Brže klijanje uz ultrazvuk

Klice su popularna zdrava hrana bogata vitaminima, proteinima, mineralima i antioksidansima. Proces klijanja je naporan i dugotrajan. Ultrazvučna aktivacija sjemena povećava klijavost, ubrzava proces nicanja, poboljšava nutritivni profil i potiče rast zdravih sadnica. Ultrazvučno namakanje i pražnjenje sjemena je idealna tehnika za povećanje vaših kapaciteta klijanja.

Klijanje sjemena, žitarica i mahunarki

Klice su proklijano seme lucerke, deteline, suncokreta, brokule, senfa, rotkvice, belog luka, kopra, bundeve, badema, žitarica (npr. bobice pšenice, kinoja, ječam, raž, heljda, sirak, proso), mahunarke (npr. , grašak, slanutak, sočivo) kao i od raznih vrsta pasulja, kao što su munga, bubreg, pinto, tamnoplava i soja. Budući da su klice bogate fitonutrijentima kao što su proteini, vitamini, minerali i antioksidansi i imaju malo kalorija, masti i natrijuma, široko se smatraju “zdrava hrana” i “superhrana”. Including sprouts into the daily nutrition plan, helps to nourish the body with fibre, vitamins, minerals, and other health-promoting phytonutrients.
Bioraspoloživost hranljivih sastojaka u klicama i mikrozeleni: Žitarice i mahunarke sadrže različite antinutrijente, koji ometaju probavu i inhibiraju bioraspoloživost mikronutrijenata i minerala. Na primjer, inhibitori tripsina i fitati, koji su prisutni u žitaricama i mahunarkama, smanjuju svarljivost proteina i unos minerala. Inhibitori tripsina ometaju aktivnost probavnog enzima tripsina, tako da se posljedično uneseni proteini ne mogu pravilno probaviti i apsorbirati u tijelu.
Stoga se klijanje i klijanje primjenjuju kako bi se deaktivirali ovi antinutrijenti. Tokom nicanja, pokreću se putevi za proizvodnju nutrijenata i fitokemikalija i aktiviraju se enzimi. Na taj način proklijalo sjeme i mahunarke pružaju širok spektar biopristupačnih hranjivih tvari.
Tokom postupka klijanja i nicanja, endogeni enzimi kao što su α-amilaza, pululanaza, fitaza i druge glukozidaze se aktiviraju u sjemenu. Ovi enzimi razgrađuju antinutritivne faktore i razlažu složene makronutrijente u jednostavne i probavljivije oblike.
Klice su pune hranljivih materija koje unapređuju zdravlje, kao što su proteini, hlorofil, vitamini, minerali, enzimi, aminokiseline i fitokemikalije. Na primjer, poznato je da su klice brokule izuzetno bogate sulfurofanom. U poređenju sa zrelim cvetovima brokule, proklijale semenke brokule sadrže 50 puta više sulfurofana.

Procedura klijanja

Uzgoj klica je naporan i dugotrajan. Tokom procesa nicanja, higijenski i sanitarni uslovi su ključni za sprečavanje mikrobne kontaminacije i kvarenja. Ultrazvučno potpomognuto namakanje, klijanje i nicanje ubrzava uzgoj i rast hranljivim tvarima bogatih, snažnih klica i sadnica.

Poboljšani uzgoj klica i mikrozelena uz pomoć ultrazvuka

Ultrazvučno namakanje, klijanje i nicanje intenzivira vaš proces uzgoja klica i mikro-zelena. Klijanje je naporan i dugotrajan proces, koji je podložan kvarenju plijesni i bakterijama. Kako sjemenke provode značajnu količinu vremena u vodi (u fazi namakanja i namakanja) iu visoko vlažnoj sredini (u fazi nicanja), rizik od mikrobne kontaminacije i kvarenja je vrlo visok. Kada se konzumiraju pokvarene klice i mikrozele, izazivaju teško trovanje hranom. Ultrazvučno namakanje i klijanje smanjuje trajanje namakanja i klijanja. Kako sjeme klija i raste brže, vrijeme prisustva u sredinama s visokom vlagom se smanjuje. Na taj način se smanjuje vrijeme mikrobnog rasta i kvarenja. Ultrazvučno klijanje ne samo da čini vaš proces klijanja efikasnijim, već i smanjuje rizik od kontaminacije.
Nadalje, različite istraživačke studije pokazale su da se ultrazvučno natopljene i klijane klice odlikuju povišenim nutritivnim profilom kao što je veći sadržaj proteina, vitamina i fitonutrijenata u usporedbi s konvencionalno proklijanim sjemenkama. Ultrazvučno uzgojene klice također pokazuju veću snagu sadnica.

