Tumbuh Lebih Cepat dengan Ultrasonics

Kecambah adalah makanan kesehatan populer yang kaya akan vitamin, protein, mineral dan antioksidan. Proses tumbuh melelahkan dan memakan waktu. Aktivasi ultrasonik benih meningkatkan tingkat perkecambahan, mempercepat proses tumbuh, meningkatkan profil gizi, dan mempromosikan pertumbuhan bibit sehat. Ultrasonik sedam dan priming benih adalah teknik yang ideal untuk meningkatkan kapasitas tumbuh Anda.

Tumbuh Benih, Biji-bijian dan Kacang-kacangan

Kecambah adalah biji berkecambah alfalfa, semanggi, bunga matahari, brokoli, mustard, lobak, bawang putih, dill, labu, almond, sereal (misalnya, berry gandum, quinoa, jelai, gandum hitam, soba, sorgum, millet), kacang-kacangan (misalnya, kacang tanah, kacang polong, buncis, lentil) serta berbagai kacang, seperti hijau, ginjal, pinto, angkatan laut, dan kedelai. Karena kecambah kaya akan fitonutrien seperti protein, vitamin, mineral dan antioksidan dan rendah kalori, lemak dan natrium, mereka secara luas dianggap sebagai “makanan kesehatan” dan "superfood". Termasuk kecambah ke dalam rencana nutrisi harian, membantu menyehatkan tubuh dengan serat, vitamin, mineral, dan fitonutrien yang mempromosikan kesehatan lainnya.
Ketersediaanhayati nutrisi dalam kecambah dan microgreens: Sereal dan kacang-kacangan mengandung berbagai anti-nutrisi, yang menghambat pencernaan dan menghambat ketersediaanhayati mikronutrien dan mineral. Misalnya, inhibitor trypsin dan fitat, yang hadir dalam sereal dan kacang-kacangan, mengurangi kecernaan protein dan penyerapan mineral, masing-masing. Inhibitor trypsin menghambat aktivitas trypsin enzim pencernaan, sehingga akibatnya protein yang tertelan tidak dapat dicerna dengan benar dan diserap oleh tubuh.
Oleh karena itu, perkecambahan dan tumbuh diterapkan untuk menonaktifkan anti-nutrisi ini. Selama sprouting, jalur untuk produksi nutrisi dan fitokimia dimulai dan enzim diaktifkan. Dengan cara itu, biji tumbuh dan kacang-kacangan menyediakan spektrum yang luas dari nutrisi bioaccessible.
Selama prosedur perkecambahan dan kecambah, enzim endogen seperti α‐amilase, pullulanase, phytase, dan glukosaida lainnya diaktifkan dalam biji. Enzim ini menurunkan faktor anti-nutrisi dan memecah makronutrien kompleks menjadi bentuk sederhana dan lebih mudah dicerna.
Kecambah penuh dengan nutrisi yang mempromosikan kesehatan seperti protein, klorofil, vitamin, mineral, enzim, asam amino dan bahan kimia phyto. Misalnya, kecambah brokoli dikenal sangat kaya akan sulfurofana. Dibandingkan dengan brokoli floret dewasa, biji brokoli yang tumbuh mengandung 50 kali lebih banyak sulfurophane.

Prosedur Sprouting

Budidaya kecambah melelahkan dan memakan waktu. Selama proses tumbuh, kondisi kebersihan dan sanitasi sangat penting untuk mencegah kontaminasi mikroba dan pembusukan. Ultrasonically dibantu perendaman, perkecambahan dan tumbuh mempercepat budidaya dan pertumbuhan kaya nutrisi, kuat kecambah dan bibit.

Peningkatan Budidaya Kecambah dan Microgreens dengan Ultrasonics

Ultrasonik sedam, perkecambahan dan tumbuh mengintensifkan proses budidaya kecambah dan mikro-hijau. Tumbuh adalah proses yang melelahkan dan memakan waktu, yang rentan terhadap pembusukan oleh jamur dan bakteri. Karena benih menghabiskan sejumlah besar waktu dalam air (selama tahap perendaman dan sedam) dan di lingkungan yang sangat lembab (selama tahap tumbuh), risiko kontaminasi mikroba dan pembusukan sangat tinggi. Ketika kecambah manja dan sayuran mikro dikonsumsi, mereka menyebabkan keracunan makanan yang parah. Ultrasonik sedam dan perkecambahan mengurangi durasi perendaman dan tumbuh. Sebagai benih berkecambah dan tumbuh lebih cepat, waktu kehadiran di lingkungan kelembaban tinggi berkurang. Dengan itu berarti, waktu untuk pertumbuhan mikroba dan pembusukan diminimalkan. Ultrasonik tumbuh tidak hanya membuat proses tumbuh Anda lebih efisien, juga mengurangi risiko kontaminasi.
Selain itu, berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa kecambah ultrasonically direndam dan berkecambah unggul dengan profil gizi yang lebih tinggi seperti protein yang lebih tinggi, vitamin dan kandungan fitonutrien bila dibandingkan dengan biji konvensional tumbuh. Kecambah ultrasonically tumbuh menunjukkan semangat bibit yang lebih tinggi, juga.

