Rượu vang giàu polyphenol với siêu âm điện

Ultrasonication cải thiện việc khai thác các hợp chất phenolic từ nho đến phải, góp phần vào tổng hàm lượng polyphenol – từ đó cải thiện quá trình lão hóa hơn nữa của rượu vang. Việc áp dụng siêu âm điện cho năng suất khai thác cao hơn và đẩy nhanh quá trình trưởng thành của rượu vang. Do đó, siêu âm điện là một phương pháp được phê duyệt để điều trị nho nghiền và được áp dụng để chiết xuất polyphenol, ủ / trưởng thành rượu vang và sồi.

Power-siêu âm cho khai thác polyphenol và trưởng thành rượu vang

Cơ chế siêu âm trong sản xuất rượu vang dựa trên siêu âm / âm thanh cavitation. Lực cắt cao hang động phá vỡ cấu trúc tế bào và mở rộng lỗ chân lông trong thành tế bào. Điều này dẫn đến việc giải phóng các vật liệu nội bào (ví dụ như tinh bột, enzyme, protein, thành phần phenolic). Các lực cơ học sono của sóng siêu âm hỗ trợ sự phân bố dung môi trong mô và sự xâm nhập của dung môi vào vật liệu tế bào, điều này dẫn đến sự chuyển khối lượng tăng đáng kể. Ngoài ra, sonication thúc đẩy các phản ứng sinh hóa như trùng hợp và ngưng tụ polyphenol và gây ra vi oxy hóa. Tất cả những hiệu ứng này của siêu âm góp phần vào sự lão hóa và trưởng thành của rượu vang.

Siêu âm Polyphenol khai thác từ nho

Polyphenol trong rượu vang: Trong rượu vang, polyphenol và chất lượng của rượu vang có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Những metaboilte thứ cấp của nho ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính cảm quan trong rượu vang và tác động do đó các yếu tố chất lượng như màu sắc, chất làm se và vị đắng. Ultrasonication cho khai thác polyphenol trong quá trình sản xuất rượu vang (ví dụ, sonication phải trước khi lên men) và trong quá trình lão hóa rượu vang (có hoặc không có tiếp xúc với gỗ) tạo ra các phản ứng vô tận làm phát sinh các biến đổi phức tạp (micro-oxygenation, copigmentation, cycloaddition, trùng hợp, và oxy hóa) của polyphenol và tannin.

Sonication của Must trước khi lên men rượu vang

Khi siêu âm được áp dụng cho nho phải, việc giải phóng polyphenol từ bột nho được tăng lên. Kể từ khi cavitation âm thanh – đó là nguyên tắc làm việc của sonication – phá vỡ cấu trúc tế bào và mở cấu trúc nội bào rất hiệu quả, nhiều hợp chất hoạt tính sinh học được giải phóng từ nho và vỏ nho khi so sánh với ép truyền thống. Các hợp chất hoạt tính sinh học này bao gồm các hợp chất hương vị, sắc tố và các chất tăng cường sức khỏe như tannin, anthocyanin, flavan-3-ols, proanthocyanidins và flavonol; stilbenoids như resveratrol; axit phenolic như axit benzoic, caffeic và cinnamic; catechin, cũng như axit tartaric và axit malic, trong số những người khác. Ngoài ra, các loại đường tự nhiên như glucose và fructose được chiết xuất, rất quan trọng cho quá trình lên men sản xuất rượu vang. Sonication có thể được áp dụng ở các bước khác nhau trong quá trình sản xuất rượu vang. García-Martín và Sun (2013) trình bày siêu âm trong nghiên cứu của họ như một kỹ thuật lão hóa nhanh, có thể cung cấp cho rượu vang hàm lượng anthocyanin cao hơn và giảm tannin, được coi là tích cực để sản xuất rượu vang chất lượng cao. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh những tác động tích cực của siêu âm điện trong quá trình sản xuất rượu vang. Do đó, sonication được coi là một trong những công nghệ hứa hẹn nhất cho một số mục đích trong quy trình sản xuất rượu vang. Hơn nữa, siêu âm là một phương pháp được phê duyệt chính thức để sử dụng trong nho nghiền. (xem Natolino và Celotti, 2022)

Các nghiên cứu dưới sự giám sát của Giáo sư Thomas Kleinschmidt từ Đại học Hochschule Anhalt, Viện Nghiên cứu Rượu vang Trung Đức chứng minh rõ ràng sự gia tăng đáng kể của polyphenol trong rượu vang sonicated. Ví dụ, trong rượu vang đỏ Đức loại Blauer Zweigelt, hàm lượng polyphenolic đã tăng hơn 40%. Trong nghiên cứu, rượu vang đỏ 1,5L Blauer Zweigelt được sonicated ở cài đặt biên độ 100% (biên độ 43 μm, bề mặt sonotrode 9 cm²). Sự tuyệt chủng là ở 520 nm cho màu đỏ. Xét nghiệm Folin-Ciocalteu được sử dụng để đo tổng hàm lượng polyphenol dưới dạng catechin, cho thấy tổng số polyphenol tăng 40%.

Siêu âm có thể được coi là một trong những công nghệ hứa hẹn nhất cho một số mục đích trong quy trình sản xuất rượu vang và nó được chính thức phê duyệt để sử dụng trong các phương pháp điều trị nho nghiền.
Một nghiên cứu khác từ Natolino và Celotti (2022) cũng chứng minh chất lượng rượu vang vượt trội sau khi điều trị siêu âm. Các nhà nghiên cứu từ Đại học Udine ở Ý đã sử dụng máy siêu âm Hielscher UP200St với sonotrode S26d14 để điều tra ảnh hưởng của sonication đối với rượu vang đỏ. 
Như các biểu đồ dưới đây chứng minh, siêu âm tăng cường chỉ số HCl cho tất cả các mẫu sonicated từ 68,06 ± 1,72 của mẫu không được xử lý, đến 73,78 ± 1,52 là giá trị trung bình của các mẫu được xử lý. Không có xu hướng rõ ràng nào có thể được nhấn mạnh giữa việc tăng biên độ và thời gian sonication, mặc dù có thể quan sát thấy sự gia tăng đáng kể chỉ số HCl giữa các mẫu sonicated ở 30% và 2 phút (71,59 ± 1,06) và ở 90% và 10 phút (74,25 ± 1,53). Đồng thời, siêu âm làm giảm độ se từ 91,8 ± 1,2 đối với rượu chưa qua xử lý xuống 82,7 ± 3,7 là giá trị trung bình cho các mẫu sonicated (Xem biểu đồ ở bên phải).
Kích thước hạt của các chất keo, chẳng hạn như tannin và polysacarit được giảm bằng sonication, góp phần cải thiện sự ổn định và nhận thức cảm giác cuối cùng.

Siêu âm lão hóa và trưởng thành của rượu vang

Sóng siêu âm đẩy nhanh quá trình lão hóa rượu vang bằng cách áp dụng hoàn toàn vật lý, cái gọi là lực cơ học sono. Nếu được điều chỉnh theo loại nho và rượu vang, ultrasonication có thể tăng cường tốc độ phản ứng ngưng tụ giữa anthocyanin và tannin, làm giảm thời gian phát triển màu rượu vang tự nhiên thông thường do đó giảm thời gian cần thiết cho quá trình lão hóa rượu vang.

Siêu âm rượu vang lão hóa bằng cách sử dụng Enological Tannin

Tannin enlogical, được chiết xuất từ gỗ sồi, hạt nho và vỏ, mật thực vật, hạt dẻ, quebracho, gambier và trái cây myrobalan, có thể được thêm vào ở các giai đoạn khác nhau của sản xuất rượu vang để cải thiện hương vị và độ bền màu. Ultrasonication có thể thúc đẩy lão hóa rượu vang bằng cách sử dụng tannin enlogical. Gỗ sồi siêu âm là quá trình tăng tốc đáng kể của việc chuyển tannin có nguồn gốc từ gỗ và các hợp chất hương vị từ gỗ sồi hoặc dăm. Rượu vang già bằng gỗ sồi siêu âm cung cấp một hồ sơ hương vị tuyệt vời, được phát triển trong một điều trị ngắn vài phút so với các tháng lão hóa thùng khác nhau. Khai thác siêu âm giải phóng các hợp chất hương thơm gỗ sồi (ví dụ, vani, eugenol, isoeugenol, furfural, 5-methylfurfural, guaiacol, 4-methulguaiacol) bằng cách tăng khối lượng chuyển.

Ultrasonicators hiệu suất cao cho sản xuất rượu vang công nghiệp

Bộ vi xử lý Hielscher Ultrasonics được thiết lập tốt trong lĩnh vực sản xuất rượu vang và lão hóa tinh thần. Nhà sản xuất rượu vang – Cả hai, vườn nho độc quyền cũng như các nhà sản xuất rượu vang quy mô lớn – tìm thấy tại phạm vi thiết bị rộng của Hielscher các thiết bị ultrasonication lý tưởng cho các yêu cầu sản xuất của họ trong rượu vang khai thác polyphenol và trưởng thành. Các thiết lập quy trình hàng loạt cũng như nội tuyến liên tục có sẵn và có thể được vận chuyển ngay trong ngày.

Giao thức dữ liệu tự động

Để đáp ứng các tiêu chuẩn sản xuất của các sản phẩm thực phẩm và đồ uống, các quy trình sản xuất phải được theo dõi và ghi lại chi tiết. Thiết bị siêu âm kỹ thuật số Hielscher Ultrasonics có tính năng giao thức dữ liệu tự động. Do tính năng thông minh này, tất cả các thông số quy trình quan trọng như năng lượng siêu âm (tổng năng lượng và năng lượng ròng), nhiệt độ, áp suất và thời gian được tự động lưu trữ vào thẻ SD tích hợp ngay khi thiết bị được bật. Giám sát quá trình và ghi dữ liệu rất quan trọng để tiêu chuẩn hóa quy trình liên tục và chất lượng sản phẩm. Bằng cách truy cập dữ liệu quá trình được ghi lại tự động, bạn có thể sửa đổi các lần chạy sonication trước đó và đánh giá kết quả.
Một tính năng thân thiện với người dùng khác là điều khiển từ xa trình duyệt của các hệ thống siêu âm kỹ thuật số của chúng tôi. Thông qua điều khiển trình duyệt từ xa, bạn có thể bắt đầu, dừng, điều chỉnh và giám sát bộ xử lý siêu âm của bạn từ xa từ bất cứ đâu.

Đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cao nhất – Thiết kế & Sản xuất tại Đức

Phần cứng tinh vi và phần mềm thông minh của máy siêu âm Hielscher được thiết kế để đảm bảo kết quả chiết xuất siêu âm đáng tin cậy từ nguyên liệu thực vật của bạn với kết quả có thể tái tạo và vận hành an toàn, thân thiện với người dùng. Độ bền bỉ, độ tin cậy, hoạt động 24/7 dưới đầy tải và vận hành đơn giản theo quan điểm của công nhân là những yếu tố chất lượng khác, làm cho máy siêu âm Hielscher thuận lợi.
Hielscher Ultrasonics máy vắt được sử dụng trên toàn thế giới trong khai thác chất lượng cao của các sản phẩm thực phẩm và đồ uống. Đã được chứng minh để cho năng suất cao và chất lượng vượt trội, Hielscher ultrasonicators không chỉ được sử dụng bởi các nhà sản xuất rượu vang nhỏ hơn, nhưng chủ yếu là trong sản xuất công nghiệp rượu vang phân phối thương mại. Do phần cứng mạnh mẽ và phần mềm thông minh của họ, bộ vi xử lý siêu âm Hielscher có thể dễ dàng vận hành và giám sát.
Hielscher Ultrasonics ở Teltow, Đức là một doanh nghiệp gia đình do chủ sở hữu quản lý. Hielscher Ultrasonics được chứng nhận ISO. Tất nhiên, Hielscher ultrasonicators là CE tuân thủ và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.

Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi: