In der Chemie bezieht sich „akustische Kavitation“ auf die Bildung, das Wachstum und die Implosion winziger Blasen, die aus einem Kompressionsknopf-Expansionszyklus bestehen, der einen Überdruck in der Flüssigkeit verursacht, um Moleküle zusammenzudrücken, und umgekehrt einem Expansionszyklus, der einen Unterdruck verursacht, der Moleküle auseinanderzieht, sobald die Blasen sehr schnell wachsen, bis sie nicht mehr in der Lage sind, die Energie im Ultraschall zu absorbieren. In diesem Fall strömt die Flüssigkeit ein und die Blase platzt. Der gesamte Prozess zerstört die Anziehungskraft von Molekülen in der flüssigen Phase. Schallwellen können dabei helfen, Chemikalien aus Pflanzengewebe zu extrahieren. Ultraschall ist eine Druckwelle, die dazu führt, dass Gewebe reißt und bioaktive Verbindungen, die in den Zellen gespeichert sind, schneller freisetzt.
Kavitationsblasen platzen schnell und diese winzigen Blasen, die während der Ultraschallbehandlung entstehen, erhöhen die Temperatur der Flüssigkeit um den Hohlraum herum und erzeugen lokale Hotspots.
Für die Wirkung von Trauben
Die unterschiedlichen Wirkungen von Ultraschall bei der Weinverarbeitung Die Anwendung von leistungsstarkem Ultraschall auf Wein hat viele positive Auswirkungen. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören die Verbesserung des Weingeschmacks durch Extraktion geschmacksintensiver Inhaltsstoffe wie Phenole und Aromastoffe, die Fassreifung sowie die Beschleunigung der Reifung und Reifung.
Extraktion aromatischer und phenolischer Verbindungen aus Weintrauben Die mechanische Aktivität von Ultraschallwellen unterstützt die Diffusion von Lösungsmitteln in das Gewebe. Wenn Ultraschallwellen die Zellwand durch Kavitationsscherkräfte mechanisch aufbrechen, hilft dies bei der Übertragung von der Zelle auf das Lösungsmittel. Die Kontaktfläche zwischen der festen und der flüssigen Phase wird durch die Verkleinerung kleiner Partikel durch Ultraschallkavitation vergrößert. Trauben sind für ihren hohen Polyphenolgehalt bekannt und erfreuen sich einer hohen Nachfrage. Diese phenolischen Verbindungen der Trauben (wie Monomerflavanole, Dimere, Trimere und Polyprocyanidine sowie Phenolsäuren) sind für ihre antioxidativen und antioxidativen Eigenschaften bekannt. Chemisch lassen sie sich in zwei Unterkategorien einteilen: Flavonoide und Nicht-Flavonoide. Die wichtigsten Flavonoide im Wein sind Anthocyane und Tannine, die zu Farbe, Geschmack und Textur beitragen. Zu den Nicht-Flavonoiden zählen Stilbene wie Resveratrol und saure Verbindungen wie Benzoesäure, Kaffeesäure und Zimtsäure. Die meisten dieser phenolischen Verbindungen kommen in der Schale und den Kernen von Weintrauben vor. Durch die intensive Ultraschallkraft können wertvolle Inhaltsstoffe effektiv aus Traubenkernen und -schalen extrahiert werden.
Ultraschall für den Behälter
Die chemischen Eigenschaften von Holz werden genutzt, um den Geschmack und das Aroma von Wein tiefgreifend zu beeinflussen. Die im Eichenholz enthaltenen Phenole interagieren mit den vom Wein erzeugten Aromen wie Vanille, Karamell, Sahne, Gewürzen oder erdigen Aromen. Ellagitannine (hydrolysierbare Tannine) spielen eine sehr wichtige Rolle und werden aus der Ligninstruktur im Holz gewonnen, da sie den Wein vor Oxidation und Reduktion schützen.