Ultrasonik hydro-priming meningkatkan penyerapan air dan nutrisi. Perbandingan lentil sonikasi (40Ws / g) vs lentil non-sonicated menunjukkan bahwa sonikasi meningkatkan penyerapan air secara signifikan.

Aktivasi Benih Ultrasonik

Ultrasonically diintensifkan perkecambahan disebabkan oleh efek mekanis ultrasonik / akustik kavitasi. Efek kavitasi ultrasonik berdampak pada cangkang benih: Ini fragmen mantel benih dan menciptakan dengan demikian porositas yang lebih besar dari permukaan benih. Ini secara harfiah berarti bahwa fragmentasi ultrasonik lapisan benih berlubang shell. Selanjutnya, sonikasi memperbesar ukuran pori-pori sehingga transfer massa yang lebih tinggi antara inti benih dan media pertumbuhan terjadi. Transfer massa yang diintensifkan menyediakan benih dengan air dan nutrisi yang diperlukan. Karena porositas dan permeabilitas yang meningkat, benih dapat mengambil air dan nutrisi lebih cepat. Hidrasi yang lebih baik dan peningkatan kapasitas retensi air dalam biji kering / biji-bijian menghasilkan pertumbuhan kecambah yang dipercepat.

Durasi pengobatan biji ultrasonik hanya membutuhkan waktu beberapa menit. Durasi sonikasi spesifik tergantung pada kekerasan mantel benih dan mungkin waspada antara 4 hingga 6 menit untuk sebagian besar varietas benih. Untuk menyesuaikan pengobatan ultrasonik dengan jenis benih / biji-bijian tertentu, amplitudo ultrasonicator adalah faktor penting yang berkontribusi secara signifikan terhadap efektivitas perendaman ultrasonik dan priming biji. Semakin keras dan tebal cangkang biji, amplitudo yang lebih tinggi diperlukan. Hielscher Ultrasonics memiliki pengetahuan mendalam ultrasonically-dibantu perendaman / sedam, priming dan perkecambahan benih. Kami akan menawarkan peralatan ultrasonik yang paling cocok dan efektif untuk varietas kecambah dan kapasitas tumbuh Anda.

Sonikasi yang lebih lama menghasilkan perkecambahan yang lebih baik dari hibrida Calanthe. (Shin et al 2011)

Nilai Gizi Yang Lebih Tinggi dari Kecambah Berkecambah Ultrasonically

Ultrasonically dibantu tumbuh tidak hanya mempromosikan kecepatan perkecambahan dan tingkat elicitation, tetapi juga memiliki efek positif pada kualitas gizi kecambah. Beberapa studi menunjukkan biosintesis ditingkatkan fitonutrien oleh ultrasonication. Yang et al. (2015) mengukur peningkatan kandungan isoflavonoid dalam kecambah kedelai sonikasi. Peningkatan jumlah isoflavoonoids daidzein dan genistein oleh 39,13 dan 96,91 %, masing-masing, bila dibandingkan dengan sampel non-sonicated. Kacang kedelai ultrasonically primed juga menunjukkan peningkatan asam gamma-aminobutirat (GABA) oleh 43.4%. Dalam studi lain, Yu et al. (2016) mengamati peningkatan kapasitas antioksidan dengan selada Romaine ultrasonically diobati.
Ampofo (2020) menunjukkan dalam tesisnya bahwa sonikasi kacang umum pada 360 W selama 60 menit memicu peningkatan signifikan akumulasi penanda stres pada 96 jam tumbuh. Stres selama pertumbuhan bibit menyebabkan peningkatan aktivitas fenilpropanoid pertahanan yang memicu enzim, senyawa fenolik dan kapasitas antioksidan pada tingkat yang signifikan dibandingkan dengan sampel kontrol non-sonikasi. Ultrasonication mengurangi waktu tumbuh sebesar 60 jam, dibandingkan dengan kontrol. Biji yang dirawat secara ultrasonik menunjukkan kemunculan radikel pada 24 jam tumbuh dengan pemanjangan radicle yang signifikan pada waktu yang meningkat, sedangkan dibandingkan dengan sampel kontrol telah menunda munculnya radikel hingga 48 jam tumbuh. Sehubungan dengan nilai gizi, tauge sonik menunjukkan kandungan flavonoid total 6,6 kali lipat lebih tinggi dan total kandungan antosianin 11,57 kali lipat lebih tinggi jika dibandingkan dengan sampel non-sonikasi.
Hielscher Ultrasonics’ ultrasonicators probe justru dapat dikendalikan. Parameter proses seperti amplitudo dan kontrol suhu serta seragam dan bahkan paparan semua biji ke zona kavitasi ultrasonik adalah faktor penting untuk memprovokasi biosintesis diatur dalam biji dan kecambah.

Studi Kasus Ultrasonic Sprouting

Hassan et al. (2020) menunjukkan bahwa biji sorgum yang tumbuh secara ultrasonik menunjukkan profil nutrisi yang meningkat secara signifikan. Profil dan jumlah fitonutrien dalam biji sorgum ditingkatkan dengan ultrasonication. Berbagai konstituen fitokimia (alkaloid, phytates, saponin, dan sterol), aktivitas pemulungan radikal (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl assay, ferric mengurangi daya antioksidan assay, dan oksigen radikal penyerapan kapasitas assay assay), profil fenolik (total kandungan fenolik, total kandungan flavonoid, asam ferulic, asam galic, katekin, quercetin, dan tanin) bersama dengan in vitro protein digestibility (IVPD %) diperiksa untuk pengaruh perkecambahan ultrasonik kecambah sorgum. Semua faktor yang diuji ditingkatkan dengan pengobatan ultrasonik. Kecambah yang dirawat menunjukkan aktivitas pemulungan radikal yang sangat tinggi dan profil fenolik yang kaya dengan persentase IVPD yang lebih tinggi.
Pengobatan sonikasi ringan pada 40% amplitudo selama 5 menit menunjukkan peningkatan yang signifikan. Setelah perkecambahan, kecambah sorgum yang diobati USG menunjukkan profil unggul fitokimia yang dapat berfungsi sebagai bahan baku yang berharga untuk menghasilkan makanan fungsional protein tinggi dengan biaya rendah.

Petru et al. (2018) menyelidiki aksi kavitasi ultrasonik selama runtuhnya gelembung kavitasi. Mereka menemukan bahwa kavitasi ultrasonik menginduksi erosi mikro pada mantel benih, yang meningkatkan permeabilitas cangkang benih dan mempromosikan transfer massal. Mereka mempelajari pengaruh pengobatan ultrasonik untuk perkecambahan benih, munculnya dan tahap awal pertumbuhan bibit triticale (rye dan wheat hybride). Sampel 50 biji diobati dengan USG dalam air dalam rezim berikut: amplitudo 15 μm pada suhu 25 degС untuk durasi pengobatan yang berbeda 0, 2, 4, 6, 8 menit. Kemudian benih ditempatkan untuk perkecambahan dan tumbuh di atas kertas filter basah pada suhu kamar. Efek yang paling jelas dari pengobatan AS diamati untuk durasi pengobatan 4 menit. Data optimal tentang perkecambahan ultrasonically diperlakukan dalam 4 menit biji triticale dan munculnya bibit dibandingkan dengan benih yang tidak diobati (kontrol) ditampilkan dalam Gambar. 1. Ditemukan bahwa panjang rata-rata bibit biji ultrasonically diobati oleh 15 – 20% melebihi panjang untuk benih kontrol. Benih ultrasonically diobati berkecambah sebelumnya dan menunjukkan semangat perkecambahan yang lebih besar, panjang yang lebih tinggi bibit dan akar.

Ultrasonik prosesor untuk diintensifkan perkecambahan dan tumbuh

Hielscher Ultrasonics 'kinerja tinggi prosesor digunakan dalam makanan dan pertanian untuk mempromosikan perkecambahan dan tumbuh, benih-priming termasuk osmo-priming, hidro-priming serta proses fermentasi. Teknologi canggih, keramahan pengguna, aman dioperasikan, dan ketahanan adalah fitur utama dari semua prosesor Hielscher Ultrasonics.

Batch dan Inline

Ultrasonicators Hielscher dapat digunakan untuk pemrosesan aliran-melalui batch dan terus menerus. Bergantung pada volume proses dan throughput per jam, pemrosesan sebaris mungkin direkomendasikan. Sementara batching volume besar lebih padat waktu dan padat karya, proses sonikasi inline terus menerus lebih efisien, lebih cepat dan membutuhkan tenaga kerja yang jauh lebih sedikit.

Prosesor Ultrasonik untuk Setiap Kapasitas Produksi

Jajaran produk Hielscher Ultrasonics mencakup spektrum penuh prosesor ultrasonik dari ultrasonicators laboratorium kompak di atas bench-top dan sistem percontohan untuk prosesor ultrasonik sepenuhnya industri dengan kapasitas untuk memproses muatan truk per jam. Berbagai produk lengkap memungkinkan kami untuk menawarkan prosesor ultrasonik yang paling cocok untuk kapasitas dan tujuan proses Anda.
Sistem benchtop ultrasonik sangat ideal untuk uji kelayakan dan optimasi proses. Peningkatan linear berdasarkan parameter proses yang ditetapkan membuatnya sangat mudah untuk meningkatkan kapasitas pemrosesan dari lot yang lebih kecil hingga produksi komersial sepenuhnya. Up-scaling dapat dilakukan dengan menginstal unit mixer ultrasonik yang lebih kuat atau pengelompokan beberapa ultrasonicators secara paralel. Dengan UIP16000, Hielscher menawarkan prosesor ultrasonik paling kuat di seluruh dunia.

Amplitudo yang Dapat Dikendalikan secara Tepat untuk Hasil Optimal

Semua ultrasonicators Hielscher justru dapat dikendalikan dan dengan demikian alat kerja yang dapat diandalkan. Amplitudo adalah salah satu parameter proses penting yang mempengaruhi efisiensi dan efektivitas perkecambahan ultrasonik dan tumbuh. Biji dengan lapisan lembut memerlukan perawatan sonikasi ringan dan pengaturan amplitudo yang lebih rendah, sementara biji dengan cangkang yang kuat dan keras menunjukkan hasil tumbuh yang lebih baik ketika disonikasi pada amplitudo yang lebih tinggi. Semua Hielscher Ultrasonics’ prosesor memungkinkan pengaturan amplitudo yang tepat. Sonotrodes dan booster horns adalah aksesori yang memungkinkan untuk memodifikasi amplitudo dalam kisaran yang lebih luas. Prosesor ultrasonik industri Hielscher dapat memberikan amplitudo yang sangat tinggi dan memberikan intensitas ultrasonik yang diperlukan untuk aplikasi yang menuntut. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah terus berjalan dalam operasi 24/7.
Pengaturan amplitudo yang tepat dan pemantauan permanen parameter proses ultrasonik melalui perangkat lunak pintar memberi Anda kemungkinan untuk mengobati benih Anda dengan kondisi ultrasonik yang paling efektif. Sonikasi optimal untuk hasil tumbuh terbaik!
Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan untuk operasi 24/7 pada tugas berat dan di lingkungan yang menuntut. Hal ini membuat peralatan ultrasonik Hielscher alat kerja yang dapat diandalkan yang memenuhi kebutuhan pengolahan Anda.

Pengujian mudah dan bebas risiko

Proses ultrasonik dapat benar-benar linear skala. Ini berarti setiap hasil yang telah Anda capai menggunakan laboratorium atau bench-top ultrasonicator, dapat diskalakan ke output yang sama persis menggunakan parameter proses yang sama persis. Hal ini membuat ultrasonication ideal untuk pengujian kelayakan bebas risiko, optimasi proses dan implementasi berikutnya ke manufaktur komersial. Hubungi kami untuk mempelajari bagaimana sonikasi dapat meningkatkan hasil dan kualitas kecambah Anda.

Kualitas Tertinggi – Dirancang dan Diproduksi di Jerman

Sebagai bisnis milik keluarga dan dikelola keluarga, Hielscher memprioritaskan standar kualitas tertinggi untuk prosesor ultrasoniknya. Semua ultrasonicators dirancang, diproduksi dan benar-benar diuji di kantor pusat kami di Teltow dekat Berlin, Jerman. Ketahanan dan keandalan peralatan ultrasonik Hielscher membuatnya menjadi kuda kerja dalam produksi Anda. Operasi 24/7 di bawah beban penuh dan di lingkungan yang menuntut adalah karakteristik alami dari ultrasonicators kinerja tinggi Hielscher.

Anda dapat membeli prosesor ultrasonik Hielscher dalam berbagai ukuran dan persis dikonfigurasi untuk kebutuhan proses Anda. Dari mengobati benih dalam gelas laboratorium kecil untuk terus menerus aliran-melalui pencampuran bubur benih di tingkat industri, Hielscher Ultrasonics menawarkan ultrasonicator cocok untuk Anda! Silahkan hubungi kami – Kami senang untuk merekomendasikan Anda setup ultrasonik yang ideal!

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami: