A szonikáció hatása a hüvelyesekre és a magvakra
Az ultrahangos feldolgozás értékes technológiává vált a növényi anyagok, például a lencse és a hüvelyesek módosítására, kondicionálására és elemzésére. Az akusztikus kavitáció és az ellenőrzött mechanikai erők révén a szonikázás fokozza a hidratálást, felgyorsítja az extrakciót, megváltoztatja a mikrostruktúrát és javítja a tömegátadást. Ezek a hatások rendkívül vonzóak a vetőmagkutatás, az élelmiszer-tudomány, a mezőgazdaság, a biofinomítás és az analitikai kutatás számára.
Magvak és hüvelyesek ultrahangos feldolgozása bármilyen méretben
A teljesítmény-ultrahang nagy előnye, hogy pontosan szabályozható az amplitúdó, az intenzitás és az energiabevitel, különösen a Hielscher Ultrasonics alkalmazásakor.’ szondás szonikátorok. Ezek a rendszerek – laboratóriumi, kísérleti és ipari méretekben is elérhető – lehetővé teszi a reprodukálható, hangolható feldolgozást, amely a magok kíméletes alapozásától vagy csíráztatásától a gyorsított hidratáláson és enzimaktiváláson keresztül a hatékony tápanyagkivonásig terjed.
Lencse szonikálása UP400St ultrahangos szondával
Az ultrahangos kezelés elősegíti az olyan hatásokat, mint a magok gyors hidratálása, a sejtfalak szonoporációja és a fokozott anyagátadás, így hatékony módszer a magvak alapozására, az élelmiszer-feldolgozásra és az extrakciós alkalmazásokhoz. Amikor a kavitációs buborékok a vetőmag felszíne közelében összeomlanak, mikrosugarakat és nyíróerőket hoznak létre, amelyek mikrocsatornákat nyitnak a vetőmag héjában - lehetővé téve a víz és az oldott anyagok hatékonyabb behatolását.
Az ultrahangos feldolgozást széles körben alkalmazzák az élelmiszer-tudomány, a mezőgazdaság, a biotechnológia és a növényi alapú összetevők gyártása során.
Akusztikus kavitáció és annak hatása a hüvelyes anyagokra
A szonikáció akusztikus kavitációra épül – a mikrobuborékok gyors kialakulása és összeomlása folyadékokban. Az így keletkező mikrosugarak, a nyíróerők és a nyomásingadozások nagyon specifikus módon lépnek kölcsönhatásba a lencse és a hüvelyesek szöveteivel.
Három elsődleges mechanizmus határozza meg a vetőmagokra gyakorolt hatást:
- Hidratáció gyorsítás
A kavitáció megzavarja a víz és a mag felszíne közötti határréteget, és így fokozza a víztranszportot a maghéjba és a sziklevelekbe.
A hatások közé tartoznak:
- Gyorsabb áztatás/hidratálás
- Egyenletesebb duzzanat
- Jobb vízdiffúzió a testa révén
- Szonoporáció és mikroszerkezeti változások
Az összeomló kavitációs buborékokból származó mechanikai feszültség nano- és mikropórusokat hoz létre a maghéjban és a belső szövetekben. – az úgynevezett szonoporáció.Következmények:
- Fokozott áteresztőképesség
- Az oldott anyagok gyorsabb kioldódása vagy felvétele
- Fokozott enzimatikus hozzáférhetőség
- Javított csírázási potenciál
- Kivonás javítása
Az ultrahang megkönnyíti a felszabadulást:- Fehérjék
- polifenolok
- Olajok és lipidek
- Élelmi rostok
- bioaktív vegyületek
Ez a sejtfal megbontásából, az oldószer jobb behatolásából és a nagyobb tömegátadásból adódik.
Az ultrahang vetőmagokra gyakorolt hatásának és hatásmechanizmusainak vázlatos összefoglalása.
Tanulmány és séma: ©Nogueira et al., 2023
Teljesítmény ultrahang a vetőmagok és hüvelyesek feldolgozásához: Az UIP4000hdT ultrahangos rendszer
Az ultrahang amplitúdó és intenzitás hatása a magokra
Az ultrahang amplitúdó közvetlenül meghatározza a magvakra átadott mechanikai energiát. Az amplitúdó beállítása lehetővé teszi a kezelők számára, hogy a folyamatot az alkalmazás érzékenységéhez és céljához igazítsák. Minden Hielscher szonikátor lehetővé teszi a pontos amplitúdó-beállítást, ami sokoldalúvá teszi őket a vetőmagok alapozásához, csíráztatásához és tápanyagkivonásához.
Alacsony amplitúdók - Ideális a vetőmag alapozásához & imbibíció
- Kíméletes kavitáció
- Fokozott hidratáció szonoporációval, de szövetkárosodás nélkül
- Vetőmagok ellenőrzött beáztatása az alapozáshoz
- Az anyagcsere útvonalak aktiválása
- Javított csírázási arány és vetőmag-erősség
Vetőmagok felszívódása – a csírázást megelőző kezdeti vízfelvételi szakasz – pontosan felgyorsítható és optimalizálható ultrahanggal:
- A kavitáció megtöri a felületi feszültséget
- A víz hatékonyabban jut be a mikropyle-ba
- A nyugalmi állapothoz kapcsolódó akadályok lágyítják
- Az alapozott magvak gyorsabban csíráznak és erősebbek a palánták.
Közepes amplitúdók - szerkezeti módosítás & Mérsékelt extrakció
- Fokozott sejtáteresztő képesség
- A sejtfal részleges fellazulása
- Gyorsabb hidratálás az élelmiszer-feldolgozáshoz
- Javított extrakciós hozam teljes szövetbontás nélkül
Ideális:
- A fehérjék oldhatóságának javítása
- A keményítő tulajdonságainak módosítása
- Anyagok előkészítése az erjesztéshez
Nagy amplitúdók - sejtmegszakítás & Extrakció
- Intenzív kavitáció és nyírás
- Teljes szerkezeti bontás
- Optimális fehérjeizoláláshoz vagy fitokémiai extrakcióhoz
- Amikor a vetőmagok nem maradnak életképesek.
Ez az ipari kitermelés tipikus tartománya:
- Olajok / lipidek
- Fehérjék és peptidek
- polifenolok
- Funkcionális szálak
Hielscher szonikátorok a magvak alapozásához, csíráztatásához, hidratálásához és extrakciójához
A Hielscher szonikátorok sokoldalú és tudományosan megbízható módszert kínálnak a lencsék és hüvelyesek módosítására. A magok felszívódásának felgyorsításától és az alapozástól a kivonás fokozásáig és az ipari méretű összetevő-előállítás lehetővé tételéig a teljesítmény-ultrahang egyedülálló előnyöket biztosít a kutatási és kereskedelmi ágazatokban.
A Hielscher Ultrasonics segítségével’ pontosan szabályozható szondás szonikátorok – laboratóriumi és teljesen ipari méretekben is elérhető – a felhasználók finomhangolhatják a feldolgozási körülményeket a gyengéd élettani javítás vagy az intenzív mechanikai bomlasztás érdekében, így az ultrahang a következő generációs növénykutatás, az élelmiszer-összetevők feldolgozása és a fenntartható biofinomítás sarokkövévé válik.
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 0.5-től 1,5 ml-ig | n.a. | VialMagassugárzó |
| 1–500 ml | 10–200 ml/perc | UP100H |
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
| 15–150 liter | 3–15 l/perc | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000hdT |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000hdT |
Tervezés, gyártás és tanácsadás – Németországban gyártott minőség
A Hielscher ultrahangos készülékek jól ismertek a legmagasabb minőségi és tervezési szabványokról. A robusztusság és a könnyű kezelhetőség lehetővé teszi ultrahangos készülékeink zökkenőmentes integrálását ipari létesítményekbe. A durva körülmények és az igényes környezetek könnyen kezelhetők Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics egy ISO tanúsítvánnyal rendelkező cég, és különös hangsúlyt fektet a nagy teljesítményű ultrasonicatorokra, amelyek a legmodernebb technológiát és felhasználóbarátságot mutatják. Természetesen a Hielscher ultrasonicators CE-kompatibilis és megfelel az UL, CSA és RoHs követelményeinek.
Ultrahangos magcsíráztatás: jobb átitatódás, gyorsabb csírázás
Irodalom / Hivatkozások
- Kiliçli, Mahmut; Toker, Omersaid (2022): Some physicochemical and technological properties of cooking water of pulses as a canned industry waste: effect of ultrasound treatment during soaking. International Journal of Food Engineering 2022.
- Ranjbari, A.; Kashaninejad, Mahdi; Aalami, Mehran; Khomeiri, Morteza; Gharekhani, Mehdi (2013): Effect of ultrasonic pre-treatment on water absorption characteristics of chickpeas (Cicer arietinum). Latin American applied research 43, 2013. 153-159.
- Godlewska, K.; Biesiada, A.; Michalak, I.; Pacyga, P. (2020): The Effect of Botanical Extracts Obtained through Ultrasound-Assisted Extraction on White Head Cabbage (Brassica Oleracea L. Var. Capitata L.) Seedlings Grown under Controlled Conditions. Sustainability 2020, 12, 1871.
- Yaldagard M.; Reza Mortazavi S.A.; Tabatabaie F. (2008): Application of Ultrasonic Waves as a Priming Technique for Accelerating and Enhancing the Germination of Barley Seed: Optimization of Method by the Taguchi Approach. Journal of The Institute for Brewing Vol. 114, Issue1, 2008. 14-21.
- Ranjbari, A. & Kashaninejad, Mahdi; Aalami, Mehran; Khomeiri, Morteza; Gharekhani, Mehdi (2013): Effect of ultrasonic pre-treatment on water absorption characteristics of chickpeas (Cicer arietinum). Latin American applied research 43, 2013. 153-159.
Gyakran Ismételt Kérdések
A hüvelyesek és a hüvelyesek magvak?
A hüvelyesek és a hüvelyesek egyaránt magvak, de a kifejezések különböző kategóriákat jelölnek. A hüvelyesek a botanikai kategória, és a Fabaceae családba tartozó összes olyan növényre utalnak, amelyek magokat tartalmazó hüvelyeket termelnek, beleértve a szójababot, a földimogyorót, a friss borsót, a zöldbabot, a lóherét és számos takarmánynövényt. A hüvelyesek a mezőgazdasági és táplálkozási kategória, és kifejezetten a kizárólag a magokért betakarított hüvelyes fajok egy részhalmazának száraz, ehető magjaira utalnak, mint például a lencse, a szárazbab, a csicseriborsó és a szárazborsó.
Mi a különbség a hüvelyesek és a hüvelyesek között?
A hüvelyesek a Fabaceae családba tartozó, hüvelyes növényeket jelentik, míg a hüvelyesek bizonyos hüvelyes növények, például a lencse, a csicseriborsó és a szárazbab száraz, ehető magjait.
Mi az a csírázás?
A csírázás az a csírázási folyamat, amelynek során a mag vizet vesz fel, aktiválja az anyagcsere-útvonalakat, és elkezd gyökeret és hajtást fejleszteni.
Mi az ultrahanggal segített csíráztatás?
Az ultrahanggal támogatott csíráztatás a magok hidratálódásának felgyorsítására, a membránok áteresztőképességének fokozására és a biokémiai aktivitás serkentésére szolgáló, ellenőrzött ultrahangos kavitáció alkalmazása, ami gyorsabb és egyenletesebb csírázást eredményez.
Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.