Brotação mais rápida com ultra-sons

Os rebentos são um alimento popular para a saúde, rico em vitaminas, proteínas, minerais e antioxidantes. O processo de germinação é trabalhoso e demorado. A ativação ultra-sônica de sementes aumenta a taxa de germinação, acelera o processo de brotamento, melhora o perfil nutricional e promove o crescimento de mudas saudáveis. Ultrasonic steeping e priming de sementes é a técnica ideal para aumentar suas capacidades de brotação.

Brotamento de sementes, grãos e legumes

Os rebentos são sementes germinadas de luzerna, trevo, girassol, brócolos, mostarda, rabanete, alho, endro, abóbora, amêndoas, cereais (por exemplo, bagas de trigo, quinoa, cevada, centeio, trigo sarraceno, sorgo, painço), leguminosas (por exemplo, amendoins, ervilhas, grão-de-bico, lentilhas), bem como de vários feijões, como o mungo, o rim, o pinto, o da marinha e o de soja. Uma vez que os rebentos são ricos em fitonutrientes, tais como proteínas, vitaminas, minerais e antioxidantes, e têm um baixo teor de calorias, gordura e sódio, são amplamente considerados como “alimentos saudáveis” e “superalimento”. A inclusão de rebentos no plano nutricional diário ajuda a nutrir o corpo com fibras, vitaminas, minerais e outros fitonutrientes que promovem a saúde.
Biodisponibilidade de nutrientes em rebentos e microgreens: Os cereais e as leguminosas contêm vários anti-nutrientes, que impedem a digestão e inibem a biodisponibilidade de micronutrientes e minerais. Por exemplo, os inibidores da tripsina e os fitatos, que estão presentes nos cereais e nas leguminosas, reduzem a digestibilidade das proteínas e a absorção de minerais, respetivamente. Os inibidores da tripsina impedem a atividade da enzima digestiva tripsina, pelo que as proteínas ingeridas não podem ser digeridas corretamente e absorvidas pelo organismo.
Por conseguinte, a germinação e o brotamento são aplicados para desativar estes antinutrientes. Durante a germinação, iniciam-se as vias de produção de nutrientes e fitoquímicos e activam-se as enzimas. Deste modo, as sementes e leguminosas germinadas fornecem um amplo espetro de nutrientes bioacessíveis.
Durante o processo de germinação e germinação, as enzimas endógenas como a α-amilase, a pululanase, a fitase e outras glucosidases são activadas nas sementes. Estas enzimas degradam os factores anti-nutricionais e decompõem os macronutrientes complexos em formas simples e mais digeríveis.
Os rebentos estão repletos de nutrientes benéficos para a saúde, tais como proteínas, clorofila, vitaminas, minerais, enzimas, aminoácidos e fitoquímicos. Por exemplo, os rebentos de brócolos são bem conhecidos por serem extremamente ricos em sulfurofano. Em comparação com os floretes de brócolos maduros, as sementes de brócolos germinadas contêm 50 vezes mais sulfurofano.

Procedimento de germinação

O cultivo de rebentos é laborioso e demorado. Durante o processo de germinação, as condições higiénicas e sanitárias são cruciais para evitar a contaminação microbiana e a deterioração. A imersão, germinação e germinação assistida por ultra-sons acelera o cultivo e o crescimento de rebentos e plântulas vigorosos e ricos em nutrientes.

Cultivo melhorado de rebentos e microgreens com ultra-sons

A maceração, germinação e germinação por ultra-sons intensifica o seu processo de cultivo de rebentos e microverduras. A germinação é um processo laborioso e moroso, propenso à deterioração por bolores e bactérias. Uma vez que as sementes passam uma quantidade significativa de tempo na água (durante a fase de imersão e de maceração) e num ambiente altamente húmido (durante a fase de germinação), o risco de contaminação microbiana e de deterioração é muito elevado. Quando os rebentos e os microverdes estragados são consumidos, provocam uma intoxicação alimentar grave. A maceração e a germinação por ultra-sons reduzem a duração da maceração e da germinação. Como as sementes germinam e crescem mais rapidamente, o tempo de presença em ambientes de elevada humidade é reduzido. Assim, o tempo para o crescimento microbiano e a deterioração é minimizado. A germinação por ultra-sons não só torna o seu processo de germinação mais eficiente, como também reduz o risco de contaminação.
Além disso, vários estudos de investigação demonstraram que os rebentos germinados e embebidos por ultra-sons se distinguem por um perfil nutricional elevado, como um teor mais elevado de proteínas, vitaminas e fitonutrientes, quando comparados com as sementes germinadas convencionalmente. Os rebentos cultivados por ultra-sons também apresentam um maior vigor das plântulas.

A hidro-preparação ultra-sónica melhora a absorção de água e nutrientes. A comparação das lentilhas sonicadas (40Ws/g) com as lentilhas não sonicadas mostra que a sonicação melhora significativamente a absorção de água.

Ativação de sementes por ultra-sons

A germinação intensificada por ultra-sons é causada pelos efeitos mecânicos da cavitação ultra-sónica/acústica. Os efeitos da cavitação ultra-sónica afectam a casca da semente: Fragmenta o revestimento da semente e cria assim uma maior porosidade da superfície das sementes. Isto significa literalmente que a fragmentação ultra-sónica do revestimento da semente perfura a casca. Além disso, a sonicação aumenta o tamanho dos poros para que ocorra uma maior transferência de massa entre o núcleo da semente e o meio de crescimento. A transferência de massa intensificada fornece à semente a água e os nutrientes necessários. Devido ao aumento da porosidade e da permeabilidade, a semente pode absorver água e nutrientes mais rapidamente. A melhor hidratação e o aumento da capacidade de retenção de água nas sementes/grãos secos resultam num crescimento acelerado dos rebentos.

A duração do tratamento ultrassónico das sementes é de apenas alguns minutos. A duração específica da sonicação depende da dureza do revestimento das sementes e pode variar entre 4 e 6 minutos para a maioria das variedades de sementes. Para adaptar o tratamento ultrassónico ao tipo específico de semente / grão, a amplitude do ultrasonicador é um fator importante que contribui significativamente para a eficácia da imersão ultra-sónica e da preparação das sementes. Quanto mais dura e mais espessa a casca da semente, as amplitudes mais elevadas são necessárias. Hielscher Ultrasonics tem um profundo conhecimento de ultrassom assistida imersão / choro, priming e germinação de sementes. Oferecemos-lhe o equipamento de ultra-sons mais adequado e eficaz para as suas variedades de sementes e capacidades de germinação.

Uma sonicação mais longa resulta numa melhor germinação dos híbridos de Calanthe. (Shin et al. 2011)

Maior valor nutricional dos rebentos germinados por ultra-sons

A germinação assistida por ultra-sons não só promove a velocidade de germinação e a taxa de elicitação, como também tem efeitos positivos na qualidade nutricional dos rebentos. Vários estudos demonstraram uma biossíntese melhorada de fitonutrientes por ultrassom. Yang et al. (2015) mediram o aumento do conteúdo de isoflavonoides em brotos de soja sonicados. Quantidades aumentadas dos isoflavonoides daidzeína e genisteína em 39,13 e 96,91%, respetivamente, quando comparadas com as amostras não-sonicadas. Os grãos de soja ultrasonicamente preparados também mostraram ácido gama-aminobutírico (GABA) elevado em 43,4%. Em outro estudo, Yu et al. (2016) observaram melhor capacidade antioxidante com alface romana tratada ultrassonicamente.
Ampofo (2020) demonstrou na sua tese que a sonicação de feijões comuns a 360 W durante 60 min provocou uma acumulação significativamente maior de marcadores de stress às 96 h de germinação. O estresse durante o crescimento das mudas leva a atividades elevadas de enzimas desencadeantes de fenilpropanóides de defesa, compostos fenólicos e capacidades antioxidantes em níveis significativos em comparação com a amostra de controle não sonicada. A ultrassonografia reduziu o tempo de germinação em 60 h, em comparação com o controle. As sementes tratadas com ultra-sons mostraram a emergência de radículas às 24 h de germinação com alongamento significativo da radícula em tempos de germinação crescentes, enquanto que, em comparação com as amostras de controlo, a emergência da radícula foi atrasada até 48 h de germinação. No que diz respeito ao valor nutricional, os rebentos de feijão sonicados apresentaram um teor de flavonóides totais 6,6 vezes superior e um teor de antocianinas totais 11,57 vezes superior quando comparados com amostras não sonicadas.
Hielscher Ultrasonics’ Os ultrassons de sonda são controláveis com precisão. Os parâmetros do processo, tais como o controlo da amplitude e da temperatura, bem como a exposição uniforme e uniforme de todas as sementes à zona de cavitação ultra-sónica, são factores essenciais para provocar uma biossíntese regulada nas sementes e nos rebentos.

Estudos de casos de germinação por ultra-sons

Hassan et al. (2020) demonstram que as sementes de sorgo ultrassonicamente germinadas mostram um perfil nutricional significativamente melhorado. O perfil e a quantidade de fitonutrientes nas sementes de sorgo foram aprimorados pela ultrassonografia. Vários constituintes fitoquímicos (alcalóides, fitatos, saponinas e esteróis), atividade de eliminação de radicais (ensaio de 2,2-difenil-1-picril-hidrazil, ensaio de poder antioxidante redutor férrico e ensaio de capacidade de absorção de radicais de oxigênio), perfil fenólico (teor de fenólicos totais, teor de flavonóides totais, ácido ferúlico, ácido gálico, catequina, quercetina e tanino), juntamente com a digestibilidade proteica in vitro (IVPD %) foram examinados para a influência da germinação ultra-sônica de brotos de sorgo. Todos os factores testados foram melhorados por tratamento ultrassónico. Os brotos tratados exibiram atividade de eliminação de radicais especialmente alta e um perfil fenólico rico com maior porcentagem de IVPD.
O tratamento de sonicação suave a 40% de amplitude durante 5 minutos mostrou melhorias significativas. Após a germinação, os rebentos de sorgo tratados com ultra-sons mostraram um perfil superior de fitoquímicos que podem servir como matéria-prima valiosa para a produção de alimentos funcionais de alta proteína com baixo custo.

Petru et al. (2018) investigaram a ação da cavitação ultra-sônica durante o colapso das bolhas de cavitação. Eles descobriram que a cavitação ultra-sônica induz micro-erosões nos casacos de sementes, que aumentam a permeabilidade da casca de sementes e promovem a transferência de massa. Estudaram a influência do tratamento ultrassónico na germinação das sementes, na emergência e nas fases iniciais de crescimento das plântulas de triticale (híbrido de centeio e trigo). As amostras de 50 sementes foram tratadas por ultrassom em água no seguinte regime: a amplitude 15 µm a uma temperatura de 25 degС para diferentes durações de tratamento 0, 2, 4, 6, 8 min. Em seguida, as sementes foram colocadas para germinação e brotamento em um papel de filtro molhado à temperatura ambiente. O efeito mais pronunciado do tratamento US foi observado para a duração do tratamento de 4 min. Os dados óptimos sobre a germinação de sementes de triticale tratadas por ultra-sons durante 4 minutos e a emergência de plântulas em comparação com as sementes não tratadas (controlo) são apresentados na Fig. 1. Verificou-se que o comprimento médio das plântulas das sementes tratadas por ultra-sons em 15 – 20% excede o comprimento das sementes de controlo. As sementes tratadas com ultra-sons germinam mais cedo e apresentam maior vigor germinativo, maior comprimento das plântulas e das raízes.

Processadores ultra-sónicos para intensificar a germinação e o brotamento

Hielscher Ultrasonics’ Os processadores de alto desempenho são utilizados na alimentação e na agricultura para promover a germinação e a germinação, a preparação de sementes, incluindo osmo-priming, hidro-priming, bem como processos de fermentação. A tecnologia de ponta, a facilidade de utilização, a segurança de funcionamento e a robustez são as principais caraterísticas de todos os equipamentos ultra-sónicos da Hielscher’ processadores.
Leia mais sobre os efeitos dos sonicadores Hielscher nas sementes e leguminosas!

Em lote e em linha

Os ultrassons Hielscher podem ser utilizados para o processamento em lote e em fluxo contínuo. Dependendo do volume do seu processo e do rendimento horário, o processamento em linha pode ser recomendado. Enquanto lote de grandes volumes é mais tempo e trabalho intensivo, um processo de sonicação em linha contínua é mais eficiente, mais rápido e requer significativamente menos trabalho.

Processadores ultra-sónicos para todas as capacidades de produção

A gama de produtos da Hielscher Ultrasonics abrange todo o espetro de processadores de ultra-sons, desde ultra-sons compactos de laboratório, passando por sistemas de bancada e sistemas-piloto, até processadores de ultra-sons totalmente industriais com capacidade para processar cargas de camiões por hora. A gama completa de produtos permite-nos oferecer-lhe o processador de ultra-sons mais adequado para a sua capacidade de processo e objectivos.
Os sistemas ultra-sónicos de bancada são ideais para testes de viabilidade e otimização de processos. O aumento de escala linear baseado em parâmetros de processo estabelecidos torna muito fácil aumentar as capacidades de processamento de lotes mais pequenos para uma produção totalmente comercial. O aumento de escala pode ser feito através da instalação de uma unidade misturadora ultra-sónica mais potente ou do agrupamento de vários ultra-sons em paralelo. Com o UIP16000, a Hielscher oferece o processador ultrassónico mais potente do mundo.

Amplitudes controláveis com precisão para resultados óptimos

Todos os ultrassons Hielscher são controláveis com precisão e, por isso, ferramentas de trabalho fiáveis. A amplitude é um dos parâmetros cruciais do processo que influenciam a eficiência e a eficácia da germinação e do brotamento por ultra-sons. As sementes com um revestimento macio requerem um tratamento de sonicação suave e configurações de amplitude mais baixas, enquanto as sementes com uma casca robusta e dura mostram melhores resultados de germinação quando sonicadas em amplitudes mais altas. Todos os produtos Hielscher Ultrasonics’ Os processadores de ultra-sons permitem a regulação exacta da amplitude. Os sonotrodos e as buzinas de reforço são acessórios que permitem modificar a amplitude numa gama ainda mais ampla. Os processadores ultra-sónicos industriais da Hielscher podem fornecer amplitudes muito elevadas e fornecer a intensidade ultra-sónica necessária para aplicações exigentes. Amplitudes até 200 µm podem ser facilmente executadas de forma contínua em funcionamento 24/7.
Os ajustes precisos da amplitude e a monitorização permanente dos parâmetros do processo ultrassónico através de um software inteligente dão-lhe a possibilidade de tratar as suas sementes com as condições ultra-sónicas mais eficazes. Sonicação óptima para melhores resultados de germinação!
A robustez do equipamento ultrassónico da Hielscher permite o funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana, em serviço pesado e em ambientes exigentes. Isto torna o equipamento ultrassónico da Hielscher uma ferramenta de trabalho fiável que satisfaz os seus requisitos de processamento.

Testes fáceis e sem riscos

Os processos ultra-sónicos podem ser escalonados de forma completamente linear. Isto significa que todos os resultados alcançados com a utilização de um ultrassonicador de laboratório ou de bancada podem ser escalados para o mesmo resultado, utilizando exatamente os mesmos parâmetros de processo. Isto torna a ultra-sons ideal para testes de viabilidade sem riscos, otimização de processos e subsequente implementação no fabrico comercial. Contacte-nos para saber como sonicação pode aumentar o seu rendimento broto e qualidade.

Qualidade mais elevada – Concebido e fabricado na Alemanha

Sendo uma empresa familiar, a Hielscher dá prioridade aos mais elevados padrões de qualidade para os seus processadores ultra-sónicos. Todos os ultrassons são concebidos, fabricados e exaustivamente testados na nossa sede em Teltow, perto de Berlim, na Alemanha. A robustez e a fiabilidade do equipamento ultrassónico da Hielscher fazem dele um cavalo de batalha na sua produção. O funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana, a plena carga e em ambientes exigentes é uma caraterística natural dos ultrassons de alto desempenho da Hielscher.

Pode comprar o processador ultrassónico Hielscher em qualquer tamanho diferente e configurado exatamente de acordo com os requisitos do seu processo. Desde o tratamento de sementes em um pequeno copo de laboratório até a mistura contínua de fluxo de pastas de sementes a nível industrial, a Hielscher Ultrasonics oferece um ultrasonicador adequado para você! Por favor contacte-nos – temos todo o prazer em recomendar-lhe a configuração ultra-sónica ideal!

O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons: