הנבטה מהירה יותר באמצעות אולטרסאונד

נבטים הם מזון בריאות פופולרי העשיר בוויטמינים, בחלבונים, במינרלים ובנוגדי חמצון. עם זאת, תהליך ההנבטה כרוך בעבודה רבה וגוזל זמן. הפעלה אולטרסונית של זרעים מגדילה את שיעור הנביטה, מאיצה את תהליך ההנבטה, משפרת את הפרופיל התזונתי ומקדמת את צמיחתם של נבטים בריאים. השריה והכנה מוקדמת של זרעים באמצעות אולטרסאונד הן הטכניקה האידיאלית להגדלת כושר ייצור הנבטים שלכם.

הנבטת זרעים, דגנים וקטניות

נבטים הם זרעים מונבטים של אספסת, תלתן, חמנייה, ברוקולי, חרדל, צנון, שום, שמיר, דלעת, שקדים, דגנים (למשל גרגרי חיטה, קינואה, שעורה, שיפון, כוסמת, סורגום ודוחן), קטניות (למשל בוטנים, אפונה, חומוס ועדשים), וכן של סוגי שעועית שונים, כגון מש, שעועית כליה, שעועית פינטו, שעועית לבנה וסויה. מכיוון שנבטים עשירים ברכיבי תזונה צמחיים כגון חלבונים, ויטמינים, מינרלים ונוגדי חמצון, ודלים בקלוריות, בשומן ובנתרן, הם נחשבים באופן נרחב ל"מזון בריאות" ול"מזון־על". שילוב נבטים בתפריט היומי מסייע להזין את הגוף בסיבים תזונתיים, בוויטמינים, במינרלים וברכיבי תזונה צמחיים נוספים התורמים לבריאות.
זמינות ביולוגית של רכיבי תזונה בנבטים ובמיקרוגרינס: דגנים וקטניות מכילים גורמים נוגדי תזונה שונים, המקשים על העיכול ומעכבים את הזמינות הביולוגית של מיקרונוטריינטים ומינרלים. לדוגמה, מעכבי טריפסין ופיטאטים, המצויים בדגנים ובקטניות, מפחיתים את נעכלות החלבון ואת ספיגת המינרלים, בהתאמה. מעכבי טריפסין מעכבים את פעילותו של אנזים העיכול טריפסין, וכתוצאה מכך החלבונים הנצרכים אינם יכולים להתעכל כראוי ולהיספג בגוף.
לכן משתמשים בנביטה ובהנבטה כדי לנטרל את הגורמים נוגדי התזונה הללו. במהלך ההנבטה מתחילים לפעול מסלולים לייצור רכיבי תזונה ופיטוכימיקלים, ואנזימים מופעלים. כך זרעים וקטניות מונבטים מספקים מגוון רחב של רכיבי תזונה נגישים ביולוגית.
במהלך תהליך הנביטה וההנבטה מופעלים בזרעים אנזימים אנדוגניים כגון α־עמילאז, פולולנאז, פיטאז וגלוקוזידאזות נוספות. אנזימים אלה מפרקים גורמים נוגדי תזונה ומפרקים אבות מזון מורכבים לצורות פשוטות וקלות יותר לעיכול.
נבטים גדושים ברכיבי תזונה התורמים לבריאות, כגון חלבונים, כלורופיל, ויטמינים, מינרלים, אנזימים, חומצות אמינו ופיטוכימיקלים. לדוגמה, נבטי ברוקולי ידועים כעשירים ביותר ב־sulfurophane. בהשוואה לתפרחות ברוקולי בוגרות, זרעי ברוקולי מונבטים מכילים פי 50 יותר sulfurophane.

תהליך ההנבטה

גידול נבטים כרוך בעבודה רבה וגוזל זמן. במהלך תהליך ההנבטה, היגיינה ותנאים תברואתיים חיוניים למניעת זיהום מיקרוביאלי וקלקול. השריה, נביטה והנבטה בסיוע אולטרסאונד מאיצות את הגידול והצמיחה של נבטים ושתילים חיוניים ועשירים ברכיבי תזונה.

שיפור גידול נבטים ומיקרוגרינס באמצעות אולטרסאונד

השריה, נביטה והנבטה בסיוע אולטרסאונד מייעלות את תהליך הגידול שלכם של נבטים ומיקרוגרינס. הנבטה היא תהליך עתיר עבודה וזמן, המועד לקלקול עקב עובש וחיידקים. מכיוון שהזרעים שוהים זמן ניכר במים (בשלבי ההשריה) ובסביבה לחה מאוד (בשלב ההנבטה), הסיכון לזיהום מיקרוביאלי ולקלקול גבוה מאוד. צריכת נבטים ומיקרוגרינס מקולקלים גורמת להרעלת מזון חמורה. השריה ונביטה בסיוע אולטרסאונד מקצרות את משך ההשריה וההנבטה. מכיוון שהזרעים נובטים וגדלים מהר יותר, משך שהייתם בסביבות בעלות לחות גבוהה מתקצר. כך מצטמצם למינימום הזמן הזמין להתרבות מיקרואורגניזמים ולקלקול. הנבטה בסיוע אולטרסאונד לא רק מייעלת את תהליך ההנבטה שלכם, אלא גם מפחיתה את הסיכון לזיהום.
נוסף על כך, מחקרים שונים הראו שנבטים שהושרו והונבטו בסיוע אולטרסאונד מצטיינים בפרופיל תזונתי משופר, כגון תכולה גבוהה יותר של חלבון, ויטמינים ורכיבי תזונה צמחיים, בהשוואה לזרעים שהונבטו בשיטות המקובלות. גם חיוניות הנבטים שגודלו בסיוע אולטרסאונד גבוהה יותר.

טיפול מקדים במים בסיוע אולטרסאונד משפר את קליטת המים ורכיבי התזונה. ההשוואה בין עדשים שעברו סוניקציה (40Ws/g) לבין עדשים שלא עברו סוניקציה מראה שסוניקציה משפרת משמעותית את קליטת המים.

הפעלת זרעים באמצעות אולטרסאונד

הגברת הנביטה באמצעות אולטרסאונד נובעת מההשפעות המכניות של קוויטציה אולטרסונית / אקוסטית. השפעות הקוויטציה האולטרסונית פועלות על קליפת הזרע: הקוויטציה מבקעת את קליפת הזרע ובכך מגבירה את נקבוביות פני השטח של הזרעים. פירוש הדבר, פשוטו כמשמעו, הוא שביקוע קליפת הזרע באמצעות אולטרסאונד מנקב אותה. נוסף על כך, סוניקציה מגדילה את הנקבוביות, כך שמתרחש מעבר מסה מוגבר בין פנים הזרע לבין מצע הגידול. מעבר המסה המוגבר מספק לזרע את המים ורכיבי התזונה הדרושים לו. הודות לנקבוביות ולחדירות המוגברות, הזרע יכול לקלוט מים ורכיבי תזונה מהר יותר. ספיחת המים המשופרת והיכולת המוגברת לשמר מים בזרעים / גרגרים יבשים מביאות לצמיחה מואצת של הנבטים.

הטיפול האולטרסוני בזרעים נמשך דקות ספורות בלבד. משך הסוניקציה המסוים תלוי בקשיות קליפת הזרע ועשוי לנוע בין 4 ל־6 דקות ברוב זני הזרעים. כדי להתאים את הטיפול האולטרסוני לסוג הזרע / הגרגר המסוים, משרעת המכשיר האולטרסוני היא גורם חשוב התורם משמעותית ליעילות ההשריה והטיפול המקדים בזרעים בסיוע אולטרסאונד. ככל שקליפת הזרע קשה ועבה יותר, נדרשות משרעות גבוהות יותר. ל־Hielscher Ultrasonics ידע מעמיק בהשריה, בטיפול מקדים ובהנבטה של זרעים בסיוע אולטרסאונד. נציע לכם את הציוד האולטרסוני המתאים והיעיל ביותר לזני הנבטים שלכם ולהיקפי ההנבטה שלכם.

סוניקציה ממושכת יותר מביאה לנביטה טובה יותר של בני הכלאיים של Calanthe. (Shin et al. 2011)

ערך תזונתי גבוה יותר של נבטים שהונבטו בסיוע אולטרסאונד

הנבטה בסיוע אולטרסאונד לא רק מגבירה את מהירות הנביטה ואת קצב השראת התגובה הביולוגית, אלא גם משפיעה לטובה על איכותם התזונתית של הנבטים. כמה מחקרים הדגימו הגברה של הביוסינתזה של פיטונוטריינטים באמצעות סוניקציה. Yang et al. (2015) מדדו תכולה מוגברת של איזופלבונואידים בנבטי סויה שעברו סוניקציה. כמויות האיזופלבונואידים דאידזאין וגניסטאין עלו ב־39.13 וב־96.91 %, בהתאמה, בהשוואה לדגימות שלא עברו סוניקציה. פולי הסויה שעברו טיפול קדם־הנבטה אולטרסוני הראו גם עלייה של 43.4% בתכולת החומצה הגאמא־אמינובוטירית (GABA). במחקר אחר, Yu et al. (2016) הבחינו בשיפור ביכולת נוגדת החמצון של חסה רומית שטופלה באולטרסאונד.
Ampofo (2020) הראתה בעבודת הדוקטורט שלה שסוניקציה של שעועית מצויה בהספק של 360 W במשך 60 min גרמה להצטברות מוגברת באופן מובהק של סמני עקה לאחר 96 h של הנבטה. עקה במהלך צמיחת הנבטים מובילה לעלייה מובהקת בפעילותם של אנזימים המפעילים את מסלול ההגנה הפנילפרופנואידי, ברמות התרכובות הפנוליות וביכולות נוגדות החמצון, בהשוואה לדגימת הביקורת שלא עברה סוניקציה. הסוניקציה קיצרה את זמן ההנבטה ב־60 h בהשוואה לביקורת. בזרעים שטופלו באולטרסאונד נצפתה הופעת שורשונים לאחר 24 h של הנבטה, עם התארכות מובהקת של השורשונים ככל שמשך ההנבטה התארך, ואילו בדגימות הביקורת הופעת השורשונים התעכבה עד ל־48 h של הנבטה. מבחינת הערך התזונתי, נבטי השעועית שעברו סוניקציה הראו תכולת פלבונואידים כוללת גבוהה פי 6.6 ותכולת אנתוציאנינים כוללת גבוהה פי 11.57 בהשוואה לדגימות שלא עברו סוניקציה.
מכשירי האולטרסאונד מסוג גשוש של Hielscher Ultrasonics ניתנים לבקרה מדויקת. פרמטרים של התהליך, כגון משרעת ובקרת טמפרטורה, וכן חשיפה אחידה ושווה של כל הזרעים לאזור הקוויטציה האולטרסונית, הם גורמים חיוניים להשראת ביוסינתזה מוגברת בזרעים ובנבטים.

חקרי מקרה של הנבטה אולטרסונית

Hassan et al. (2020) מדגימים כי זרעי דורה שהונבטו באמצעות אולטרסאונד מציגים פרופיל תזונתי משופר באופן מובהק. הפרופיל והכמות של הפיטונוטריינטים בזרעי הדורה השתפרו בעקבות הסוניקציה. נבדקה השפעתה של הנבטת נבטי דורה באמצעות אולטרסאונד על מרכיבים פיטוכימיים שונים (אלקלואידים, פיטאטים, ספונינים וסטרולים), על פעילות לכידת רדיקלים (מבחן 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl, מבחן יכולת נוגדת חמצון המבוסס על חיזור ברזל תלת־ערכי ומבחן יכולת ספיגת רדיקלי חמצן), על הפרופיל הפנולי (תכולת התרכובות הפנוליות הכוללת, תכולת הפלבונואידים הכוללת, חומצה פרולית, חומצה גאלית, קטכין, קוורצטין וטאנין) וכן על נעכלות החלבון במבחנה (IVPD %). כל המדדים שנבדקו השתפרו בעקבות הטיפול האולטרסוני. הנבטים שטופלו הפגינו פעילות גבוהה במיוחד של לכידת רדיקלים ופרופיל פנולי עשיר, לצד אחוז גבוה יותר של IVPD.
טיפול סוניקציה מתון במשרעת של 40% במשך 5 min הראה את השיפורים המובהקים. לאחר ההנבטה, נבטי הדורה שטופלו באולטרסאונד הציגו פרופיל פיטוכימי עדיף, שיכול לשמש כחומר גלם בעל ערך לייצור מזונות פונקציונליים עתירי חלבון בעלות נמוכה.

Petru et al. (2018) חקרו את פעולת הקוויטציה האולטרסונית במהלך קריסת בועות הקוויטציה. הם מצאו שקוויטציה אולטרסונית גורמת לשחיקה מיקרוסקופית של קליפות הזרעים, המגבירה את חדירות קליפת הזרע ומקדמת מעבר מסה. הם חקרו את השפעת הטיפול האולטרסוני על נביטת זרעים, הצצה ושלבי הגדילה הראשוניים של נבטי טריטיקלה (הכלאה של שיפון וחיטה). הדגימות, שכל אחת מהן כללה 50 זרעים, טופלו באולטרסאונד במים בתנאים הבאים: משרעת של 15 µm בטמפרטורה של 25 degС למשכי טיפול שונים של 0, 2, 4, 6, 8 min. לאחר מכן הונחו הזרעים לנביטה ולהנבטה על נייר סינון רטוב בטמפרטורת החדר. ההשפעה הבולטת ביותר של הטיפול באולטרסאונד נצפתה במשך טיפול של 4 min. הנתונים המיטביים על נביטת זרעי טריטיקלה שטופלו באולטרסאונד במשך 4 min ועל הצצת הנבטים בהשוואה לזרעים שלא טופלו (ביקורת) מוצגים באיור 1. נמצא שהאורך הממוצע של הנבטים מהזרעים שטופלו באולטרסאונד עולה ב-15–20% על אורך הנבטים מזרעי הביקורת. הזרעים שטופלו באולטרסאונד נובטים מוקדם יותר ומפגינים חיוניות נביטה רבה יותר ואורך גדול יותר של הנבטים והשורשים. 

מעבדים אולטרסוניים להגברת הנביטה וההנבטה

המעבדים עתירי הביצועים של Hielscher Ultrasonics משמשים בתעשיית המזון ובחקלאות לקידום נביטה והנבטה, להכנה מוקדמת של זרעים, לרבות הכנה אוסמוטית והכנה במים, וכן לתהליכי תסיסה. טכנולוגיה מתקדמת ביותר, ידידותיות למשתמש, בטיחות בהפעלה ועמידות הן תכונות מרכזיות של כל המעבדים של Hielscher Ultrasonics.
קראו עוד על השפעות מכשירי הסוניקציה של Hielscher על זרעים וקטניות!

עיבוד באצוות ובקו הייצור

מכשירי הסוניקציה של Hielscher מתאימים לעיבוד באצוות ולעיבוד בזרימה רציפה. בהתאם לנפח התהליך ולתפוקה השעתית שלכם, ייתכן שיומלץ על עיבוד בקו הייצור. בעוד שעיבוד נפחים גדולים באצוות דורש יותר זמן ועבודה, תהליך סוניקציה רציף בקו הייצור יעיל יותר, מהיר יותר ודורש פחות עבודה במידה ניכרת.

מעבדים אולטרסוניים לכל כושר ייצור

מגוון המוצרים של Hielscher Ultrasonics מכסה את כל קשת המעבדים האולטרסוניים, ממכשירי סוניקציה קומפקטיים למעבדה, דרך מערכות שולחניות ומערכות פיילוט ועד למעבדים אולטרסוניים תעשייתיים לחלוטין, בעלי יכולת לעבד מטעני משאיות בשעה. מגוון המוצרים המלא מאפשר לנו להציע לכם את המעבד האולטרסוני המתאים ביותר לכושר העיבוד ולמטרות שלכם.
מערכות אולטרסוניות שולחניות אידיאליות לבדיקות היתכנות ולאופטימיזציה של תהליכים. הגדלת קנה מידה ליניארית המבוססת על פרמטרי תהליך מבוססים מקלה מאוד על הגדלת כושר העיבוד מאצוות קטנות לייצור מסחרי מלא. ניתן להגדיל את קנה המידה באמצעות התקנת יחידת ערבול אולטרסונית בעלת הספק גבוה יותר או באמצעות שילוב כמה מכשירי סוניקציה במקביל. עם UIP16000, מציעה Hielscher את המעבד האולטרסוני החזק ביותר בעולם.

משרעות הניתנות לשליטה מדויקת לתוצאות מיטביות

כל המכשירים האולטרסוניים של Hielscher ניתנים לבקרה מדויקת, ולכן הם כלי עבודה אמינים. המשרעת היא אחד מפרמטרי התהליך המכריעים המשפיעים על היעילות והאפקטיביות של נביטה והנבטה אולטרסוניות. זרעים בעלי קליפה רכה דורשים טיפול סוניקציה עדין והגדרות משרעת נמוכות יותר, ואילו זרעים בעלי קליפה חזקה וקשה מציגים תוצאות הנבטה טובות יותר כאשר הם עוברים סוניקציה במשרעות גבוהות יותר. כל המעבדים של Hielscher Ultrasonics מאפשרים הגדרה מדויקת של המשרעת. סונוטרודות וקרני הגברה הן אביזרים המאפשרים לשנות את המשרעת בטווח רחב אף יותר. המעבדים האולטרסוניים התעשייתיים של Hielscher יכולים לספק משרעות גבוהות מאוד ואת העוצמה האולטרסונית הנדרשת ליישומים תובעניים. ניתן להפעיל בקלות וברציפות משרעות של עד 200µm בפעולה של 24/7.
הגדרות משרעת מדויקות וניטור מתמיד של פרמטרי התהליך האולטרסוני באמצעות תוכנה חכמה מאפשרים לכם לטפל בזרעים שלכם בתנאים האולטרסוניים האפקטיביים ביותר. סוניקציה מיטבית לקבלת תוצאות ההנבטה הטובות ביותר!
עמידותו של הציוד האולטרסוני של Hielscher מאפשרת פעולה של 24/7 בעומסי עבודה כבדים ובסביבות תובעניות. כך הופך הציוד האולטרסוני של Hielscher לכלי עבודה אמין העונה על דרישות העיבוד שלכם.

בדיקות קלות ונטולות סיכון

ניתן להגדיל את קנה המידה של תהליכים אולטרסוניים באופן ליניארי לחלוטין. פירוש הדבר הוא שכל תוצאה שהשגתם באמצעות מכשיר אולטרסוני מעבדתי או שולחני ניתנת להרחבה לקבלת תוצאה זהה בדיוק, תוך שימוש באותם פרמטרי תהליך בדיוק. הדבר הופך את הטיפול האולטרסוני לאידיאלי לבדיקות היתכנות נטולות סיכון, לאופטימיזציה של תהליכים ולהטמעה בהמשך בייצור מסחרי. צרו איתנו קשר כדי ללמוד כיצד סוניקציה יכולה להגדיל את יבול הנבטים שלכם ולשפר את איכותם.

האיכות הגבוהה ביותר – מתוכנן ומיוצר בגרמניה

כעסק בבעלות משפחתית ובניהול משפחתי, Hielscher מעניקה עדיפות לתקני האיכות הגבוהים ביותר עבור המעבדים האולטרסוניים שלה. כל המכשירים האולטרסוניים מתוכננים, מיוצרים ונבדקים ביסודיות במטה שלנו בטלטו, ליד ברלין, גרמניה. עמידותו ואמינותו של הציוד האולטרסוני של Hielscher הופכות אותו לסוס עבודה במערך הייצור שלכם. פעולה של 24/7 בעומס מלא ובסביבות תובעניות היא מאפיין טבעי של המכשירים האולטרסוניים עתירי הביצועים של Hielscher.

ניתן לרכוש מעבד אולטרסוני של Hielscher בכל גודל, כשהוא מותאם בדיוק לדרישות התהליך שלכם. מטיפול בזרעים בכוס מעבדה קטנה ועד לערבוב רציף בזרימה של תרחיפי זרעים בקנה מידה תעשייתי, Hielscher Ultrasonics מציעה לכם מכשיר אולטרסוני מתאים! צרו איתנו קשר – נשמח להמליץ לכם על המערך האולטרסוני האידיאלי!

הטבלה שלהלן נותנת לכם מושג על כושר העיבוד המשוער של המכשירים האולטרסוניים שלנו: