Hielscher ultralydteknologi

Raskere spirende med ultrasonics


Spirer er en populær helsekost rik på vitaminer, proteiner, mineraler og antioksidanter. Spireprosessen er arbeidskrevende og tidkrevende. Ultralydaktivering av frø øker spiringshastigheten, akselererer spireprosessen, forbedrer næringsprofilen og fremmer veksten av sunne frøplanter. Ultralyd steeping og grunning av frø er den ideelle teknikken for å øke din spirende kapasitet.

Spirende frø, korn og belgfrukter

Ultrasonic seed activation improves the germination and sprouting of cereals, legumes and microgreens.Spirer er spirefrø av alfalfa, kløver, solsikke, brokkoli, sennep, reddik, hvitløk, dill, gresskar, mandler, frokostblandinger (f.eks. hvetebær, quinoa, bygg, rug, bokhvete, sorghum, hirse), belgfrukter (f.eks. peanøtter, erter, kikærter, linser) samt ulike bønner, for eksempel mung, nyre, pinto, marine og soya. Siden spirer er rike på fytonæringsstoffer som proteiner, vitaminer, mineraler og antioksidanter og lite kalorier, fett og natrium, er de allment ansett som “helsekost” og "superfood". Inkludert spirer inn i den daglige ernæringsplanen, bidrar til å gi næring til kroppen med fiber, vitaminer, mineraler og andre helsefremmende fytonæringsstoffer.
Biotilgjengelighet av næringsstoffer i spirer og mikrogrønner: Korn og belgfrukter inneholder ulike anti-næringsstoffer, noe som hindrer fordøyelsen og hemmer biotilgjengeligheten av mikronæringsstoffer og mineraler. For eksempel reduserer trypsinhemmere og fytatater, som er tilstede i korn og belgfrukter, henholdsvis proteinfordøyelighet og mineralopptak. Trypsinhemmere hindrer aktiviteten til fordøyelsesenzymet trypsin, slik at følgelig inntatte proteiner ikke kan fordøyes riktig og absorberes av kroppen.
Derfor påføres spiring og spirende for å deaktivere disse anti-næringsstoffene. Under spirende initieres veier for produksjon av næringsstoffer og fytokjemikalier og enzymer aktiveres. På den måten gir spirede frø og belgfrukter et bredt spekter av biotilgjengelige næringsstoffer.
Under spiring og spirende prosedyre aktiveres endogene enzymer som α‐amylase, pullulanase, phytase og andre glukosidaser i frøene. Disse enzymene forringer anti-ernæringsmessige faktorer og bryter ned komplekse makronæringsstoffer i enkle og mer fordøyelige former.
Spirer er fulle av helsefremmende næringsstoffer som proteiner, klorofyll, vitaminer, mineraler, enzymer, aminosyrer og fytokjemikamikaler. For eksempel er brokkolispirer kjent for å være ekstremt rike på svovelofane. Sammenlignet med modne brokkoliblomster inneholder spirede brokkolifrø 50 ganger mer svovelofane.

Spirende prosedyre

Dyrking av spirer er arbeidskrevende og tidkrevende. Under spireprosessen er hygiene og sanitære forhold avgjørende for å forhindre mikrobiell forurensning og ødeleggelse. Ultrasonisk assistert soaking, spiring og spirende akselererer dyrking og vekst av næringsrike, kraftige spirer og frøplanter.

Forbedret dyrking av spirer og microgreens med ultrasonics

Ultralyd steeping, spiring og spirende intensiverer din dyrking prosessen med spirer og mikro-greener. Spirende er en arbeidskrevende og tidkrevende prosess, som er utsatt for ødeleggelse av mugg og bakterier. Som frøene tilbringer en betydelig mengde tid i vann (under scenen av soaking og steeping) og i et svært fuktig miljø (under spirende stadium), er risikoen for mikrobiell forurensning og ødeleggelse svært høy. Når bortskjemte spirer og mikrogrønnsaker forbrukes, forårsaker de alvorlig matforgiftning. Ultralyd steeping og spiring reduserer soaking og spirende varighet. Etter hvert som frøene spirer og vokser raskere, reduseres tilstedeværelsestiden i miljøer med høy fuktighet. På den måten minimeres tiden for mikrobiell vekst og ødeleggelse. Ultralydspiring gjør ikke bare spireprosessen mer effektiv, det reduserer også risikoen for forurensning.
Videre har ulike forskningsstudier vist at ultrasonisk gjennomvåt og spiret spirer utmerker seg ved en forhøyet ernæringsprofil som høyere protein, vitamin og fytonært innhold sammenlignet med konvensjonelt spirede frø. Ultrasonisk dyrkede spirer viser også en høyere frøplantekraft.

The UP400St is a 400W powerful ultrasonic homogenizer for seed priming, germination and sprouting.

ultralyd UP400St for frøpriming. Ultralydbehandling resulterer i raskere spirende, høyere næringsprofil og forbedret frøplantekraft.

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Ultrasonically treated lentils show a higher water uptake.

Ultralyd hydro-priming forbedrer vann og næringsopptak. Sammenligningen av sonikerte linser (40Ws / g) vs ikke-sonikerte linser viser at sonikering forbedrer vannopptaket betydelig.

Ultralyd frø aktivering

Ultrasonisk intensivert spiring er forårsaket av de mekaniske effektene av ultralyd / akustisk kavitasjon. Effekten av ultralydkavitasjon påvirker frøskallet: Det fragmenterer frøstrøket og skaper dermed en større porøsitet av frøoverflaten. Det betyr bokstavelig talt at ultralydfragmentering av frøbelegget perforerer skallet. Videre forstørrer sonikering porestørrelsen slik at en høyere masseoverføring mellom frøkjerne og vekstmediet finner sted. Den intensiverte masseoverføringen gir frøet vann og næringsstoffer som kreves. På grunn av økt porøsitet og permeabilitet kan frøet ta opp vann og næringsstoffer raskere. Jo bedre hydrering og økt vannretensjonskapasitet i tørre frø / korn resulterer i akselerert vekst av spirene.

Varigheten av ultralydfrøbehandling tar bare noen få minutter. Den spesifikke sonikeringsvarigheten avhenger av hardheten av frøfrakk og kan være skeptisk mellom 4 til 6 minutter for de fleste frøvarianter. For å tilpasse ultralydbehandlingen til den spesifikke frø / korntype, er ultralyds amplituden en viktig faktor som bidrar betydelig til effektiviteten av ultralyd soaking og priming av frøene. Jo hardere og tykkere frøskallet er, desto høyere amplituder kreves. Hielscher Ultrasonics har dyp kunnskap om ultrasonisk assistert soaking / steeping, priming og spiring av frø. Vi vil tilby deg det mest passende og effektive ultralydutstyret for spiresortene dine og spirende kapasiteter.

Ultralyd frøpriming

Lengre sonikering resulterer i bedre spiring av Calanthe hybrider. (Shin et al., 2011)

Høyere næringsverdi av ultrasonisk spirer

Ultrasonisk assistert spirende fremmer ikke bare spiringshastighet og elicitation rate, men har også positive effekter på næringskvaliteten på spirer. Flere studier viste en forbedret biosyntese av fytonæringsstoffer ved ultralydbehandling. Yang et al. (2015) målte økt isoflavonoidinnhold i sonikerte soyabønner spirer. Økte mengder isoflavoonoider daidzein og genistein med henholdsvis 39,13 og 96,91 %, sammenlignet med de ikke-sonikerte prøvene. De ultrasonisk primet soyabønner viste også forhøyet gamma-aminosmørsyre (GABA) med 43,4%. I en annen studie observerte Yu et al. (2016) forbedret antioksidantkapasitet med ultrasonisk behandlet romainsalat.
Ampofo (2020) viste i sin avhandling at sonikering av vanlige bønner ved 360 W i 60 min provoserte en betydelig økt akkumulering av stressmarkører ved 96 timer spirende. Stress under frøplante vekst fører til forhøyede aktiviteter av forsvar fenylpropanoid utløsende enzymer, fenoliske forbindelser og antioksidant kapasiteter på betydelige nivåer i forhold til ikke-sonicated kontroll prøven. Ultralydbehandling redusertspirende tid med 60 timer, sammenlignet med kontrollen. Ultrasonisk behandlede frø viste adicles fremvekst ved 24 h spirende med betydelig radikkel forlengelse ved økende spirende tider, mens i sammenligning kontrollprøvene hadde forsinket radikkel fremveksten opp til 48 h spirende. Med hensyn til næringsverdi viste de sonikerte bønnespirene et 6,6 ganger høyere totalt flavonoidinnhold og et 11,57 ganger høyere totalt anthocyanininnhold sammenlignet med ikke-sonikerte prøver.
Hielscher Ultrasonics’ probe ultrasonicators er nøyaktig kontrollerbare. Prosessparametere på en god måte som amplitud og temperaturkontroll samt uniformen og til og med eksponering av alle frø til ultralydkavitasjonssonen er viktige faktorer for å provosere upregulert biosyntese i frø og spirer.

Fordeler med ultrasonisk fremmet spirende

  • Redusert pre-soaking
  • Hurtigere spiring
  • Mer ensartet vekst
  • Forbedret næringsopptak
  • Økt frøplante kraft
  • Høyere næringsverdi av spirene
  • Raskere omsetning
  • Redusert risiko for mirobial ødeleggelse
  • Mat-grade prosess
  • enkel og sikker å betjene
The SonoStation is a complete ultrasonic setup, which is suitable to process larger volumes of hand sanitizer.

SonoStation – en enkel nøkkelferdig løsning for ultralydprosesser

Case-studier av ultralydspiring

Hassan et al. (2020) viser at ultrasonisk spiret sorghumfrø viser en betydelig forbedret ernæringsprofil. Profil og mengde fytonæringsstoffer i sorghumfrø ble forbedret ved ultralydbehandling. Ulike fytokjemiske bestanddeler (alkaloider, fytater, saponiner og steroler), radikal scavenging aktivitet (2,2-difenyl-1-picrylhydrazyl analyse, ferric redusere antioksidant kraft analyse, og oksygen radikal absorpsjon kapasitet analyse analyse), fenolisk profil (totalt fenolisk innhold, totalt flavonoider innhold, ferulsyre, gallic acid, katekin, quercetin, og tannin) sammen med in vitro protein fordøyelighet (IVPD %) ble undersøkt for påvirkning av ultralydspiring av sorghum spirer. Alle testede faktorer ble forbedret ved ultralydbehandling. De behandlede spirene viste spesielt høy radikal scavenging aktivitet og en rik fenolisk profil med høyere prosentandel av IVPD.
Mild sonikering behandling ved 40% amplitude i 5 min viste de betydelige forbedringene. Etter spiring viste de ultralydbehandlede sorghumspirene overlegen profil av fytokjemikalier som kan tjene som verdifullt råmateriale for å produsere høyproteinfunksjonelle matvarer med lav pris.

The UIP1000hdT is Hielscher's powerful 1kW ultrasonic processor for batch and continuous sonication (Click to enlarge!)Petru et al. (2018) undersøkte virkningen av ultralydkavitasjon under sammenbruddet av kavitasjonsbobler. De fant at ultralydkavitasjon induserer mikroerosjoner på frøstrøkene, noe som øker permeabiliteten til frøskallet og fremmer masseoverføring. De studerte påvirkning av ultralydbehandling for frøspiring, fremvekst og innledende stadier av vekst av triticale (rug og hvetehybride) frøplanter. Prøvene av 50 frø ble behandlet med ultralyd i vann i følgende regime: amplituden 15 μm ved en temperatur på 25 grader for ulike behandlingsvarigheter 0, 2, 4, 6, 8 min. Deretter ble frøene plassert for spiring og spire på et vått filterpapir ved romtemperatur. Den mest uttalte effekten av amerikansk behandling ble observert i løpet av behandlingen på 4 min. De optimale dataene om spiring av ultrasonisk behandlet innen 4 min triticale frø og fremveksten av frøplanter i forhold til ubehandlede frø (kontroll) er vist i fig. 1. Det ble funnet ut at den gjennomsnittlige lengden på plantene til de ultrasonisk behandlede frøene med 15 – 20% overstiger lengden for kontrollfrøene. De ultrasonisk behandlede frøene spirer tidligere og viser større spiringskraft, høyere lengde på frøplanter og røtter.

Ultralydprosessorer for intensivert spiring og spirende

Hielscher Ultrasonics' høyytelsesprosessorer brukes i mat og landbruk for å fremme spiring og spirende, frø-priming inkludert osmo-priming, hydro-priming samt gjæringsprosesser. Toppmoderne teknologi, brukervennlighet, sikker på å betjene og robusthet er viktige funksjoner i alle Hielscher Ultrasonics' prosessorer.

Batch og innebygd

Hielscher ultrasonicators kan brukes til batch og kontinuerlig gjennomstrømningsbehandling. Avhengig av prosessvolumet og gjennomstrømming hver time, kan innebygd behandling anbefales. Mens batching er mer tids- og arbeidsintensiv, er en kontinuerlig inline blandingsprosess mer effektiv, raskere og krever betydelig mindre arbeidskraft.

Ultralyd miksere for hver produktkapasitet

Ultralydprosessor UIP4000hdT, en 4kW kraftig ultralydreaktorHielscher Ultrasonics produktspekter dekker hele spekteret av ultralydprosessorer fra kompakte lab ultrasonicators over benk-topp og pilotsystemer til fullt industrielle ultralydprosessorer med kapasitet til å behandle lastebillaster per time. Hele produktspekteret tillater oss å tilby deg den mest passende ultralydprosessoren for din prosesskapasitet og mål.
Ultrasonic benchtop systems are ideal for feasibility tests and process optimization. Linear scale-up based on established process parameters makes it very easy to increase the processing capacities from smaller lots to fully commercial production. Up-scaling can be done by either installing a more powerful ultrasonic mixer unit or clustering several ultrasonicators in parallel. With the UIP16000, Hielscher offers the most powerful ultrasonic processor worldwide.

Nøyaktig kontrollerbare amplituder for optimale resultater

Alle Hielscher ultrasonicators er nøyaktig kontrollerbare og dermed pålitelige arbeidsverktøy. Amplituden er en av de avgjørende prosessparametrene som påvirker effektiviteten og effektiviteten av ultralydspiring og spirer. Frø med et mykt belegg krever en mild sonikeringsbehandling og lavere amplitudeinnstillinger, mens frø med et robust og hardt skall viser bedre spirende resultater når de sonikeres ved høyere amplituder. Alle Hielscher Ultrasonics’ prosessorer tillater nøyaktig innstilling av amplituden. Sonotroder og boosterhorn er tilbehør som gjør det mulig å endre amplituden i et enda bredere spekter. Hielschers industrielle ultralydprosessorer kan levere svært høye amplituder og levere den nødvendige ultralydintensiteten for krevende applikasjoner. Amplituder på opptil 200μm kan enkelt kjøres kontinuerlig i 24/7 drift.
Presise amplitudeinnstillinger og permanent overvåking av ultralydprosessparametrene via smart programvare gir deg muligheten til å behandle frøene dine med de mest effektive ultralydsforholdene. Optimal sonikering for best spirende resultater!
The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments. This makes Hielscher’s ultrasonic equipment a reliable work tool that fulfils your processing requirements.

Enkel, risikofri testing

Ultralydprosesser kan være helt lineære skalert. Dette betyr at hvert resultat du har oppnådd ved hjelp av et laboratorium eller benk-top ultrasonicator, kan skaleres til nøyaktig samme utgang ved hjelp av nøyaktig samme prosessparametere. Dette gjør ultralydbehandling ideell for risikofri mulighetstesting, prosessoptimalisering og påfølgende implementering i kommersiell produksjon. Kontakt oss for å lære hvordan sonikering kan øke spireutbyttet og kvaliteten.

Høyeste kvalitet – Designet og produsert i Tyskland

As a family-owned and family-run business, Hielscher prioritizes highest quality standards for its ultrasonic processors. All ultrasonicators are designed, manufactured and thoroughly tested in our headquarter in Teltow near Berlin, Germany. Robustness and reliability of Hielscher’s ultrasonic equipment make it a work horse in your production. 24/7 operation under full load and in demanding environments is a natural characteristic of Hielscher’s high-performance ultrasonicators.

Du kan kjøpe Hielscher ultralydprosessor i en annen størrelse og nøyaktig konfigurert til dine prosesskrav. Fra behandling av frø i et lite laboratoriebeger til kontinuerlig gjennomstrømningsblanding av frøslammer på industrielt nivå, tilbyr Hielscher Ultrasonics en passende ultralydsmaskin for deg! Vennligst kontakt oss – vi er glade for å anbefale deg den ideelle ultralyd oppsett!

Tabellen under gir deg en indikasjon på den omtrentlige prosesseringskapasiteten til våre ultralydapparater:

Batchvolum Strømningshastighet Anbefalte enheter
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4l / min UIP2000hdT
10 til 100 liter 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge av UIP16000

Kontakt oss! / Spør oss!

Be om mer informasjon

Vennligst bruk skjemaet nedenfor for å be om ytterligere informasjon om ultralydprosessorer, applikasjoner og pris. Vi vil gjerne diskutere prosessen med deg og å tilby deg et ultralydsystem som oppfyller dine krav!









Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Hielscher Ultrasonics produserer ultralyd homogenisatorer med høy ytelse for dispersjon, emulgering og celle utvinning.

Høyeffekts ultralyd homogenisatorer fra Lab til Pilot og Industriell skala.

Litteratur / Referanser



Fakta Verdt å vite

Hvorfor inneholder spirer flere næringsstoffer?

Spire og spiring er skritt i veksten av en plante, der mange biokjemiske veier aktiveres for å initiere starten på veksten og for å fremme utviklingen av en sunn, overlevende plante. Disse biokjemiske banene inkluderer aktivering av manifoldenzymer. Via biosyntese dannes sekundære metabolitter (også også fytokjemikaliikali) ved enzymatisk konvertering. Disse sekundære metabolittene er kjent som helsefremmende. Fremtredende eksempler inkluderer polyfenoler, terpener, sulfuraphane og mange andre.
Et eksempel på en slik biosyntese er enzymet fenylalanin ammoniakk-lyase (PAL). PAL-enzymet katalyserer banene for biosyntese av de forskjellige fytokjemikastikkene. Når dette enzymet hemmes, blir det begrensende faktor for biosyntese av fenolsyrer og flavonoider. En mulig forklaring på høyere fytokjemisk innhold i spirer ist at PAL aktivitet er up-regulert under spiring. Alternative forklaringer tyder på at bundne fenoliske forbindelser hydrolyseres aand/eller at de novo biosyntese av fenoler i spirenes embryonale akse oppstår. Mange fytokjemikalier er kjent for sine antioksidantegenskaper, noe som forklarer økt antioksidantaktivitet av spiret korn og belgfrukter.
Høy i fytonæringsstoffer er spirer et flott tillegg til måltidsplanen. Fytonæringsstoffer bidrar til mange veier i menneskekroppen og kan dermed forebygge og/eller lindre sykdommer.

Forskning har funnet ulike ernæringsmessige fordeler for spirende og spirende frø, korn og belgfrukter:

  • For bokhvete, etter 72 timer spiring ble det funnet et betydelig økt proteininnhold. Videre hadde spiret bokhvete økte mengder totalt fenoler, flavonoid og kondensert tannin (Zhang et al., 2015).
  • I spiret fingerhirse ble proteinfordøyeligheten økt med 64 %. (Mbithi-Mwikya et al. 2000)
  • For hvite maiskjerner, når spiret i 5 dager biotilgjengelige fenoliske forbindelser ble økt med 92%.