Aplicação de Ultrassons ao processo produtivo de vinho

Vinho (do latim vīnum, que tanto pode significar "vinho" como "videira") é, genericamente, uma bebida alcoólica produzida por fermentação do sumo de uva. Na União Europeia, o vinho é legalmente definido como sendo um produto obtido através da fermentação parcial ou total de uvas frescas, inteiras ou esmagadas, ou de mostos. A constituição química das uvas permite que estas fermentem, sem que lhes sejam adicionados açúcares, ácidos, enzimas ou outros nutrientes. A fermentação das uvas é feita por vários tipos de leveduras, que consomem os açúcares presentes na fruta, transformando-os em álcool. Durante a sua produção, e em diferentes etapas, o vinho pode sofrer diversos tratamentos, consoante o que se pretende obter. Alguns desses tratamentos são a extração de cor, a desgaseificação ou ainda o seu envelhecimento. O uso dos ultrassons é um campo de pesquisa que se encontra em crescimento, e que, cada vez mais, está a ser implementado na indústria alimentar, tanto para análise como para modificação de produtos da mesma. Os ultrassons são ondas acústicas inaudíveis, que cobrem uma faixa de frequências desde os 20 kHz até aos 2 MHz. Este vasto campo de frequências oferece uma grande variedade de aplicações cuja exploração constitui a base do desenvolvimento das aplicações de ultrassom. Assim, este trabalho, desenvolvido ao longo de dezasseis meses, pretende analisar a viabilidade do uso de técnicas de ultrassons associadas à desgaseificação do vinho bem como a sua influência nas leveduras durante a fermentação, servindo também para dar resposta às questões atuais da indústria enológica. Como tal, os principais objetivos são: • estudo da influência do uso de ultrassons durante o processo de fermentação, como possível substituição de processos químicos e físicos; • avaliação do melhor tempo de aplicação dos ultrassons nas amostras, para se obter uma maior desgaseificação; • otimização da temperatura; • otimização do volume de amostra usada nos ensaios de ultrassons. Como referido anteriormente, com o objetivo de responder às exigências do mercado, a TRATIVI, empresa Portuguesa especializada em tecnologia vinícola, decidiu iniciar um estudo associado à aplicação de ultrassons na produção dos vinhos, com a finalidade de verificar se seria possível melhorar algumas partes do processo produtivo. Como tal, o estudo baseou-se na avaliação da utilização de ultrassons como um meio para a desgaseificação do vinho e ainda na avaliação da sua influência nas leveduras, durante a fermentação. Foram conduzidos vários testes, com diferentes tempos de aplicação, e sempre com a mesma frequência (20 kHz). Em primeiro lugar, foi realizada uma análise ao vinho em causa (vinho espumante), de forma a conhecer as suas características para este estudo. Começando por responder aos desafios colocados pela empresa, procurou-se estudar a influência dos ultrassons no decorrer de uma fermentação. Para tal, foram realizadas fermentações, com uma matriz, a qual designou-se como Matriz Branca. Numa segunda abordagem estudou-se o efeito dos ultrassons na desgaseificação do vinho, para diferentes temperaturas iniciais da amostra, usando um volume constante de 50 mL. Finalmente analisou-se o efeito dos ultrassons, na desgaseificação do vinho, em função do volume da amostra. Estes ensaios foram realizados para quatro volumes (25, 50, 75 e 100 mL). Para cada um destes volumes foram utilizadas cinco temperaturas iniciais diferentes (10, 14, 16, 18 e 20 graus Celsius). O nível de desgaseificação está associado, em todos os casos, à diferença entre os valores inicial e final de CO2 nas amostras. Após a realização do estudo em questão e analisando os resultados obtidos, conclui-se que: • efetivamente, os ultrassons apresentam-se como destrutivos para a levedura, provocando a autólise desta; • os valores obtidos de percentagens de redução, do início para o final da fermentação (30%), são promissores e revelam que é possível de se acelerar o processo de bâtonnage; • as amostras apresentavam uma maior estabilidade usando-se um tempo de aplicação de três minutos; • o ponto máximo de desgaseificação ocorre quase sempre próximo de uma temperatura inicial de 16ºC; • à medida que se aumenta o volume de amostra, a desgaseificação diminui.Wine (from Latin vīnum, which can mean both "wine" and "vine") is generally an alcoholic beverage produced by fermentation of grape juice. In the European Union, wine is legally defined as a product obtained by the partial or total fermentation of fresh whole or crushed grapes or must. The chemical constitution of grapes allows them to ferment without adding sugars, acids, enzymes or other nutrients. The fermentation of grapes is made by various types of yeast, which consume the sugars present in the fruit, turning them into alcohol. During its production, and in different stages, the wine can undergo various treatments, depending on what is intended. Some of these treatments are color extraction, degassing or aging. The use of ultrasound is a growing field of research, which is increasingly being implemented in the food industry for both analysis and modification of its products. Ultrasound is an inaudible acoustic wave that covers a frequency range from 20 kHz to 2 MHz. This wide range of frequencies offers a wide variety of applications whose exploitation forms the basis of the development of ultrasound applications. Thus, this work, developed over sixteen months, aims to analyze the feasibility of using ultrasound techniques associated with wine degassing as well as their influence on yeast during fermentation, also serving to answer the current issues of the wine industry. As such, the main objectives are: • study of the influence of the use of ultrasound during the fermentation process, as a possible substitution of chemical and physical processes; • evaluation of the best ultrasound application time in the samples, to obtain a higher degassing; • temperature optimization; • optimization of sample volume used in ultrasound assays. As mentioned above, in order to respond to market demands, TRATIVI, a Portuguese company specialized in wine technology, decided to initiate a study associated with the application of ultrasound in the production of wines, in order to verify if some parts of the wine could be improved. productive process. As such, the study was based on the evaluation of the use of ultrasound as a means for degassing the wine and on the evaluation of its influence on yeast during fermentation. Several tests were conducted, with different application times, and always with the same frequency (20 kHz). Firstly, an analysis was made of the wine concerned (sparkling wine) in order to know its characteristics for this study. Starting by responding to the challenges posed by the company, we sought to study the influence of ultrasound in the course of a fermentation. For this, fermentations were performed with a matrix, which was designated as White Matrix. In a second approach, the effect of ultrasound on degassing of wine at different initial sample temperatures was studied using a constant volume of 50 mL. Finally, the effect of ultrasound on wine degassing as a function of sample volume was analyzed. These assays were performed for four volumes (25, 50, 75 and 100 mL). For each of these volumes five different initial temperatures (10, 14, 16, 18 and 20 degrees Celsius) were used. The degassing level is associated in all cases with the difference between the initial and final CO2 values in the samples. After conducting the study in question and analyzing the results obtained, it is concluded that: • effectively, ultrasound is destructive to yeast, causing yeast autolysis; • the values obtained from reduction percentages from the beginning to the end of the fermentation (30%) are promising and show that it is possible to accelerate the batching process; • samples were more stable using an application time of three minutes; • the maximum degassing point almost always occurs near an initial temperature of 16ºC; • as sample volume increases, degassing decreases