Germinazione più rapida con gli ultrasuoni

I germogli sono un popolare alimento salutare ricco di vitamine, proteine, minerali e antiossidanti. Il processo di germinazione è laborioso e richiede molto tempo. L'attivazione a ultrasuoni dei semi aumenta il tasso di germinazione, accelera il processo di germinazione, migliora il profilo nutrizionale e promuove la crescita di piantine sane. La macerazione e l'innesco a ultrasuoni dei semi è la tecnica ideale per aumentare le vostre capacità di germinazione.

Germogliare semi, cereali e legumi

I germogli sono semi germinati di erba medica, trifoglio, girasole, broccoli, senape, ravanello, aglio, aneto, zucca, mandorle, cereali (ad esempio, bacche di grano, quinoa, orzo, segale, grano saraceno, sorgo, miglio), legumi (ad esempio, arachidi, piselli, ceci, lenticchie) e fagioli vari, come mung, rene, pinto, marina e soia. Poiché i germogli sono ricchi di fitonutrienti come proteine, vitamine, minerali e antiossidanti e hanno un basso contenuto di calorie, grassi e sodio, sono largamente considerati come un alimento da consumare in un'unica soluzione. “cibo per la salute” e "superfood". Includere i germogli nel piano alimentare quotidiano aiuta a nutrire l'organismo con fibre, vitamine, minerali e altri fitonutrienti benefici per la salute.
Biodisponibilità dei nutrienti nei germogli e nei microgreens: Cereali e legumi contengono diversi antinutrienti che ostacolano la digestione e inibiscono la biodisponibilità di micronutrienti e minerali. Ad esempio, gli inibitori della tripsina e i fitati, presenti in cereali e legumi, riducono rispettivamente la digeribilità delle proteine e l'assorbimento dei minerali. Gli inibitori della tripsina ostacolano l'attività dell'enzima digestivo tripsina, per cui le proteine ingerite non possono essere digerite correttamente e assorbite dall'organismo.
Pertanto, per disattivare questi antinutrienti si ricorre alla germinazione e alla germogliazione. Durante la germinazione, vengono avviate le vie per la produzione di nutrienti e sostanze fitochimiche e vengono attivati gli enzimi. In questo modo, i semi e i legumi germogliati forniscono un ampio spettro di nutrienti bioaccessibili.
Durante la germinazione e la germinazione, nei semi si attivano enzimi endogeni come α-amilasi, pullulanasi, fitasi e altre glucosidasi. Questi enzimi degradano i fattori antinutrizionali e scompongono i macronutrienti complessi in forme semplici e più digeribili.
I germogli sono ricchi di sostanze nutritive benefiche per la salute, come proteine, clorofilla, vitamine, minerali, enzimi, aminoacidi e sostanze fitochimiche. Per esempio, i germogli di broccoli sono noti per essere estremamente ricchi di sulfurofano. Rispetto alle cimette di broccoli maturi, i semi di broccoli germogliati contengono 50 volte più sulfurofano.

Procedura di germinazione

La coltivazione dei germogli è laboriosa e richiede molto tempo. Durante il processo di germinazione, l'igiene e le condizioni sanitarie sono fondamentali per prevenire la contaminazione microbica e il deterioramento. L'ammollo, la germinazione e la germinazione assistiti dagli ultrasuoni accelerano la coltivazione e la crescita di germogli e piantine vigorose e ricche di nutrienti.

Miglioramento della coltivazione di germogli e microgreens con gli ultrasuoni

La macerazione, la germinazione e la germinazione a ultrasuoni intensificano il processo di coltivazione di germogli e micro-ortaggi. La germinazione è un processo laborioso e lungo, soggetto al deterioramento da parte di muffe e batteri. Poiché i semi trascorrono una quantità significativa di tempo in acqua (durante la fase di ammollo e macerazione) e in un ambiente altamente umido (durante la fase di germinazione), il rischio di contaminazione microbica e di deterioramento è molto elevato. Quando i germogli e i micro-ortaggi vengono consumati, causano gravi intossicazioni alimentari. La macerazione e la germinazione a ultrasuoni riducono la durata dell'ammollo e della germinazione. Poiché i semi germogliano e crescono più velocemente, il tempo di permanenza in ambienti ad alta umidità si riduce. In questo modo, il tempo di crescita microbica e di deterioramento è ridotto al minimo. La germinazione a ultrasuoni non solo rende più efficiente il processo di germinazione, ma riduce anche il rischio di contaminazione.
Inoltre, diversi studi di ricerca hanno dimostrato che i germogli messi a bagno e germinati a ultrasuoni eccellono per l'elevato profilo nutrizionale, come il contenuto di proteine, vitamine e fitonutrienti più elevato rispetto ai semi germogliati in modo convenzionale. I germogli coltivati a ultrasuoni mostrano anche un maggiore vigore delle piantine.

L'idroimpianto a ultrasuoni migliora l'assorbimento di acqua e nutrienti. Il confronto tra lenticchie sonicate (40Ws/g) e lenticchie non sonicate mostra che la sonicazione migliora significativamente l'assorbimento di acqua.

Attivazione dei semi a ultrasuoni

L'intensificazione della germinazione a ultrasuoni è causata dagli effetti meccanici della cavitazione ultrasonica/acustica. Gli effetti della cavitazione ultrasonica si ripercuotono sul guscio del seme: Frammenta il rivestimento del seme e crea così una maggiore porosità della superficie dei semi. Ciò significa letteralmente che la frammentazione ultrasonica del rivestimento del seme perfora il guscio. Inoltre, la sonicazione allarga le dimensioni dei pori in modo che avvenga un maggiore trasferimento di massa tra il nucleo del seme e il terreno di coltura. Il trasferimento di massa intensificato fornisce al seme l'acqua e i nutrienti necessari. Grazie all'aumento della porosità e della permeabilità, il seme può assorbire più rapidamente l'acqua e i nutrienti. La migliore idratazione e l'aumento della capacità di ritenzione idrica dei semi e dei grani secchi accelerano la crescita dei germogli.

La durata del trattamento dei semi con ultrasuoni richiede solo pochi minuti. La durata specifica della sonicazione dipende dalla durezza dello strato del seme e può variare da 4 a 6 minuti per la maggior parte delle varietà di semi. Per adattare il trattamento a ultrasuoni al tipo specifico di seme/granello, l'ampiezza dell'ultrasuonatore è un fattore importante che contribuisce in modo significativo all'efficacia dell'ammollo e del priming a ultrasuoni dei semi. Più il guscio del seme è duro e spesso, più sono necessarie ampiezze elevate. Hielscher Ultrasonics ha una profonda conoscenza dell'ammollo e della macerazione ad ultrasuoni, del priming e della germinazione dei semi. Vi offriremo l'attrezzatura a ultrasuoni più adatta ed efficace per le vostre varietà di germogli e capacità di germinazione.

Una sonicazione più lunga determina una migliore germinazione degli ibridi di Calanthe. (Shin et al. 2011)

Maggiore valore nutrizionale dei germogli germinati a ultrasuoni

La germinazione assistita dagli ultrasuoni non solo promuove la velocità di germinazione e il tasso di elicitazione, ma ha anche effetti positivi sulla qualità nutrizionale dei germogli. Diversi studi hanno dimostrato una maggiore biosintesi di fitonutrienti grazie agli ultrasuoni. Yang et al. (2015) hanno misurato un aumento del contenuto di isoflavonoidi nei germogli di soia sonicati. Le quantità di isoflavoonoidi daidzeina e genisteina sono aumentate rispettivamente del 39,13 e del 96,91% rispetto ai campioni non sonicati. I fagioli di soia trattati con ultrasuoni hanno mostrato anche un aumento dell'acido gamma-aminobutirrico (GABA) del 43,4%. In un altro studio, Yu et al. (2016) hanno osservato un miglioramento della capacità antiossidante della lattuga romana trattata con ultrasuoni.
Ampofo (2020) ha dimostrato nella sua tesi che la sonicazione di fagioli comuni a 360 W per 60 minuti ha provocato un accumulo significativamente maggiore di marcatori di stress a 96 ore dalla germinazione. Lo stress durante la crescita delle piantine porta a un aumento delle attività degli enzimi di difesa fenilpropanoidi, dei composti fenolici e delle capacità antiossidanti a livelli significativi rispetto al campione di controllo non sonicato. L'ultrasonicazione ha ridotto il tempo di germinazione di 60 ore rispetto al controllo. I semi trattati con ultrasuoni hanno mostrato l'emergenza delle radichette a 24 ore dalla germinazione, con un significativo allungamento delle radichette a tempi crescenti di germinazione, mentre i campioni di controllo hanno ritardato l'emergenza delle radichette fino a 48 ore dalla germinazione. Per quanto riguarda il valore nutrizionale, i germogli di fagiolo sonicati hanno mostrato un contenuto di flavonoidi totali 6,6 volte superiore e un contenuto di antociani totali 11,57 volte superiore rispetto ai campioni non sonicati.
Hielscher Ultrasonics’ Gli ultrasuonatori a sonda sono controllabili con precisione. I parametri di processo, come il controllo dell'ampiezza e della temperatura e l'esposizione uniforme e omogenea di tutti i semi alla zona di cavitazione ultrasonica, sono fattori essenziali per provocare una biosintesi regolata nei semi e nei germogli.