Ultrazvučno hidropripiranje poboljšava uzimanje vode i hranljivih materija. Poređenje sonicirane sočive (40Ws/g) i sonicirane leće pokazuje da ultrazvuk značajno poboljšava uzimanje vode.

Ultrazvučna aktivacija sjemena

Ultrazvučno pojačano klijanje je uzrokovano mehaničkim efektima ultrazvučne/akustične kavitacije. Efekti ultrazvučne kavitacije utiču na ljusku sjemena: fragmentira omotač sjemena i time stvara veću poroznost površine sjemena. To doslovno znači da ultrazvučna fragmentacija omotača sjemena perforira ljusku. Nadalje, ultrazvuk povećava veličinu pora tako da se odvija veći prijenos mase između jezgre sjemena i medija za rast. Intenzivirani prijenos mase osigurava sjemenu potrebne vode i hranjive tvari. Zbog povećane poroznosti i propusnosti sjeme brže apsorbira vodu i hranjive tvari. Bolja hidratacija i povećan kapacitet zadržavanja vode u suvim sjemenkama/zrnevlju rezultiraju ubrzanim rastom klica.

Trajanje ultrazvučne obrade sjemena traje samo nekoliko minuta. Specifično trajanje sonikacije ovisi o tvrdoći omotača sjemena i može biti oprezno između 4 do 6 minuta za većinu sorti sjemena. Da bi se ultrazvučni tretman prilagodio specifičnoj vrsti sjemena/zrna, amplituda ultrazvučnog uređaja je važan faktor koji značajno doprinosi djelotvornosti ultrazvučnog namakanja i prajminga sjemena. Što je ljuska sjemena tvrđa i deblja, potrebne su veće amplitude. Hielscher Ultrasonics ima duboko znanje o ultrazvučnom natapanju? namakanju, pražnjenju i klijanju sjemena. Ponudićemo vam najprikladniju i najefikasniju ultrazvučnu opremu za vaše sorte klica i kapacitete klijanja.

Duža sonikacija rezultira boljom klijavošću hibrida Calanthe. (Shin et al. 2011.)

Veća nutritivna vrijednost ultrazvučno klijavih klica

Ultrazvučno potpomognuto klijanje ne samo da pospješuje brzinu klijanja i elicitaciju, već ima i pozitivne učinke na nutritivnu kvalitetu klica. Nekoliko studija je pokazalo poboljšanu biosintezu fitonutrijenata ultrazvukom. Yang et al. (2015) izmjerili su povećani sadržaj izoflavonoida u sonikiranim klicama soje. Povećane količine izoflavoonoida daidzeina i genisteina za 39,13 i 96,91 %, respektivno, u poređenju sa nesoniciranim uzorcima. Ultrazvučno prajmerisana zrna soje su takođe pokazala povišenu gama-aminobutirnu kiselinu (GABA) za 43,4%. U drugoj studiji, Yu et al. (2016) uočili su poboljšani antioksidativni kapacitet kod ultrazvučno tretirane romaine salate.
Ampofo (2020) je u svojoj tezi pokazala da ultrazvuk graha pri 360 W tokom 60 minuta izaziva značajno povećano nakupljanje markera stresa nakon 96 sati nicanja. Stres tokom rasta klijanaca dovodi do povišenih aktivnosti enzima koji aktiviraju fenilpropanoid odbrane, fenolnih jedinjenja i antioksidativnih kapaciteta na značajnim nivoima u poređenju sa nesoniciranim kontrolnim uzorkom. Ultrazvučna obrada je smanjila vrijeme nicanja za 60 h u odnosu na kontrolu. Ultrazvučno tretirano sjeme pokazalo je pojavu radikala nakon 24 h od nicanja sa značajnim izduženjem radikula pri rastućem vremenu nicanja, dok su u poređenju sa kontrolnim uzorcima odloženo nicanje korijena do 48 h od nicanja. Što se tiče nutritivne vrijednosti, sonicirane klice pasulja pokazale su 6,6 puta veći sadržaj ukupnih flavonoida i 11,57 puta veći sadržaj ukupnog antocijana u poređenju sa uzorcima koji nisu obrađeni ultrazvukom.
Hielscher Ultrasonics’ ultrasonikatori sonde se precizno kontrolišu. Parametri procesa kao što su kontrola amplitude i temperature, kao i ujednačena i ravnomjerna izloženost svih sjemenki ultrazvučnoj kavitacijskoj zoni su bitni faktori kako bi se izazvala povećana biosinteza u sjemenu i klicama.

Studije slučaja ultrazvučnog klijanja

Hassan et al. (2020) pokazuju da ultrazvučno proklijalo sjeme sirka pokazuje značajno poboljšan nutritivni profil. Profil i količina fitonutrijenata u sjemenu sirka poboljšani su ultrazvukom. Različiti fitokemijski sastojci (alkaloidi, fitati, saponini i steroli), aktivnost uklanjanja radikala (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil test, analiza antioksidativne snage redukcije željeza i analiza kapaciteta apsorpcije radikala kisika), fenolni profil (ukupni sadržaj fenola) , sadržaj ukupnih flavonoida, ferulne kiseline, galne kiseline, katehina, kvercetina i tanina) uz in vitro svarljivost proteina (IVPD %) ispitan je na utjecaj ultrazvučnog klijanja klica sirka. Svi testirani faktori su poboljšani ultrazvučnim tretmanom. Tretirane klice su pokazale posebno visoku aktivnost uklanjanja radikala i bogat fenolni profil sa većim procentom IVPD.
Blagi tretman ultrazvukom pri 40% amplitude tokom 5 minuta pokazao je značajna poboljšanja. Nakon klijanja, ultrazvučno tretirane klice sirka pokazale su vrhunski profil fitokemikalija koje mogu poslužiti kao vrijedna sirovina za proizvodnju visokoproteinske funkcionalne hrane uz niske troškove.

Petru et al. (2018) istraživali su djelovanje ultrazvučne kavitacije prilikom kolapsa kavitacijskih mjehurića. Otkrili su da ultrazvučna kavitacija izaziva mikroerozije na omotaču sjemena, što povećava propusnost ljuske sjemena i potiče prijenos mase. Proučavali su utjecaj ultrazvučnog tretmana na klijanje sjemena, nicanje i početne faze rasta sadnica tritikalea (hibrid raži i pšenice). Uzorci od 50 semena tretirani su ultrazvukom u vodi u sledećem režimu: amplituda 15 µm na temperaturi od 25 degS za različita trajanja tretmana 0, 2, 4, 6, 8 min. Zatim je sjeme stavljeno za klijanje i nicanje na mokri filter papir na sobnoj temperaturi. Najizraženiji efekat UZ tretmana primećen je u trajanju od 4 min. Optimalni podaci o klijavosti ultrazvučno tretiranog semena tritikalea u roku od 4 min i nicanju klijanaca u poređenju sa netretiranim semenom (kontrola) prikazani su na Sl. 1. Utvrđeno je da je prosečna dužina klijanaca ultrazvučno tretiranog semena. do 15 – 20% premašuje dužinu za kontrolno seme. Ultrazvučno tretirano sjeme ranije klija i pokazuje veću snagu klijanja, veću dužinu sadnica i korijena.

Ultrazvučni procesori za pojačano klijanje i klijanje

Hielscher Ultrasonics’ high-performance processors are used in food and agriculture to promote germination and sprouting, seed-priming including osmo-priming, hydro-priming as well as fermentation processes. State-of-the art technology, user-friendliness, safe-to-operate and robustness are key features of all Hielscher Ultrasonics’ processors.

batch i inline

Hielscher ultrasonicatori se mogu koristiti za šaržnu i kontinuiranu protočnu obradu. Ovisno o volumenu vašeg procesa i propusnosti po satu, može se preporučiti inline obrada. Dok je pakiranje velikih količina zahtjevnije za vrijeme i rad, kontinuirani inline proces sonikacije je efikasniji, brži i zahtijeva znatno manje rada.

Ultrazvučni procesori za svaki proizvodni kapacitet

Asortiman proizvoda Hielscher Ultrasonics pokriva cijeli spektar ultrazvučnih procesora od kompaktnih laboratorijskih ultrasonikatora preko stolnih i pilot sistema do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora sa kapacitetom za obradu kamiona po satu. Cijeli asortiman proizvoda nam omogućava da vam ponudimo najprikladniji ultrazvučni procesor za vaš procesni kapacitet i ciljeve.
Ultrazvučni stoni sistemi su idealni za testove izvodljivosti i optimizaciju procesa. Linearno povećanje na osnovu utvrđenih parametara procesa olakšava povećanje preradnih kapaciteta od manjih serija do potpuno komercijalne proizvodnje. Povećanje se može obaviti bilo instaliranjem snažnije ultrazvučne jedinice za miješanje ili grupiranjem nekoliko ultrazvučnih uređaja paralelno. Sa UIP16000, Hielscher nudi najmoćniji ultrazvučni procesor na svijetu.

Precizno kontrolisane amplitude za optimalne rezultate

Svi Hielscher ultrasonikatori su precizno kontrolirani i time pouzdani radni alati. Amplituda je jedan od ključnih parametara procesa koji utiču na efikasnost i efektivnost ultrazvučnog klijanja i nicanja. Sjeme s mekim premazom zahtijeva blagu obradu ultrazvukom i niže postavke amplitude, dok sjeme s robusnom i tvrdom ljuskom pokazuje bolje rezultate klijanja kada se ultrazvukom obrađuje pri većim amplitudama. Svi Hielscher Ultrasonics’ procesori omogućavaju precizno podešavanje amplitude. Sonotrode i buster rogovi su dodaci koji omogućavaju modificiranje amplitude u još širem rasponu. Hielscherovi industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i isporučiti potreban ultrazvučni intenzitet za zahtjevne primjene. Amplitude do 200 µm mogu se lako raditi u kontinuitetu u radu 24/7.
Precizna podešavanja amplitude i trajno praćenje parametara ultrazvučnog procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost da tretirate svoje seme najefikasnijim ultrazvučnim uslovima. Optimalna sonikacija za najbolje rezultate klijanja!
The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments. This makes Hielscher’s ultrasonic equipment a reliable work tool that fulfils your processing requirements.

Lako testiranje bez rizika

Ultrazvučni procesi se mogu potpuno linearno skalirati. To znači da svaki rezultat koji ste postigli korištenjem laboratorijskog ili stonog ultrazvučnog aparata, može se skalirati na potpuno isti izlaz koristeći potpuno iste procesne parametre. Ovo čini ultrasonication idealnim za testiranje izvodljivosti bez rizika, optimizaciju procesa i naknadnu implementaciju u komercijalnu proizvodnju. Kontaktirajte nas da saznate kako ultrazvuk može povećati prinos i kvalitet klica.

Najviša kvaliteta – Dizajniran i proizveden u Njemačkoj

Kao porodično preduzeće koje vodi porodica, Hielscher daje prioritet najvišim standardima kvaliteta za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrasonikatori su dizajnirani, proizvedeni i temeljno testirani u našem sjedištu u Teltowu blizu Berlina, Njemačka. Robusnost i pouzdanost Hielscherove ultrazvučne opreme čine je radnim konjem u vašoj proizvodnji. 24/7 rad pod punim opterećenjem iu zahtjevnim okruženjima prirodna je karakteristika Hielscherovih ultrasonikatora visokih performansi.

Hielscher ultrazvučni procesor možete kupiti u bilo kojoj različitoj veličini i točno konfiguriran prema vašim zahtjevima procesa. Od tretiranja sjemena u maloj laboratorijskoj čaši do kontinuiranog protočnog miješanja sjemena na industrijskom nivou, Hielscher Ultrasonics nudi odgovarajući ultrasonikator za vas! Molimo kontaktirajte nas – drago nam je da vam preporučimo idealnu ultrazvučnu postavku!

Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata: