Technologie des ultrasons Hielscher

Une germination plus rapide grâce aux ultrasons


Les germes sont un aliment de santé populaire riche en vitamines, protéines, minéraux et antioxydants. Le processus de germination est laborieux et prend du temps. L'activation ultrasonique des graines augmente le taux de germination, accélère le processus de germination, améliore le profil nutritionnel et favorise la croissance de plants sains. Le trempage et l'amorçage des graines par ultrasons est la technique idéale pour augmenter vos capacités de germination.

Semences, céréales et légumineuses

Ultrasonic seed activation improves the germination and sprouting of cereals, legumes and microgreens.Les germes sont des graines germées de luzerne, trèfle, tournesol, brocoli, moutarde, radis, ail, aneth, potiron, amandes, céréales (par exemple, baies de blé, quinoa, orge, seigle, sarrasin, sorgho, millet), légumineuses (par exemple, arachides, pois, pois chiches, lentilles) ainsi que de divers haricots, tels que mung, kidney, pinto, navy et soja. Comme les germes sont riches en phytonutriments tels que les protéines, les vitamines, les minéraux et les antioxydants et pauvres en calories, en graisses et en sodium, ils sont largement considérés comme “l'alimentation saine” et "superfood". L'inclusion des germes dans le plan de nutrition quotidien aide à nourrir le corps avec des fibres, des vitamines, des minéraux et d'autres phytonutriments favorables à la santé.
Biodisponibilité des nutriments dans les germes et les microgreens : Les céréales et les légumineuses contiennent divers anti-nutriments, qui entravent la digestion et inhibent la biodisponibilité des micronutriments et des minéraux. Par exemple, les inhibiteurs de trypsine et les phytates, présents dans les céréales et les légumineuses, réduisent respectivement la digestibilité des protéines et l'absorption des minéraux. Les inhibiteurs de trypsine entravent l'activité de l'enzyme digestive trypsine, de sorte que les protéines ingérées ne peuvent pas être digérées correctement et absorbées par l'organisme.
C'est pourquoi la germination et la pousse sont appliquées pour désactiver ces anti-nutriments. Pendant la germination, les voies de production des nutriments et des substances phytochimiques sont initiées et les enzymes sont activées. Ainsi, les graines et les légumineuses germées fournissent un large spectre de nutriments bioaccessibles.
Au cours de la germination et de la germination, des enzymes endogènes telles que α-amylase, pullulanase, phytase et autres glucosidases sont activées dans les graines. Ces enzymes dégradent les facteurs anti-nutritionnels et décomposent les macronutriments complexes en formes simples et plus digestes.
Les germes regorgent de nutriments bénéfiques pour la santé, tels que les protéines, la chlorophylle, les vitamines, les minéraux, les enzymes, les acides aminés et les substances phytochimiques. Par exemple, les germes de brocoli sont bien connus pour être extrêmement riches en sulfurophane. Par rapport aux fleurons de brocoli mûrs, les graines de brocoli germées contiennent 50 fois plus de sulfuran.

Procédure de germination

La culture des germes est laborieuse et prend beaucoup de temps. Pendant le processus de germination, l'hygiène et les conditions sanitaires sont cruciales pour éviter la contamination microbienne et la détérioration. Le trempage, la germination et la germination assistés par ultrasons accélèrent la culture et la croissance de germes et de semis vigoureux et riches en nutriments.

Amélioration de la culture des pousses et des microgreens grâce aux ultrasons

Le trempage, la germination et la germination par ultrasons intensifient votre processus de culture des germes et des micro-verts. La germination est un processus laborieux et long, susceptible d'être gâché par des moisissures et des bactéries. Comme les graines passent beaucoup de temps dans l'eau (pendant la phase de trempage) et dans un environnement très humide (pendant la phase de germination), le risque de contamination microbienne et d'altération est très élevé. Lorsque des germes et des micro-verts avariés sont consommés, ils provoquent une grave intoxication alimentaire. Le trempage et la germination par ultrasons réduisent la durée du trempage et de la germination. Comme les graines germent et poussent plus vite, la durée de présence dans des environnements à forte humidité est réduite. Ainsi, le temps de croissance et de détérioration microbienne est réduit au minimum. La germination par ultrasons ne rend pas seulement votre processus de germination plus efficace, elle réduit également le risque de contamination.
En outre, diverses études ont montré que les graines germées et trempées par ultrasons se distinguent par un profil nutritionnel élevé, notamment par une teneur plus élevée en protéines, vitamines et phytonutriments, par rapport aux graines germées de manière conventionnelle. Les germes cultivés par ultrasons présentent également une plus grande vigueur de semis.

The UP400St is a 400W powerful ultrasonic homogenizer for seed priming, germination and sprouting.

appareil à ultrasons UP400St pour l'amorçage des semences. Le traitement par ultrasons permet une germination plus rapide, un meilleur profil nutritionnel et une meilleure vigueur des semis.

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Ultrasonically treated lentils show a higher water uptake.

L'hydro-amorçage par ultrasons améliore l'absorption d'eau et de nutriments. La comparaison entre les lentilles soniques (40 W/g) et les lentilles non soniques montre que la sonication améliore considérablement l'absorption d'eau.

Activation des semences par ultrasons

La germination intensifiée par les ultrasons est causée par les effets mécaniques de la cavitation ultrasonore/acoustique. Les effets de la cavitation ultrasonore ont un impact sur l'enveloppe de la graine : Elle fragmente le tégument de la graine et crée ainsi une plus grande porosité de la surface de la graine. Cela signifie littéralement que la fragmentation par ultrasons de l'enveloppe de la graine perfore la coquille. De plus, la sonication élargit la taille des pores de sorte qu'un transfert de masse plus important a lieu entre le noyau de la graine et le milieu de croissance. Le transfert de masse intensifié fournit à la graine l'eau et les nutriments nécessaires. En raison de la porosité et de la perméabilité accrues, la graine peut absorber plus rapidement l'eau et les nutriments. Une meilleure hydratation et une capacité de rétention d'eau accrue dans les graines sèches / grains entraînent une croissance accélérée des germes.

La durée du traitement ultrasonique des semences ne prend que quelques minutes. La durée spécifique de la sonication dépend de la dureté du tégument de la semence et peut varier entre 4 et 6 minutes pour la plupart des variétés de semences. Pour adapter le traitement ultrasonique au type spécifique de semence/graine, l'amplitude de l'ultrasonateur est un facteur important qui contribue de manière significative à l'efficacité du trempage et de l'amorçage ultrasonique des semences. Plus l'enveloppe de la graine est dure et épaisse, plus les amplitudes doivent être élevées. Hielscher Ultrasons a une connaissance approfondie du trempage / trempage, de l'amorçage et de la germination des graines assistés par ultrasons. Nous vous proposerons l'équipement ultrasonore le plus adapté et le plus efficace pour vos variétés et vos capacités de germination.

amorçage des semences à ultrasons

Plus de résultats sonication dans la meilleure germination des hybrides Calanthe. (Shin et al., 2011)

Valeur nutritionnelle plus élevée des germes germés par ultrasons

La germination assistée par ultrasons favorise non seulement la vitesse de germination et le taux d'élicitation, mais a également des effets positifs sur la qualité nutritionnelle des germes. Plusieurs études ont démontré une meilleure biosynthèse des phytonutriments par ultrasons. Yang et al. (2015) ont mesuré une augmentation de la teneur en isoflavonoïdes dans les germes de soja soniqués. Les quantités d'isoflavonoïdes daidzéine et génistéine ont augmenté de 39,13 et 96,91 %, respectivement, par rapport aux échantillons non soniqués. Les fèves de soja amorcées par ultrasons ont également montré une augmentation de 43,4 % de l'acide gamma-aminobutyrique (GABA). Dans une autre étude, Yu et ses collaborateurs (2016) ont observé une amélioration de la capacité antioxydante de la laitue romaine traitée par ultrasons.
Ampofo (2020) a montré dans sa thèse que la sonication des haricots communs à 360 W pendant 60 min a provoqué une accumulation significativement accrue de marqueurs de stress à 96 h de germination. Le stress pendant la croissance des semis entraîne une activité élevée des enzymes de déclenchement des phénylpropanoïdes de défense, des composés phénoliques et des capacités antioxydantes à des niveaux significatifs par rapport à l'échantillon témoin non soniqué. L'échographie a réduit le temps de germination de 60 heures par rapport au témoin. Les graines traitées par ultrasons ont montré l'émergence des adicules à 24 h de germination avec un allongement significatif des radicules à des temps de germination croissants, alors qu'en comparaison les échantillons de contrôle avaient retardé l'émergence des radicules jusqu'à 48 h de germination. En ce qui concerne la valeur nutritionnelle, les germes de haricots soniqués présentaient une teneur totale en flavonoïdes 6,6 fois plus élevée et une teneur totale en anthocyanes 11,57 fois plus élevée que les échantillons non soniqués.
Hielscher Ultrasonics’ Les ultrasonateurs de la sonde sont contrôlables avec précision. Les paramètres du processus tels que le contrôle de l'amplitude et de la température ainsi que l'exposition uniforme et régulière de toutes les graines à la zone de cavitation ultrasonique sont des facteurs essentiels pour provoquer une biosynthèse régulée dans les graines et les germes.

Avantages de la germination par ultrasons

  • Réduction du prétrempage
  • Plus rapide germination
  • Une croissance plus uniforme
  • Amélioration de l'absorption des nutriments
  • Augmentation de la vigueur des semis
  • Une valeur nutritionnelle plus élevée des germes
  • Une rotation plus rapide
  • Réduction du risque de détérioration microbienne
  • Processus de qualité alimentaire
  • simple et sûr à utiliser
The SonoStation is a complete ultrasonic setup, which is suitable to process larger volumes of hand sanitizer.

SonoStation – une solution clé en main simple pour les procédés ultrasoniques

Études de cas sur la germination par ultrasons

Hassan et al. (2020) démontrent que les graines de sorgho germées par ultrasons présentent un profil nutritionnel nettement amélioré. Le profil et la quantité de phytonutriments dans les graines de sorgho ont été améliorés par ultrasons. Divers constituants phytochimiques (alcaloïdes, phytates, saponines et stérols), activité de piégeage des radicaux (dosage du 2,2-diphényl-1-picrylhydrazyl, dosage du pouvoir antioxydant réducteur du fer et dosage de la capacité d'absorption des radicaux d'oxygène), Le profil phénolique (teneur totale en phénols, teneur totale en flavonoïdes, acide férulique, acide gallique, catéchine, quercétine et tanin) ainsi que la digestibilité des protéines in vitro (% IVPD) ont été examinés pour déterminer l'influence de la germination des germes de sorgho par ultrasons. Tous les facteurs testés ont été améliorés par le traitement ultrasonique. Les germes traités présentaient une activité de piégeage des radicaux particulièrement élevée et un profil phénolique riche avec un pourcentage de DPIV plus élevé.
Un traitement par sonication douce à 40 % d'amplitude pendant 5 minutes a montré les améliorations significatives. Après la germination, les germes de sorgho traités par ultrasons ont montré un profil supérieur de substances phytochimiques qui peuvent servir de matière première précieuse pour la production d'aliments fonctionnels à haute teneur en protéines et à faible coût.

The UIP1000hdT is Hielscher's powerful 1kW ultrasonic processor for batch and continuous sonication (Click to enlarge!)Petru et al. (2018) ont étudié l'action de la cavitation ultrasonique lors de l'effondrement des bulles de cavitation. Ils ont découvert que la cavitation ultrasonique induit des micro-érosions sur les enveloppes des graines, ce qui augmente la perméabilité de l'enveloppe de la graine et favorise le transfert de masse. Ils ont étudié l'influence du traitement ultrasonique sur la germination des graines, la levée et les premiers stades de croissance des semis de triticale (hybride de seigle et de blé). Les échantillons de 50 graines ont été traités par ultrasons dans l'eau selon le régime suivant : l'amplitude 15 µm à une température de 25 degС pour différentes durées de traitement 0, 2, 4, 6, 8 min. Ensuite, les graines ont été placées pour germination et germination sur un papier filtre humide à température ambiante. L'effet le plus prononcé du traitement américain a été observé pour la durée de traitement de 4 min. Les données optimales sur la germination des graines de triticale traitées par ultrasons en 4 min et sur la levée des plantules par rapport aux graines non traitées (témoin) sont présentées à la figure 1. Il a été constaté que la longueur moyenne des plantules des graines traitées par ultrasons de 15 – 20 % dépasse la longueur pour les semences de contrôle. Les graines traitées par ultrasons germent plus tôt et présentent une plus grande vigueur de germination, une longueur de plantules et de racines plus importante.

Processeurs à ultrasons pour l'intensification de la germination et de la pousse

Les processeurs haute performance de Hielscher Ultrasons sont utilisés dans l'alimentation et l'agriculture pour favoriser la germination et la pousse, l'amorçage des graines, y compris l'osmo-amorçage, l'hydro-amorçage ainsi que les processus de fermentation. Technologie de pointe, convivialité, sécurité d'utilisation et robustesse sont les caractéristiques clés de tous les processeurs Hielscher Ultrasons.

Par lots et en ligne

Les ultrasonateurs Hielscher peuvent être utilisés pour le traitement par lots et en continu. En fonction du volume de votre processus et de votre débit horaire, le traitement en ligne peut être recommandé. Alors que le traitement par lots est plus exigeant en temps et en main-d'œuvre, un processus de mélange en ligne continu est plus efficace, plus rapide et nécessite beaucoup moins de main-d'œuvre.

Des mélangeurs ultrasoniques pour chaque capacité de produit

Le processeur ultrasonique UIP4000hdT, un puissant réacteur ultrasonique de 4kWLa gamme de produits Hielscher Ultrasons couvre tout l'éventail des processeurs ultrasoniques, depuis les ultrasonores compacts de laboratoire jusqu'aux processeurs ultrasoniques industriels capables de traiter des charges de camion à l'heure, en passant par les systèmes de table et les systèmes pilotes. La gamme complète de produits nous permet de vous proposer le processeur ultrasonore le mieux adapté à votre capacité de traitement et à vos objectifs.
Les systèmes ultrasoniques de table sont idéaux pour les tests de faisabilité et l'optimisation des processus. La mise à l'échelle linéaire basée sur des paramètres de processus établis permet d'augmenter très facilement les capacités de traitement, depuis les petits lots jusqu'à la production entièrement commerciale. La mise à l'échelle peut se faire soit en installant une unité de mélange d'ultrasons plus puissante, soit en regroupant plusieurs ultrasonateurs en parallèle. Avec l'UIP16000, Hielscher propose le processeur à ultrasons le plus puissant au monde.

Des amplitudes précisément contrôlables pour des résultats optimaux

Tous les ultrasonateurs Hielscher sont contrôlables avec précision et sont donc des outils de travail fiables. L'amplitude est l'un des paramètres de processus cruciaux qui influencent l'efficacité et l'efficience de la germination et de la pousse des ultrasons. Les graines à enrobage souple nécessitent un traitement de sonication léger et des réglages d'amplitude plus faibles, tandis que les graines à coque robuste et dure présentent de meilleurs résultats de germination lorsqu'elles sont soniquées à des amplitudes plus élevées. Tous les ultrasons Hielscher’ Les processeurs permettent de régler précisément l'amplitude. Les sonotrodes et les cornes d'amplification sont des accessoires qui permettent de modifier l'amplitude dans une plage encore plus large. Les processeurs ultrasoniques industriels de Hielscher peuvent fournir des amplitudes très élevées et délivrer l'intensité ultrasonore requise pour des applications exigeantes. Des amplitudes allant jusqu'à 200 µm peuvent facilement être utilisées en continu, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7.
Des réglages d'amplitude précis et le contrôle permanent des paramètres du processus ultrasonore par un logiciel intelligent vous donnent la possibilité de traiter vos semences avec les conditions ultrasonores les plus efficaces. Une sonication optimale pour de meilleurs résultats de germination !
La robustesse des équipements à ultrasons de Hielscher permet un fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans des environnements difficiles. Cela fait de l'équipement à ultrasons de Hielscher un outil de travail fiable qui répond à vos besoins de traitement.

Des tests faciles et sans risque

Les processus ultrasonores peuvent être mis à l'échelle de manière totalement linéaire. Cela signifie que chaque résultat obtenu avec un ultrasonateur de laboratoire ou de table peut être mis à l'échelle pour obtenir exactement le même résultat en utilisant exactement les mêmes paramètres de processus. Cela rend l'ultrasonographie idéale pour les tests de faisabilité sans risque, l'optimisation des processus et leur mise en œuvre ultérieure dans la fabrication commerciale. Contactez-nous pour savoir comment la sonication peut augmenter le rendement et la qualité de vos germes.

La plus haute qualité – Conçu et fabriqué en Allemagne

As a family-owned and family-run business, Hielscher prioritizes highest quality standards for its ultrasonic processors. All ultrasonicators are designed, manufactured and thoroughly tested in our headquarter in Teltow near Berlin, Germany. Robustness and reliability of Hielscher’s ultrasonic equipment make it a work horse in your production. 24/7 operation under full load and in demanding environments is a natural characteristic of Hielscher’s high-performance ultrasonicators.

Vous pouvez acheter le processeur à ultrasons Hielscher dans n'importe quelle taille et configuré exactement selon vos besoins. Du traitement des graines dans un petit bécher de laboratoire au mélange en continu de boues de graines au niveau industriel, Hielscher Ultrasons vous propose un ultrasonateur adapté ! Veuillez nous contacter – nous sommes heureux de vous recommander l'installation ultrasonique idéale !

Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasonicators:

lot Volume Débit Appareils recommandés
1 à 500 ml 10 à 200 ml / min UP100H
10 à 2000mL 20 à 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 20L 00,2 à 4L / min UIP2000hdT
10 à 100l 2 à 10 L / min UIP4000hdT
n / a. 10 à 100 litres / min UIP16000
n / a. plus grand groupe de UIP16000

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Veuillez utiliser le formulaire ci-dessous pour demander des informations supplémentaires sur les processeurs à ultrasons, les applications et le prix. Nous serons heureux de discuter avec vous de votre processus et de vous proposer un système à ultrasons répondant à vos besoins !









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Hielscher Ultrasons fabrique des homogénéisateurs ultrasoniques haute performance pour la dispersion, l'émulsification et l'extraction cellulaire.

Homogénéisateurs ultrasoniques de haute puissance de laboratoires à pilote et Industriel échelle.

Littérature / Références



Qu'il faut savoir

Pourquoi les germes contiennent-ils plus de nutriments ?

La germination est une étape de la croissance d'une plante, au cours de laquelle de nombreuses voies biochimiques sont activées pour amorcer la croissance et favoriser le développement d'une plante saine et capable de survivre. Ces voies biochimiques comprennent l'activation de multiples enzymes. Par biosynthèse, des métabolites secondaires (alias phytochimiques) sont formés par conversion enzymatique. Ces métabolites secondaires sont connus pour être bénéfiques pour la santé. Les exemples les plus connus sont les polyphénols, les terpènes, le sulfuraphane et de nombreux autres.
Un exemple de cette biosynthèse est l'enzyme phénylalanine ammonia-lyase (PAL). L'enzyme PAL catalyse les voies de biosynthèse des différents produits phytochimiques. Lorsque cette enzyme est inhibée, elle devient un facteur limitant pour la biosynthèse des acides phénoliques et des flavonoïdes. Une explication possible des teneurs plus élevées en substances phytochimiques dans les germes est que l'activité du PAL est régulée à la hausse pendant la germination. D'autres explications suggèrent que les composés phénoliques liés sont hydrolysés et/ou qu'il y a une biosynthèse de novo des phénols dans l'axe embryonnaire des germes. De nombreux produits phytochimiques sont connus pour leurs caractéristiques antioxydatives, ce qui explique l'activité antioxydante accrue des céréales et des légumineuses germées.
Riches en phytonutriments, les germes sont un excellent complément au régime alimentaire. Les phytonutriments contribuent à de nombreuses voies du corps humain et peuvent ainsi prévenir et/ou améliorer les maladies.

Les recherches ont mis en évidence divers avantages nutritionnels pour les graines, les céréales et les légumineuses qui germent et germent :

  • Pour le sarrasin, après 72 heures de germination, on a constaté une augmentation significative de la teneur en protéines. De plus, le sarrasin germé présentait des quantités accrues de composés phénoliques totaux, de flavonoïdes et de tanins condensés (Zhang et al., 2015).
  • Dans le millet germé, la digestibilité des protéines a été augmentée de 64%. (Mbithi-Mwikya et al. 2000)
  • Pour les grains de maïs blanc, lorsqu'ils ont germé pendant 5 jours, les composés phénoliques biodisponibles ont augmenté de 92 %.