Casi di studio sulla germinazione a ultrasuoni

Hassan et al. (2020) dimostrano che i semi di sorgo germogliati a ultrasuoni presentano un profilo nutrizionale significativamente migliore. Il profilo e la quantità di fitonutrienti nei semi di sorgo sono stati migliorati dall'ultrasuoni. Diversi costituenti fitochimici (alcaloidi, fitati, saponine e steroli), l'attività di rimozione dei radicali (saggio del 2,2-difenil-1-picrilidrazile, saggio del potere antiossidante riducente ferrico e saggio della capacità di assorbimento dei radicali dell'ossigeno), Il profilo fenolico (contenuto totale di fenoli, contenuto totale di flavonoidi, acido ferulico, acido gallico, catechina, quercetina e tannino) e la digeribilità proteica in vitro (IVPD %) sono stati esaminati per valutare l'influenza della germinazione a ultrasuoni dei germogli di sorgo. Tutti i fattori testati sono stati migliorati dal trattamento a ultrasuoni. I germogli trattati hanno mostrato in particolare un'elevata attività di rimozione dei radicali e un ricco profilo fenolico con una percentuale più elevata di IVPD.
Il trattamento di sonicazione leggera al 40% di ampiezza per 5 minuti ha mostrato miglioramenti significativi. Dopo la germinazione, i germogli di sorgo trattati con ultrasuoni hanno mostrato un profilo superiore di sostanze fitochimiche che possono servire come preziosa materia prima per produrre alimenti funzionali ad alto contenuto proteico a basso costo.

Petru et al. (2018) hanno studiato l'azione della cavitazione ultrasonica durante il collasso delle bolle di cavitazione. Hanno scoperto che la cavitazione a ultrasuoni induce micro-erosioni sul mantello del seme, che aumentano la permeabilità del guscio del seme e favoriscono il trasferimento di massa. Hanno studiato l'influenza del trattamento a ultrasuoni sulla germinazione dei semi, l'emergenza e le fasi iniziali di crescita delle piantine di triticale (ibrido di segale e grano). I campioni di 50 semi sono stati trattati con ultrasuoni in acqua nel seguente regime: ampiezza 15 µm a una temperatura di 25 gradiС per diverse durate di trattamento 0, 2, 4, 6, 8 minuti. Poi i semi sono stati posti a germinare e a germogliare su carta da filtro bagnata a temperatura ambiente. L'effetto più pronunciato del trattamento US è stato osservato per la durata del trattamento di 4 minuti. I dati ottimali sulla germinazione dei semi di triticale trattati con ultrasuoni entro 4 minuti e sull'emergenza delle piantine rispetto ai semi non trattati (controllo) sono mostrati nella Fig. 1. È stato riscontrato che la lunghezza media dei semi di triticale trattati con ultrasuoni e la loro germinazione è stata di 4 minuti. È stato rilevato che la lunghezza media delle piantine dei semi trattati con ultrasuoni è aumentata del 15 – Il 20% supera la lunghezza dei semi di controllo. I semi trattati con ultrasuoni germinano prima e mostrano un maggiore vigore germinativo, una maggiore lunghezza delle piantine e delle radici.

Processori a ultrasuoni per una germinazione e una germogliazione più intense

I processori ad alte prestazioni di Hielscher Ultrasonics sono utilizzati in campo alimentare e agricolo per promuovere la germinazione e la germogliazione, l'innesco dei semi, compreso l'osmo-innesco, l'idroinnesco e i processi di fermentazione. Tecnologia all'avanguardia, facilità d'uso, sicurezza di funzionamento e robustezza sono le caratteristiche principali di tutti i processori Hielscher Ultrasonics.

Batch e Inline

Gli ultrasonici Hielscher possono essere utilizzati per il trattamento batch e continuo a flusso continuo. A seconda del volume del processo e della produzione oraria, potrebbe essere consigliato il trattamento in linea. Mentre il batching di grandi volumi richiede più tempo e manodopera, un processo di sonicazione continua in linea è più efficiente, più veloce e richiede molta meno manodopera.

Processori a ultrasuoni per ogni capacità produttiva

La gamma di prodotti Hielscher Ultrasonics copre l'intero spettro dei processori a ultrasuoni, dai compatti ultrasuoni da laboratorio ai sistemi da banco e pilota, fino ai processori a ultrasuoni completamente industriali con la capacità di trattare carichi di camion all'ora. La gamma completa di prodotti ci permette di offrirvi il processore a ultrasuoni più adatto alla vostra capacità e ai vostri obiettivi di processo.
I sistemi da banco a ultrasuoni sono ideali per le prove di fattibilità e l'ottimizzazione dei processi. Lo scale-up lineare basato sui parametri di processo stabiliti rende molto facile aumentare le capacità di lavorazione da lotti più piccoli alla produzione commerciale completa. L'up-scaling può essere effettuato installando un'unità di miscelazione a ultrasuoni più potente o raggruppando più ultrasuoni in parallelo. Con il modello UIP16000, Hielscher offre il processore a ultrasuoni più potente al mondo.

Ampiezze controllabili con precisione per risultati ottimali

Tutti gli ultrasuonatori Hielscher sono strumenti di lavoro controllabili con precisione e quindi affidabili. L'ampiezza è uno dei parametri di processo cruciali che influenzano l'efficienza e l'efficacia della germinazione e della germinazione a ultrasuoni. I semi con un rivestimento morbido richiedono un trattamento di sonicazione delicato e impostazioni di ampiezza inferiori, mentre i semi con un guscio robusto e duro mostrano migliori risultati di germinazione quando vengono sonicati ad ampiezze più elevate. Tutti i prodotti Hielscher Ultrasonics’ I processori consentono di impostare con precisione l'ampiezza. I sonotrodi e le trombe di rinforzo sono accessori che consentono di modificare l'ampiezza in un intervallo ancora più ampio. I processori industriali a ultrasuoni di Hielscher sono in grado di fornire ampiezze molto elevate e di fornire l'intensità ultrasonica richiesta per le applicazioni più complesse. Ampiezze fino a 200 µm possono essere facilmente gestite in modo continuo, 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
Le impostazioni precise dell'ampiezza e il monitoraggio permanente dei parametri del processo a ultrasuoni tramite un software intelligente vi danno la possibilità di trattare i vostri semi con le condizioni ultrasoniche più efficaci. Sonicazione ottimale per i migliori risultati di germinazione!
La robustezza delle apparecchiature a ultrasuoni Hielscher consente un funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in condizioni di lavoro gravose e in ambienti difficili. Ciò rende le apparecchiature a ultrasuoni di Hielscher uno strumento di lavoro affidabile che soddisfa le vostre esigenze di lavorazione.

Test facili e senza rischi

I processi a ultrasuoni possono essere scalati in modo completamente lineare. Ciò significa che ogni risultato ottenuto con un ultrasuonatore da laboratorio o da banco può essere scalato esattamente allo stesso risultato utilizzando gli stessi parametri di processo. Ciò rende l'ultrasonicazione ideale per la verifica di fattibilità senza rischi, l'ottimizzazione dei processi e la successiva implementazione nella produzione commerciale. Contattateci per scoprire come la sonicazione può aumentare la resa e la qualità dei vostri germogli.

Massima qualità – Progettato e prodotto in Germania

In quanto azienda a conduzione familiare, Hielscher dà priorità ai più alti standard di qualità per i suoi processori a ultrasuoni. Tutti gli ultrasuoni sono progettati, prodotti e testati a fondo nella nostra sede centrale di Teltow, vicino a Berlino, in Germania. La robustezza e l'affidabilità delle apparecchiature a ultrasuoni Hielscher ne fanno un cavallo di battaglia nella vostra produzione. Il funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, a pieno carico e in ambienti difficili è una caratteristica naturale degli ultrasonori ad alte prestazioni di Hielscher.

È possibile acquistare processori a ultrasuoni Hielscher di qualsiasi dimensione e configurati esattamente in base alle esigenze del processo. Dal trattamento di semi in un piccolo becher da laboratorio alla miscelazione continua di impasti di semi a livello industriale, Hielscher Ultrasonics offre il processore a ultrasuoni adatto a voi! Contattateci – siamo lieti di consigliarvi la configurazione ad ultrasuoni ideale!

La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasonori: