Germinação mais rápida com ultrassom

Os brotos são um alimento saudável popular rico em vitaminas, proteínas, minerais e antioxidantes. O processo de germinação é trabalhoso e demorado. A ativação ultrassônica das sementes aumenta a taxa de germinação, acelera o processo de germinação, melhora o perfil nutricional e promove o crescimento de mudas saudáveis. A maceração ultrassônica e o primer de sementes são a técnica ideal para aumentar suas capacidades de germinação.

Germinação de sementes, grãos e leguminosas

Os brotos são sementes germinadas de alfafa, trevo, girassol, brócolis, mostarda, rabanete, alho, endro, abóbora, amêndoas, cereais (por exemplo, bagas de trigo, quinua, cevada, centeio, trigo sarraceno, sorgo, painço), leguminosas (por exemplo, amendoim, ervilha, grão de bico, lentilha), bem como de vários feijões, como mungo, rim, pinto, marinho e soja. Como os brotos são ricos em fitonutrientes, como proteínas, vitaminas, minerais e antioxidantes e baixos em calorias, gordura e sódio, eles são amplamente considerados como “alimentos saudáveis” e "superalimento". Incluir brotos no plano nutricional diário ajuda a nutrir o corpo com fibras, vitaminas, minerais e outros fitonutrientes que promovem a saúde.
Biodisponibilidade de nutrientes em brotos e microgreens: Cereais e leguminosas contêm vários antinutrientes, que impedem a digestão e inibem a biodisponibilidade de micronutrientes e minerais. Por exemplo, inibidores de tripsina e fitatos, que estão presentes em cereais e leguminosas, reduzem a digestibilidade da proteína e a absorção de minerais, respectivamente. Os inibidores de tripsina impedem a atividade da enzima digestiva tripsina, de modo que, consequentemente, as proteínas ingeridas não podem ser digeridas adequadamente e absorvidas pelo organismo.
Portanto, a germinação e a germinação são aplicadas para desativar esses antinutrientes. Durante a germinação, as vias para a produção de nutrientes e fitoquímicos são iniciadas e as enzimas são ativadas. Por esse meio, sementes germinadas e leguminosas fornecem um amplo espectro de nutrientes bioacessíveis.
Durante o procedimento de germinação e germinação, enzimas endógenas como α-amilase, pululanase, fitase e outras glicosidases são ativadas nas sementes. Essas enzimas degradam fatores antinutricionais e decompõem macronutrientes complexos em formas simples e mais digeríveis.
Os brotos estão cheios de nutrientes que promovem a saúde, como proteínas, clorofila, vitaminas, minerais, enzimas, aminoácidos e fitoquímicos. Por exemplo, os brotos de brócolis são bem conhecidos por serem extremamente ricos em sulfurofano. Em comparação com as florzinhas de brócolis maduras, as sementes de brócolis germinadas contêm 50 vezes mais sulfurofano.

Procedimento de germinação

O cultivo de brotos é trabalhoso e demorado. Durante o processo de germinação, as condições higiênicas e sanitárias são cruciais para evitar a contaminação microbiana e a deterioração. A imersão, germinação e germinação assistidas por ultrassom aceleram o cultivo e o crescimento de brotos e mudas vigorosos e ricos em nutrientes.

Cultivo aprimorado de brotos e microgreens com ultrassom

A maceração, germinação e germinação ultrassônicas intensificam o processo de cultivo de brotos e micro-verdes. A germinação é um processo trabalhoso e demorado, propenso a estragar por mofo e bactérias. Como as sementes passam uma quantidade significativa de tempo na água (durante a fase de imersão e maceração) e em um ambiente altamente úmido (durante a fase de germinação), o risco de contaminação microbiana e deterioração é muito alto. Quando brotos estragados e micro-verdes são consumidos, eles causam intoxicação alimentar grave. A maceração ultrassônica e a germinação reduzem a duração da imersão e da germinação. À medida que as sementes germinam e crescem mais rápido, o tempo de presença em ambientes de alta umidade é reduzido. Dessa forma, o tempo para crescimento microbiano e deterioração é minimizado. A germinação ultrassônica não apenas torna seu processo de germinação mais eficiente, mas também reduz o risco de contaminação.
Além disso, vários estudos de pesquisa mostraram que brotos embebidos e germinados por ultrassom se destacam por um perfil nutricional elevado, como maior teor de proteínas, vitaminas e fitonutrientes quando comparados às sementes germinadas convencionalmente. Os brotos cultivados por ultrassom também exibem um maior vigor das mudas.

A hidro-preparação ultrassônica melhora a absorção de água e nutrientes. A comparação de lentilhas sonicadas (40Ws/g) versus lentilhas não sonicadas mostra que a sonicação melhora significativamente a absorção de água.

Ativação ultrassônica de sementes

A germinação intensificada por ultrassom é causada pelos efeitos mecânicos da cavitação ultrassônica / acústica. Os efeitos da cavitação ultrassônica afetam a casca da semente: ela fragmenta o tegumento da semente e cria, assim, uma porosidade maior da superfície das sementes. Significa literalmente que a fragmentação ultrassônica 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 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 em crescimento acelerado dos brotos.

A duração do tratamento ultrassônico de sementes leva apenas alguns minutos. A duração específica da sonicação depende da dureza do tegumento da semente e pode ser útil entre 4 a 6 minutos para a maioria das variedades de sementes. Para adaptar o tratamento ultrassônico ao tipo específico de semente / grão, a amplitude do ultrassônico é um fator importante que contribui significativamente para a eficácia da imersão ultrassônica e do primer das sementes. Quanto mais dura e espessa for a casca da semente, maiores serão as amplitudes necessárias. A Hielscher Ultrasonics tem profundo conhecimento de imersão/maceração, preparação e germinação de sementes assistidas por ultrassom. Oferecemos-lhe o equipamento ultrassónico mais adequado e eficaz para as suas variedades de rebentos e capacidades de germinação.

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

Maior valor nutricional de brotos germinados por ultrassom

A brotação assistida por ultrassom não apenas promove a velocidade de germinação e a taxa de elicitação, mas também tem efeitos positivos na qualidade nutricional dos brotos. Vários estudos demonstraram uma biossíntese aprimorada de fitonutrientes por ultrassom. Yang et al. (2015) mediram o aumento do conteúdo de isoflavonóides em brotos de soja sonicados. Quantidades aumentadas dos isoflavoonóides daidzeína e genisteína em 39,13 e 96,91 %, respectivamente, quando comparadas com as amostras não sonicadas. Os grãos de soja preparados por ultrassom também apresentaram ácido gama-aminobutírico (GABA) elevado em 43,4%. Em outro estudo, Yu et al. (2016) observaram melhora na capacidade antioxidante com alface romana tratada por ultrassom.
Ampofo (2020) mostrou em sua tese que a sonicação do feijoeiro a 360 W por 60 min provocou um aumento significativo do acúmulo de marcadores de estresse às 96 h de brotação. O estresse durante o crescimento das plântulas leva a atividades elevadas de defesa das enzimas desencadeadoras de fenilpropanóides, compostos fenólicos e capacidades antioxidantes em níveis significativos em comparação com a amostra controle não sonicada. A ultrassonografia reduziu o tempo de brotação em 60 h, em comparação com o controle. As sementes tratadas por ultrassom apresentaram emergência das radículas às 24 h de brotação, com alongamento significativo da radícula com o aumento dos tempos de brotação, enquanto que, em comparação, as amostras controle tiveram retardo na emergência da radícula até 48 h de brotação. Em relação ao valor nutricional, os brotos de feijão sonicados apresentaram teor de flavonoides totais 6,6 vezes maior e teor de antocianinas totais 11,57 vezes maior quando comparados às amostras não sonicadas.
Hielscher Ultrasonics’ Os ultrassônicos da sonda são controláveis com precisão. Parâmetros de processo, como controle de amplitude e temperatura, bem como a exposição uniforme e uniforme de todas as sementes à zona de cavitação ultrassônica são fatores essenciais para provocar a biossíntese regulada em sementes e brotos.

Estudos de caso de germinação ultrassônica

Hassan et al. (2020) demonstram que sementes de sorgo germinadas por ultrassom apresentam 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-picrilhidrazil, 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 da proteína in vitro (IVPD %) foram examinados quanto à influência da germinação ultrassônica de brotos de sorgo. Todos os fatores testados foram melhorados pelo tratamento ultrassônico. Os brotos tratados exibiram atividade sequestradora de radicais especialmente alta e um rico perfil fenólico com maior porcentagem de IVPD.
O tratamento com sonicação leve a 40% de amplitude por 5 min mostrou melhorias significativas. Após a germinação, os brotos de sorgo tratados com ultrassom apresentaram perfil superior de fitoquímicos que podem servir como matéria-prima valiosa para a produção de alimentos funcionais ricos em proteínas e baixo custo.

Petru et al. (2018) investigaram a ação da cavitação ultrassônica durante o colapso de bolhas de cavitação. Eles descobriram que a cavitação ultrassônica induz microerosões nos tegumentos, o que aumenta a permeabilidade da casca da semente e promove a transferência de massa. Eles estudaram a influência do tratamento ultrassônico para germinação de sementes, emergência e estágios iniciais de crescimento de mudas de triticale (híbrido de centeio e trigo). As amostras de 50 sementes foram tratadas por ultrassom em água no seguinte regime: a amplitude de 15 μm a uma temperatura de 25 graus para diferentes durações de tratamento 0, 2, 4, 6, 8 min. Em seguida, as sementes foram colocadas para germinação e germinação em papel filtro úmido à temperatura ambiente. O efeito mais pronunciado do tratamento com US foi observado para a duração do tratamento de 4 min. Os dados ideais sobre a germinação de sementes tratadas por ultrassom em 4 min de triticale e emergência de plântulas em comparação com as sementes não tratadas (controle) são mostrados na Fig. 1. Verificou-se que o comprimento médio das mudas das sementes tratadas por ultrassom em 15 – 20% excede o comprimento das sementes controle. As sementes tratadas por ultrassom germinam mais cedo e apresentam maior vigor de germinação, maior comprimento de plântulas e raízes.

Processadores ultrassônicos para germinação e germinação intensificadas

Os processadores de alto desempenho da Hielscher Ultrasonics são usados em alimentos e agricultura para promover a germinação e germinação, preparação de sementes, incluindo osmo-preparação, hidro-preparação, bem como processos de fermentação. Tecnologia de ponta, facilidade de uso, segurança e robustez são as principais características de todos os processadores Hielscher Ultrasonics.

lote e em linha

Os ultrassônicos Hielscher podem ser usados para processamento em lote e de fluxo contínuo. Dependendo do volume do processo e da taxa de transferência por hora, o processamento em linha pode ser recomendado. Embora a dosagem de grandes volumes seja mais demorada e trabalhosa, um processo contínuo de sonicação em linha é mais eficiente, mais rápido e requer significativamente menos mão de obra.

Processadores ultrassônicos para todas as capacidades de produção

A linha de produtos Hielscher Ultrasonics abrange todo o espectro de processadores ultrassônicos, desde ultrassônicos compactos de laboratório, passando por sistemas piloto e de bancada, até processadores ultrassônicos totalmente industriais com capacidade para processar cargas de caminhão por hora. A gama completa de produtos nos permite oferecer o processador ultrassônico mais adequado para sua capacidade e objetivos de processo.
Os sistemas ultrassônicos de bancada são ideais para testes de viabilidade e otimização de processos. O aumento de escala linear com base em parâmetros de processo estabelecidos torna muito fácil aumentar as capacidades de processamento de lotes menores para produção totalmente comercial. O aumento de escala pode ser feito instalando uma unidade de mistura ultrassônica mais potente ou agrupando vários ultrassônicos em paralelo. Com o UIP16000, a Hielscher oferece o processador ultrassônico mais poderoso do mundo.

Amplitudes controláveis com precisão para resultados ideais

Todos os ultrasonicadores Hielscher são ferramentas de trabalho controláveis com precisão e, portanto, confiáveis. A amplitude é um dos parâmetros cruciais do processo que influenciam a eficiência e a eficácia da germinação e germinação ultrassônicas. Sementes com revestimento macio requerem um tratamento de sonicação suave e configurações de menor amplitude, enquanto sementes com casca robusta e dura apresentam melhores resultados de brotação quando sonicadas em amplitudes mais altas. Todos os ultrassônicos Hielscher’ Os processadores permitem o ajuste preciso da amplitude. Sonotrodos e buzinas de reforço são acessórios que permitem modificar a amplitude em uma faixa ainda mais ampla. Os processadores ultrassônicos industriais da Hielscher podem fornecer amplitudes muito altas e fornecer a intensidade ultrassônica necessária para aplicações exigentes. Amplitudes de até 200 μm podem ser facilmente executadas continuamente em operação 24 horas por dia, 7 dias por semana.
Configurações precisas de amplitude e o monitoramento permanente dos parâmetros do processo ultrassônico por meio de software inteligente oferecem a possibilidade de tratar suas sementes com as condições ultrassônicas mais eficazes. Sonicação ideal para melhores resultados de brotação!
A robustez do equipamento ultrassônico da Hielscher permite operação 24 horas por dia, 7 dias por semana, em ambientes pesados e exigentes. Isso torna o equipamento ultrassônico da Hielscher uma ferramenta de trabalho confiável que atende aos seus requisitos de processamento.

Testes fáceis e sem riscos

Os processos ultrassônicos podem ser completamente lineares. Isso significa que todos os resultados obtidos usando um ultrassônico de laboratório ou de bancada podem ser dimensionados exatamente para a mesma saída usando exatamente os mesmos parâmetros de processo. Isso torna a ultrassonografia ideal para testes de viabilidade sem riscos, otimização de processos e implementação subsequente na fabricação comercial. Entre em contato conosco para saber como a sonicação pode aumentar o rendimento e a qualidade do seu broto.

A mais alta qualidade – Projetado e fabricado na Alemanha

Como uma empresa familiar e familiar, a Hielscher prioriza os mais altos padrões de qualidade para seus processadores ultrassônicos. Todos os ultrassônicos são projetados, fabricados e exaustivamente testados em nossa sede em Teltow, perto de Berlim, Alemanha. A robustez e a confiabilidade do equipamento ultrassônico da Hielscher o tornam um cavalo de batalha em sua produção. A operação 24 horas por dia, 7 dias por semana, sob carga total e em ambientes exigentes é uma característica natural dos ultrassônicos de alto desempenho da Hielscher.

Você pode comprar o processador ultrassônico Hielscher em qualquer tamanho diferente e configurado exatamente de acordo com os requisitos do seu processo. Desde o tratamento de sementes em um pequeno béquer de laboratório até a mistura contínua de pastas de sementes em nível industrial, a Hielscher Ultrasonics oferece um ultrassônico adequado para você! Entre em contato conosco – Temos o prazer de recomendar a você a configuração ultrassônica ideal!

A tabela abaixo fornece uma indicação da capacidade aproximada de processamento de nossos ultrassônicos: