Brže klijanje uz ultrazvuk

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

Klijanje sjemena, žitarica i mahunarki

Klice su proklijale sjemenke lucerne, djeteline, suncokreta, brokule, gorušice, rotkvice, češnjaka, kopra, bundeve, badema, žitarica (npr. pšenične bobice, kvinoja, ječam, raž, heljda, sirak, proso), mahunarke (npr. kikiriki , grašak, slanutak, leća) kao i razne vrste graha, kao što su mung, kidren, pinto, mornarica i soja. Budući da su klice bogate fitonutrijentima kao što su proteini, vitamini, minerali i antioksidansi, a imaju malo kalorija, masti i natrija, naširoko se smatraju “zdrava hrana” i “superhrana”. Uključivanje klica u dnevni plan prehrane pomaže hraniti tijelo vlaknima, vitaminima, mineralima i drugim fitonutrijentima korisnim za zdravlje.
Bioraspoloživost hranjivih tvari u klicama i mikrozelenju: 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 probavljivost proteina, odnosno 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 deaktivirale ove antihranjive tvari. Tijekom klijanja pokreću se putevi za proizvodnju hranjivih tvari i fitokemikalija i aktiviraju se enzimi. Na taj način, proklijale sjemenke i mahunarke pružaju širok spektar biodostupnih hranjivih tvari.
Tijekom procesa klijanja i nicanja, u sjemenu se aktiviraju endogeni enzimi kao što su α‐amilaza, pululanaza, fitaza i druge glukozidaze. Ovi enzimi razgrađuju antinutritivne čimbenike i razgrađuju složene makronutrijente u jednostavne i probavljivije oblike.
Klice su pune hranjivih tvari koje potiču zdravlje kao što su proteini, klorofil, vitamini, minerali, enzimi, aminokiseline i fitokemikalije. Na primjer, dobro je poznato da su klice brokule izuzetno bogate sulfurofanom. U usporedbi sa zrelim cvjetovima brokule, proklijale sjemenke brokule sadrže 50 puta više sulfurofana.

Postupak klijanja

Uzgoj klica je naporan i dugotrajan. Tijekom procesa klijanja, higijenski i sanitarni uvjeti ključni su za sprječavanje mikrobne kontaminacije i kvarenja. Ultrazvučno potpomognuto namakanje, klijanje i klijanje ubrzava uzgoj i rast snažnih klica i sadnica bogatih hranjivim tvarima.

Poboljšani uzgoj klica i mikrozelenja ultrazvukom

Ultrazvučno namakanje, klijanje i klijanje intenzivira vaš proces uzgoja klica i mikrozelenja. Klijanje je naporan i dugotrajan proces koji je sklon kvarenju plijesni i bakterijama. Budući da sjemenke provode značajnu količinu vremena u vodi (tijekom faze namakanja i namakanja) i u vrlo vlažnom okruženju (tijekom faze klijanja), rizik od mikrobne kontaminacije i kvarenja je vrlo visok. Kada se konzumiraju pokvarene klice i mikrozelenje, izazivaju teška trovanja hranom. Ultrazvučno namakanje i klijanje skraćuju trajanje namakanja i klijanja. Kako sjeme klija i raste brže, vrijeme prisutnosti u okruženjima s visokom vlagom se smanjuje. Na taj način, vrijeme za rast mikroba i kvarenje je minimalizirano. Ultrazvučno klijanje ne samo da čini vaš proces klijanja učinkovitijim, već i smanjuje rizik od kontaminacije.
Nadalje, razne istraživačke studije pokazale su da se ultrazvučno namočene i proklijale klice odlikuju povišenim nutritivnim profilom kao što je veći sadržaj proteina, vitamina i fitonutrijenata u usporedbi s konvencionalno proklijalim sjemenkama. Ultrazvučno uzgojene klice također pokazuju veću snagu sadnica.

Ultrazvučno hidropripiranje poboljšava apsorpciju vode i hranjivih tvari. Usporedba leće obrađene ultrazvukom (40Ws/g) u odnosu na leću koja nije obrađena ultrazvukom pokazuje da sonikacija značajno poboljšava upijanje vode.

Ultrazvučna aktivacija sjemena

Ultrazvučno pojačano klijanje uzrokovano je mehaničkim djelovanjem ultrazvučne / akustične kavitacije. Učinci ultrazvučne kavitacije djeluju na ljusku sjemena: usitnjava ljusku sjemena i time stvara veću poroznost površine sjemena. To doslovno znači da ultrazvučna fragmentacija ovojnice sjemena perforira ljusku. Nadalje, sonikacija povećava veličinu pora tako da se odvija veći prijenos mase između jezgre sjemena i medija za rast. Pojačani prijenos mase opskrbljuje sjeme potrebnom vodom i hranjivim tvarima. Zbog povećane poroznosti i propusnosti, sjeme može brže apsorbirati vodu i hranjive tvari. Bolja hidratacija i povećana sposobnost zadržavanja vode u suhom sjemenu / žitaricama rezultiraju ubrzanim rastom klica.

Trajanje ultrazvučne obrade sjemena traje samo nekoliko minuta. Specifično trajanje sonikacije ovisi o tvrdoći ovojnice sjemena i može varirati između 4 do 6 minuta za većinu vrsta sjemena. Za prilagodbu ultrazvučnog tretmana specifičnoj vrsti sjemena/zrna, amplituda ultrazvučnog uređaja važan je čimbenik koji značajno pridonosi učinkovitosti ultrazvučnog namakanja i pripreme sjemena. Što je ljuska sjemena tvrđa i deblja, potrebne su veće amplitude. Hielscher Ultrasonics ima duboko znanje o ultrazvučno potpomognutom namakanju/namakanju, pripremi i klijanju sjemena. Ponudit ćemo vam najprikladniju i najučinkovitiju ultrazvučnu opremu za vaše sorte klica i kapacitete klijanja.

Dulja sonikacija rezultira boljom klijavošću Calanthe hibrida. (Shin i dr. 2011.)

Veća nutritivna vrijednost ultrazvučno proklijanih klica

Ultrazvučno potpomognuto klijanje ne samo da potiče brzinu klijanja i brzinu izazivanja, već ima i pozitivne učinke na hranjivu kvalitetu klica. Nekoliko studija pokazalo je poboljšanu biosintezu fitonutrijenata ultrazvukom. Yang i sur. (2015) izmjerili su povećani sadržaj izoflavonoida u sonikiranim klicama soje. Povećane količine izoflavonoida daidzeina i genisteina za 39,13 odnosno 96,91 % u usporedbi s uzorcima koji nisu obrađeni ultrazvukom. Ultrazvučno pripremljena zrna soje također su pokazala povišenu gama-aminomaslačnu kiselinu (GABA) za 43,4%. U drugoj studiji, Yu i sur. (2016) primijetili su poboljšani antioksidativni kapacitet s ultrazvučno tretiranom Romaine salatom.
Ampofo (2020.) je u svojoj tezi pokazala da sonikacija graha na 360 W tijekom 60 minuta izaziva značajno povećano nakupljanje markera stresa nakon 96 sati od nicanja. Stres tijekom rasta klijanaca dovodi do povišene aktivnosti obrambenih enzima koji pokreću fenilpropanoid, fenolnih spojeva i antioksidativnih kapaciteta na značajnim razinama u usporedbi s kontrolnim uzorkom koji nije sonificiran. Ultrazvučna obrada smanjila je vrijeme klijanja za 60 sati u usporedbi s kontrolom. Ultrazvučno tretirano sjeme pokazalo je nicanje radikula nakon 24 sata od nicanja sa značajnim produljenjem radikula pri sve većem vremenu nicanja, dok su u usporedbi kontrolni uzorci imali odgođeno nicanje radikula do 48 h od nicanja. Što se tiče nutritivne vrijednosti, klice graha obrađene ultrazvukom pokazale su 6,6 puta veći ukupni sadržaj flavonoida i 11,57 puta veći ukupni sadržaj antocijana u usporedbi s uzorcima koji nisu obrađeni ultrazvukom.
Hielscher Ultrasonics’ ultrazvučnim sondama se može precizno upravljati. Parametri procesa kao što su kontrola amplitude i temperature kao i ravnomjerno i ravnomjerno izlaganje svih sjemenki zoni ultrazvučne kavitacije ključni su čimbenici kako bi se izazvala regulirana biosinteza u sjemenu i klicama.

Studije slučaja ultrazvučnog klijanja

Hassan i dr. (2020.) pokazuju da ultrazvučno proklijale sjemenke sirka pokazuju značajno poboljšan nutritivni profil. Profil i količina fitonutrijenata u sjemenkama sirka poboljšani su ultrazvukom. Različiti fitokemijski sastojci (alkaloidi, fitati, saponini i steroli), aktivnost hvatanja radikala (test 2,2-difenil-1-pikrilhidrazila, test antioksidativne snage redukcije željeza i test kapaciteta apsorpcije radikala kisika), fenolni profil (sadržaj ukupnih fenola , ukupni sadržaj flavonoida, ferulinske kiseline, galne kiseline, katehina, kvercetina i tanina) zajedno s in vitro probavljivošću proteina (IVPD %) ispitan je utjecaj ultrazvučnog klijanja klica sirka. Svi ispitani čimbenici poboljšani su ultrazvučnim tretmanom. Tretirane klice pokazale su posebno visoku aktivnost hvatanja radikala i bogat fenolni profil s višim postotkom IVPD-a.
Blagi tretman ultrazvukom pri 40% amplitude tijekom 5 minuta pokazao je značajna poboljšanja. Nakon klijanja, klice sirka tretirane ultrazvukom pokazale su superioran profil fitokemikalija koje mogu poslužiti kao vrijedna sirovina za proizvodnju visokoproteinske funkcionalne hrane uz niske troškove.

Petru i sur. (2018) istraživali su djelovanje ultrazvučne kavitacije tijekom kolapsa kavitacijskih mjehurića. Otkrili su da ultrazvučna kavitacija izaziva mikroerozije na ovojnicama sjemena, što povećava propusnost ljuske sjemena i potiče prijenos mase. Proučavali su utjecaj tretmana ultrazvukom na klijanje sjemena, nicanje i početne faze rasta klijanaca tritikalea (hibrid raži i pšenice). Uzorci od 50 sjemenki tretirani su ultrazvukom u vodi u sljedećem režimu: amplituda 15 µm na temperaturi od 25 °C za različita trajanja tretiranja 0, 2, 4, 6, 8 min. Zatim je sjeme stavljeno na klijanje i klijanje na mokri filter papir na sobnoj temperaturi. Najizraženiji učinak UZ tretmana uočen je za tretman u trajanju od 4 min. Optimalni podaci o klijavosti ultrazvučno tretiranog sjemena tritikalea unutar 4 minute i nicanju klijanaca u usporedbi s netretiranim sjemenom (kontrola) prikazani su na slici 1. Utvrđeno je da je prosječna duljina klijanaca ultrazvučno tretiranog sjemena do 15 – 20% premašuje duljinu za kontrolno sjeme. Ultrazvučno tretirano sjeme ranije klija i pokazuje veću snagu klijanja, veću duljinu klijanaca i korijena.

Ultrazvučni procesori za pojačano klijanje i klijanje

Hielscher Ultrasonics procesori visokih performansi koriste se u hrani i poljoprivredi za promicanje klijanja i klijanja, pripreme sjemena uključujući osmo-priming, hidro-priming kao i procese fermentacije. Najsuvremenija tehnologija, lakoća korištenja, sigurnost za rad i robusnost ključne su značajke svih procesora Hielscher Ultrasonics.

batch i inline

Hielscher ultrasonicators može se koristiti za šaržnu i kontinuiranu protočnu obradu. Ovisno o volumenu vašeg procesa i propusnosti po satu, može se preporučiti inline obrada. Dok je šaržiranje velikih količina vremenski i radno intenzivnije, kontinuirani linijski proces sonikacije je učinkovitiji, brži i zahtijeva znatno manje rada.

Ultrazvučni procesori za svaki proizvodni kapacitet

Asortiman proizvoda Hielscher Ultrasonics pokriva cijeli spektar ultrazvučnih procesora od kompaktnih laboratorijskih ultrazvučnih uređaja preko stolnih i pilotskih sustava do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora s kapacitetom obrade tereta kamiona po satu. Cijeli asortiman proizvoda omogućuje nam da vam ponudimo najprikladniji ultrazvučni procesor za vaš procesni kapacitet i ciljeve.
Ultrazvučni stolni sustavi idealni su za testove izvedivosti i optimizaciju procesa. Linearno povećanje temeljeno na utvrđenim procesnim parametrima omogućuje vrlo jednostavno povećanje kapaciteta obrade od manjih serija do potpuno komercijalne proizvodnje. Povećanje veličine može se izvršiti instaliranjem snažnije jedinice ultrazvučne miješalice ili grupiranjem nekoliko ultrazvučnih uređaja paralelno. S UIP16000, Hielscher nudi najmoćniji ultrazvučni procesor na svijetu.

Precizno kontrolirane amplitude za optimalne rezultate

Svi Hielscher ultrasonicators su precizno kontrolirani i stoga pouzdani radni alati. Amplituda je jedan od ključnih parametara procesa koji utječu na učinkovitost i djelotvornost ultrazvučnog klijanja i nicanja. Sjemenke s mekom ovojnicom zahtijevaju blagi tretman sonikacijom i niže postavke amplitude, dok sjemenke s robusnom i tvrdom ljuskom pokazuju bolje rezultate klijanja kada su sonikirane pri višim amplitudama. Sav Hielscher Ultrasonics’ procesori omogućuju precizno podešavanje amplitude. Sonotrode i booster rogovi su dodaci koji omogućuju izmjenu amplitude u još širem rasponu. Hielscherovi industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i isporučiti potrebni ultrazvučni intenzitet za zahtjevne primjene. Amplitude do 200 µm mogu se lako neprekidno izvoditi u radu 24/7.
Precizne postavke amplitude i stalno praćenje parametara ultrazvučnog procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost tretiranja vašeg sjemena s najučinkovitijim ultrazvučnim uvjetima. Optimalna sonikacija za najbolje rezultate klijanja!
Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućuje 24/7 rad pri teškim uvjetima rada iu zahtjevnim okruženjima. To čini Hielscherovu ultrazvučnu opremu pouzdanim radnim alatom koji ispunjava vaše zahtjeve za obradu.

Jednostavno testiranje bez rizika

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

Najviša kvaliteta – Dizajnirano i proizvedeno u Njemačkoj

Kao tvrtka u obiteljskom vlasništvu, Hielscher daje prioritet najvišim standardima kvalitete za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrazvučni uređaji dizajnirani su, proizvedeni i temeljito testirani u našem sjedištu u Teltowu u blizini Berlina, Njemačka. Robusnost i pouzdanost Hielscherove ultrazvučne opreme čine je radnim konjem u vašoj proizvodnji. Rad 24/7 pod punim opterećenjem iu zahtjevnim okruženjima prirodna je karakteristika Hielscherovih ultrazvučnih uređaja visokih performansi.

Možete kupiti Hielscher ultrazvučni procesor u bilo kojoj veličini i točno konfiguriran prema vašim zahtjevima procesa. Od obrade sjemena u maloj laboratorijskoj čaši do kontinuiranog protočnog miješanja kaše sjemena na industrijskoj razini, Hielscher Ultrasonics nudi prikladan ultrasonicator za vas! Molimo kontaktirajte nas – drago nam je što vam možemo preporučiti idealan ultrazvučni setup!

Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja: