Rychlejší klíčení s ultrazvukem

Klíčky jsou oblíbenou zdravou potravinou bohatou na vitamíny, bílkoviny, minerály a antioxidanty. Proces klíčení je pracný a časově náročný. Ultrazvuková aktivace semen zvyšuje klíčivost, urychluje proces klíčení, zlepšuje nutriční profil a podporuje růst zdravých sazenic. Ultrazvukové máčení a základní nátěr semen je ideální technikou pro zvýšení kapacity klíčení.

Klíčení semen, zrn a luštěnin

Klíčky jsou naklíčená semena vojtěšky, jetele, slunečnice, brokolice, hořčice, ředkvičky, česneku, kopru, dýně, mandlí, obilovin (např. pšeničných bobulí, quinoy, ječmene, žita, pohanky, čiroku, prosa), luštěnin (např. arašídy, hrách, cizrna, čočka) a také různých fazolí, jako je mungo, ledviny, pinto, námořnická a sója. Vzhledem k tomu, že klíčky jsou bohaté na fytonutrienty, jako jsou bílkoviny, vitamíny, minerály a antioxidanty, a mají nízký obsah kalorií, tuku a sodíku, jsou široce považovány za “dietní strava” a “superpotraviny”. Zařazení klíčků do denního stravovacího plánu pomáhá vyživovat tělo vlákninou, vitamíny, minerály a dalšími zdraví prospěšnými fytonutrienty.
Biologická dostupnost živin v klíčcích a microgreens: Obiloviny a luštěniny obsahují různé antinutrienty, které brání trávení a inhibují biologickou dostupnost mikroživin a minerálů. Například inhibitory trypsinu a fytáty, které jsou přítomny v obilovinách a luštěninách, snižují stravitelnost bílkovin a příjem minerálních látek. Inhibitory trypsinu brání aktivitě trávicího enzymu trypsinu, takže v důsledku toho nemohou být přijaté bílkoviny správně stráveny a absorbovány tělem.
Proto se k deaktivaci těchto antinutrientů aplikuje klíčení a klíčení. Během klíčení se iniciují cesty produkce živin a fytochemikálií a aktivují se enzymy. Naklíčená semena a luštěniny tak poskytují široké spektrum biologicky dostupných živin.
Během procesu klíčení a klíčení se v semenech aktivují endogenní enzymy, jako je α-amyláza, pullulanáza, fytáza a další glukosidázy. Tyto enzymy odbourávají antinutriční faktory a rozkládají složité makroživiny na jednoduché a lépe stravitelné formy.
Klíčky jsou plné zdraví prospěšných živin, jako jsou bílkoviny, chlorofyl, vitamíny, minerály, enzymy, aminokyseliny a fytochemikálie. Například brokolicové klíčky jsou dobře známé tím, že jsou extrémně bohaté na síran. Ve srovnání se zralými růžičkami brokolice obsahují naklíčená semena brokolice 50krát více síry.

Postup klíčení

Pěstování klíčků je pracné a časově náročné. Během procesu klíčení jsou hygiena a sanitární podmínky zásadní, aby se zabránilo mikrobiální kontaminaci a znehodnocení. Ultrazvukem podporované namáčení, klíčení a klíčení urychluje pěstování a růst silných klíčků a sazenic bohatých na živiny.

Vylepšené pěstování klíčků a microgreens ultrazvukem

Ultrazvukové máčení, klíčení a klíčení zintenzivňuje váš proces pěstování klíčků a mikrozeleniny. Klíčení je pracný a časově náročný proces, který je náchylný ke zkažení plísní a bakteriemi. Vzhledem k tomu, že semena stráví značné množství času ve vodě (během fáze namáčení a máčení) a ve vysoce vlhkém prostředí (během fáze klíčení), je riziko mikrobiální kontaminace a znehodnocení velmi vysoké. Když se konzumují zkažené klíčky a mikrozelenina, způsobují těžkou otravu jídlem. Ultrazvukové máčení a klíčení zkracuje dobu namáčení a klíčení. Vzhledem k tomu, že semena klíčí a rostou rychleji, zkracuje se doba přítomnosti v prostředí s vysokou vlhkostí. Tímto způsobem se minimalizuje doba růstu a kažení mikroorganismů. Ultrazvukové klíčení nejen zefektivňuje proces klíčení, ale také snižuje riziko kontaminace.
Kromě toho různé výzkumné studie ukázaly, že ultrazvukem namočené a naklíčené klíčky vynikají zvýšeným nutričním profilem, jako je vyšší obsah bílkovin, vitamínů a fytonutrientů ve srovnání s konvenčně klíčenými semeny. Ultrazvukem pěstované klíčky také vykazují vyšší vitalitu sazenic.

Ultrazvukový hydro-priming zlepšuje příjem vody a živin. Srovnání sonikované čočky (40Ws/g) vs nesonikované čočky ukazuje, že sonikace výrazně zlepšuje příjem vody.

Ultrazvuková aktivace semen

Ultrazvukem zesílené klíčení je způsobeno mechanickými účinky ultrazvukové / akustické kavitace. Účinky ultrazvukové kavitace mají vliv na skořápku semene: Fragmentuje obal semene a vytváří tak větší pórovitost povrchu semen. Doslova to znamená, že ultrazvuková fragmentace obalu semene perforuje skořápku. Kromě toho sonikace zvětšuje velikost pórů, takže dochází k vyššímu přenosu hmoty mezi jádrem semene a růstovým médiem. Intenzivnější přenos hmoty poskytuje osivu potřebnou vodu a živiny. Díky zvýšené pórovitosti a propustnosti může osivo rychleji přijímat vodu a živiny. Lepší hydratace a zvýšená schopnost zadržovat vodu v suchých semenech / zrnech má za následek zrychlený růst klíčků.

Doba trvání ultrazvukového ošetření semen trvá jen několik minut. Specifická doba trvání ultrazvuku závisí na tvrdosti obalu semen a může být opatrná mezi 4 až 6 minutami pro většinu odrůd semen. Aby se ultrazvukové ošetření přizpůsobilo konkrétnímu typu semene / zrna, je amplituda ultrazvuku důležitým faktorem, který významně přispívá k účinnosti ultrazvukového namáčení a plnění semen. Čím tvrdší a silnější je skořápka semene, tím vyšší amplitudy jsou vyžadovány. Hielscher Ultrasonics má hluboké znalosti o ultrazvukem asistovaném namáčení / máčení, základní nátěr a klíčení semen. Nabídneme vám nejvhodnější a nejúčinnější ultrazvukové zařízení pro vaše odrůdy klíčků a kapacity klíčení.

Delší sonikace má za následek lepší klíčení hybridů Calanthe. (Shin et al. 2011)

Vyšší nutriční hodnota ultrazvukem naklíčených klíčků

Ultrazvukem asistované klíčení nejen podporuje rychlost klíčení a rychlost elicitace, ale má také pozitivní vliv na nutriční kvalitu klíčků. Několik studií prokázalo zvýšenou biosyntézu fytonutrientů ultrazvukem. Yang et al. (2015) měřili zvýšený obsah isoflavonoidů v sonikovaných sójových klíčcích. Zvýšené množství isoflavoonoidů daidzeinu a genisteinu o 39.13 a 96.91 %, resp. ve srovnání s nesonikovanými vzorky. Ultrazvukem připravené sójové boby také vykazovaly zvýšenou kyselinu gama-aminomáselnou (GABA) o 43,4 %. V jiné studii Yu et al. (2016) pozorovali zlepšení antioxidační kapacity u ultrazvukem ošetřeného římského salátu.
Ampofo (2020) ve své diplomové práci ukázala, že sonikace fazolí obecných při 360 W po dobu 60 minut vyvolala významně zvýšenou akumulaci stresových markerů po 96 hodinách klíčení. Stres během růstu sazenic vede ke zvýšené aktivitě obranných enzymů spouštějících fenylpropanoidy, fenolických sloučenin a antioxidačních kapacit na významných úrovních ve srovnání s nesonikovaným kontrolním vzorkem. Ultrazvuku zkrátila dobu klíčení o 60 hodin ve srovnání s kontrolou. Ultrazvukem ošetřená semena vykazovala vzcházení korotků po 24 hodinách klíčení s výrazným prodloužením kořenů při zvyšující se době klíčení, zatímco ve srovnání s kontrolními vzorky měly opožděný rašení kořenů až do 48 hodin klíčení. Pokud jde o nutriční hodnotu, sonikované fazolové klíčky vykazovaly 6,6krát vyšší celkový obsah flavonoidů a 11,57krát vyšší celkový obsah antokyanů ve srovnání s nesonikovanými vzorky.
Hielscher Ultrasonics’ Sonda Ultrasonicators jsou přesně ovladatelné. Procesní parametry jako regulace amplitudy a teploty, stejně jako rovnoměrné a rovnoměrné vystavení všech semen ultrazvukové kavitační zóně, jsou základními faktory, aby se vyvolala zvýšená biosyntéza v semenech a klíčcích.

Případové studie ultrazvukového klíčení

Hassan et al. (2020) prokazují, že ultrazvukem naklíčená semena čiroku vykazují výrazně zlepšený nutriční profil. Profil a množství fytonutrientů v semenech čiroku byly vylepšeny ultrazvukem. Byly zkoumány různé fytochemické složky (alkaloidy, fytáty, saponiny a steroly), aktivita vychytávání radikálů (test 2,2-difenyl-1-pikrylhydrazylu, test antioxidační síly snižující železo a test absorpční kapacity kyslíkových radikálů), fenolický profil (celkový obsah fenolů, celkový obsah flavonoidů, kyselina ferulová, kyselina gallová, katechin, kvercetin a tanin) spolu s stravitelností bílkovin in vitro (IVPD %) byly zkoumány na vliv ultrazvukového klíčení klíčků čiroku. Všechny testované faktory byly vylepšeny ultrazvukovou léčbou. Ošetřené klíčky vykazovaly zvláště vysokou aktivitu vychytávání radikálů a bohatý fenolický profil s vyšším procentem IVPD.
Mírná léčba ultrazvukem při 40% amplitudě po dobu 5 minut ukázala významné zlepšení. Po vyklíčení vykazovaly ultrazvukem ošetřené klíčky čiroku vynikající profil fytochemikálií, které mohou sloužit jako cenná surovina pro výrobu funkčních potravin s vysokým obsahem bílkovin s nízkými náklady.

Petru et al. (2018) zkoumali působení ultrazvukové kavitace během kolapsu kavitačních bublin. Zjistili, že ultrazvuková kavitace vyvolává mikroerozi na obalech semen, což zvyšuje propustnost skořápky semene a podporuje přenos hmoty. Studovali vliv ultrazvukového ošetření na klíčení semen, vzcházení a počáteční fáze růstu sazenic tritikale (kříženec žita a pšenice). Vzorky 50 semen byly ošetřeny ultrazvukem ve vodě v následujícím režimu: amplituda 15 μm při teplotě 25 °C pro různou dobu ošetření 0, 2, 4, 6, 8 min. Poté byla semena umístěna ke klíčení a klíčení na vlhký filtrační papír při pokojové teplotě. Nejvýraznější efekt UZ léčby byl pozorován po dobu trvání léčby 4 min. Optimální údaje o klíčivosti semen tritikale ošetřených ultrazvukem během 4 minut a vzcházení semenáčků ve srovnání s neošetřenými semeny (kontrola) jsou uvedeny na obr. 1. Bylo zjištěno, že průměrná délka semenáčků ultrazvukem ošetřených semen o 15 – O 20 % více než je délka kontrolních semen. Ultrazvukem ošetřená semena klíčí dříve a vykazují větší klíčivost, vyšší délku sazenic a kořenů.

Ultrazvukové procesory pro intenzivnější klíčení a klíčení

Hielscher Ultrasonics’ vysoce výkonné procesory se používají v potravinářství a zemědělství k podpoře klíčení a rašení, k nakličování semen včetně osmo-nakličování, hydroprimování a k fermentačním procesům. Nejmodernější technologie, uživatelská přívětivost, bezpečnost a robustnost jsou klíčovými vlastnostmi všech ultrazvukových systémů Hielscher.’ zpracovatelů.
Přečtěte si více o účincích sonikátorů Hielscher na semena a luštěniny!

Dávkové a inline

Hielscher ultrasonicators lze použít pro dávkové a kontinuální průtokové zpracování. V závislosti na objemu procesu a hodinové propustnosti se může doporučit vložené zpracování. Zatímco dávkování velkých objemů je časově a pracovně náročnější, kontinuální inline proces sonikace je efektivnější, rychlejší a vyžaduje výrazně méně práce.

Ultrazvukové procesory pro každou výrobní kapacitu

Produktová řada Hielscher Ultrasonics pokrývá celé spektrum ultrazvukových procesorů od kompaktních laboratorních ultrasonicators přes stolní a pilotní systémy až po plně průmyslové ultrazvukové procesory s kapacitou pro zpracování nákladních automobilů za hodinu. Kompletní sortiment produktů nám umožňuje nabídnout vám nejvhodnější ultrazvukový procesor pro vaši procesní kapacitu a cíle.
Ultrazvukové stolní systémy jsou ideální pro testy proveditelnosti a optimalizaci procesů. Lineární škálování založené na zavedených procesních parametrech umožňuje velmi snadno zvýšit zpracovatelské kapacity od menších šarží až po plně komerční výrobu. Up-scaling lze provést buď instalací výkonnější ultrazvukové směšovací jednotky, nebo shlukováním několika ultrasonicators paralelně. S UIP16000 nabízí Hielscher nejvýkonnější ultrazvukový procesor na světě.

Přesně regulovatelné amplitudy pro optimální výsledky

Všechny Hielscher ultrasonicators jsou přesně ovladatelné a tím spolehlivé pracovní nástroje. Amplituda je jedním z klíčových procesních parametrů, které ovlivňují účinnost a účinnost ultrazvukového klíčení a klíčení. Semena s měkkým povlakem vyžadují mírné ošetření ultrazvukem a nastavení nižší amplitudy, zatímco semena s robustní a tvrdou skořápkou vykazují lepší výsledky klíčení při sonikaci při vyšších amplitudách. Všechny Hielscher Ultrazvuk’ Procesory umožňují přesné nastavení amplitudy. Sonotrody a posilovací rohy jsou příslušenství, které umožňuje upravit amplitudu v ještě širším rozsahu. Hielscherovy průmyslové ultrazvukové procesory mohou dodávat velmi vysoké amplitudy a dodávat požadovanou ultrazvukovou intenzitu pro náročné aplikace. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v provozu 24/7.
Přesné nastavení amplitudy a trvalé sledování parametrů ultrazvukového procesu prostřednictvím inteligentního softwaru vám dává možnost ošetřit semena nejefektivnějšími ultrazvukovými podmínkami. Optimální sonikace pro nejlepší výsledky klíčení!
Robustnost ultrazvukového zařízení Hielscher umožňuje provoz 24 hodin denně, 7 dní v týdnu v náročném provozu a v náročných prostředích. Díky tomu je ultrazvukové zařízení Hielscher spolehlivým pracovním nástrojem, který splní vaše požadavky na zpracování.

Snadné testování bez rizika

Ultrazvukové procesy lze škálovat zcela lineárně. To znamená, že každý výsledek, kterého jste dosáhli pomocí laboratorního nebo stolního ultrazvuku, lze škálovat na přesně stejný výstup pomocí přesně stejných parametrů procesu. Díky tomu je ultrazvuku ideální pro bezrizikové testování proveditelnosti, optimalizaci procesů a následnou implementaci do komerční výroby. Kontaktujte nás a zjistěte, jak může sonikace zvýšit výtěžnost a kvalitu klíčků.

Nejvyšší kvalita – Navrženo a vyrobeno v Německu

Jako rodinný podnik Hielscher upřednostňuje nejvyšší standardy kvality svých ultrazvukových procesorů. Všechny ultrasonicators jsou navrženy, vyrobeny a důkladně testovány v našem sídle v Teltow poblíž Berlína v Německu. Robustnost a spolehlivost ultrazvukového zařízení Hielscher z něj činí pracovního koně ve vaší výrobě. Provoz 24 hodin denně, 7 dní v týdnu při plném zatížení a v náročných prostředích je přirozenou charakteristikou vysoce výkonných ultrasonicators Hielscher.

Ultrazvukový procesor Hielscher si můžete koupit v jakékoli jiné velikosti a přesně nakonfigurovaný podle vašich procesních požadavků. Od ošetření semen v malé laboratorní kádince až po kontinuální průtokové míchání semenných suspenzí na průmyslové úrovni, Hielscher Ultrasonics nabízí vhodný ultrazvuk pro vás! Kontaktujte nás – Jsme rádi, že vám můžeme doporučit ideální ultrazvukové nastavení!

Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators: