết bị siêu âm, các thiết bị siêu âm Hielscher được biết đến nhờ hiệu suất, độ bền và độ tin cậy.
Liên hệ với chúng tôi! / Gửi câu hỏi cho chúng tôi!
Hielscher Ultrasonics sản xuất các thiết bị đồng nhất hóa siêu âm hiệu suất cao cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ hóa và chiết xuất ở quy mô phòng thí nghiệm, thí điểm và công nghiệp.
Tài liệu / Tài liệu tham khảo
- Breniaux, M.; Renault, P.; Meunier, F.; Ghidossi, R. (2019): Study of High Power Ultrasound for Oak Wood Barrel Regeneration: Impact on Wood Properties and Sanitation Effect. Beverages, 5, 10; 2019.
- Xusheng Li, Lei Zhang, Ziyao Peng, Yaqi Zhao, Kaiyun Wu, Nan Zhou, Yin Yan, Hosahalli S. Ramaswamy, Jianxia Sun, Weibin Bai (2020): The impact of ultrasonic treatment on blueberry wine anthocyanin color and its In-vitro anti-oxidant capacity. Food Chemistry, Volume 333, 2020.
- García Martín, J.F., Guillemet, L., Feng, C., Sun, D-W. (2013): Cell Viability and Proteins Release during Ultrasound-Assisted Yeast Lysis of Light Lees in Model Wine. Food Chemistry 2013.
Hielscher Ultrasonics sản xuất các thiết bị đồng nhất hóa siêu âm hiệu suất cao từ quy mô phòng thí nghiệm đến quy mô công nghiệp.