Die Ultraschallextraktion ist für die Eichenstufe eines Weins nützlich, da die durch Ultraschall erzeugte Hoch- und Niederdruckzirkulation das Eindringen der Flüssigkeit in die Holzstruktur des Pulvers, der Holzspäne, Holzstreifen oder Holzstreifen verbessert. Da der resultierende Stoffaustausch deutlich zunimmt, erfordert dies kürzere Reifezeiten im Eichenfass und bessere Geschmacksergebnisse. Wenn dem Wein Eichenpulver oder Destillat mit Holzgeschmack (anstelle von Eichenfässern) zugesetzt wird, verteilen Ultraschallkräfte Partikel oder Tröpfchen sehr fein im Wein, um die Oberflächenbenetzung und -freilegung zu verbessern.
Dies ist sehr schwer, um eine hohe Textur und ein gutes Mundgefühl zu erzielen
Um die Qualität alkoholischer Getränke zu verbessern und dazu beizutragen. Die Tatsache, dass die Fasslagerung und Reifung einen längeren Zeit- und Kostenfaktor im Brauprozess darstellt, macht Ultraschall zu einer sehr interessanten Verarbeitungsmethode.
Ultraschall für Zusatzstoffe
Der Wein wird in kürzester Verarbeitungszeit zu einer homogenen Flüssigkeit mit längerer Haltbarkeit. Homogenität ermöglicht stärkere Wechselwirkungen zwischen Molekülen, was zu einer umfassenderen molekularen Veränderung führt. Das bedeutet eine Steigerung von Geschmack und Qualität.
Dispersion: Vor der Abfüllung werden die meisten Weine mit Zusatzstoffen wie Konservierungsmitteln (z. B. Kaliumbisulfat, Natriumbisulfat), Reinigungsmitteln und Farbpulvern behandelt
Und weitere Klär- und Verbesserer. Diese Zusatzstoffe dienen dazu, vorzeitiges Bräunen und Verderben zu verhindern, die Weinqualität zu verbessern, Mängel zu beseitigen oder Gärprozesse zu unterstützen. Durch die Ultraschallbehandlung können diese Zusatzstoffe sehr gleichmäßig im Wein verteilt werden, was zu besseren Verarbeitungsergebnissen führt.
Ultraschallkavitation erzeugt lokal hohe Temperaturen (nahe 5000 Grad Celsius) und hohe Drücke (mehr als 50 MPa). Mikrokavitationsblasen (ca. 1 µm Durchmesser) wirken gleichmäßig in der gesamten Flüssigkeit (PASCAL-Gesetz) und können tief in die Poren eindringen. Das durch Hochleistungsultraschall erzeugte Kavitationsphänomen hemmte eine große Anzahl pathogener Mikroorganismen.
Anwendung
Rotwein, Brandy und andere Obstweine zur Förderung der Alterung
Zum Altern mit Essig würzen
Gesalzene Enteneier und andere eingelegte Produkte zur Förderung der Alterung
Getreidewein wie Weißwein fördert die Alterung
Gewinnung wirksamer Substanzen aus Heilweinen aller Art
Vorteil
ZEIT SPAREN
Durch die zellwandbrechende Funktion des Ultraschalls werden Flavonoide, Anthocyane, Tannine, Resveratrol und andere aus Trauben extrahierte Aromastoffe schnell und effektiv freigesetzt. Wissenschaftliche Experimente haben gezeigt, dass sie nach nur drei Tagen Ultraschallbehandlung Spirituosen produzieren, die einem über viele Jahre gereiften Brandy ähneln, wodurch die für die Reifung erforderliche Zeit verkürzt wird
Textur hinzufügen
Zusätzlich zu den wirksamen Aromastoffen in den Trauben werden durch die Ultraschallwelle die in Eichenholzspänen, Kastanienbäumen und haltbarer Eiche enthaltenen Aromakomponenten vollständig extrahiert und an den Wein übertragen. Der Vorgang dauert einige Minuten und das resultierende Produkt ist sehr zeitstabil. Es verbessert den Geschmack des Weins erheblich.
