Rýchlejšie klíčenie s ultrazvukom

Klíčky sú obľúbenou zdravou potravinou bohatou na vitamíny, bielkoviny, minerály a antioxidanty. Proces klíčenia je namáhavý a časovo náročný. Ultrazvuková aktivácia semien zvyšuje klíčivosť, urýchľuje proces klíčenia, zlepšuje nutričný profil a podporuje rast zdravých sadeníc. Ultrazvukové máčanie a základný náter semien je ideálnou technikou na zvýšenie vašich kapacít klíčenia.

Klíčenie semien, zŕn a strukovín

Klíčky sú naklíčené semená lucerny, ďateliny, slnečnice, brokolice, horčice, reďkovky, cesnaku, kôpru, tekvice, mandlí, obilnín (napr. pšeničné bobule, quinoa, jačmeň, raž, pohánka, cirok, proso), strukovín (napr. arašidy, hrášok, cícer, šošovica), ako aj rôznych fazúľ, ako je mungo, obličky, pinto, námorníctvo a sója. Keďže klíčky sú bohaté na fytonutrienty, ako sú bielkoviny, vitamíny, minerály a antioxidanty, a majú nízky obsah kalórií, tukov a sodíka, sú všeobecne považované za “zdravá výživa” a "superpotraviny". Zaradenie klíčkov do denného výživového plánu pomáha vyživovať telo vlákninou, vitamínmi, minerálmi a ďalšími zdraviu prospešnými fytonutrientmi.
Biologická dostupnosť živín v klíčkoch a mikrozelenine: Obilniny a strukoviny obsahujú rôzne antinutrienty, ktoré bránia tráveniu a bránia biologickej dostupnosti mikroživín a minerálov. Napríklad inhibítory trypsínu a fytáty, ktoré sú prítomné v obilninách a strukovinách, znižujú stráviteľnosť bielkovín a príjem minerálov. Inhibítory trypsínu bránia aktivite tráviaceho enzýmu trypsínu, takže následne požité bielkoviny nemôžu byť správne strávené a absorbované telom.
Preto sa klíčenie a klíčenie aplikuje na deaktiváciu týchto antinutrientov. Počas klíčenia sa iniciujú cesty na produkciu živín a fytochemikálií a aktivujú sa enzýmy. Naklíčené semená a strukoviny tak poskytujú široké spektrum biologicky dostupných živín.
Počas procesu klíčenia a klíčenia sa v semenách aktivujú endogénne enzýmy, ako je α-amyláza, pullulanáza, fytáza a iné glukozidázy. Tieto enzýmy degradujú antinutričné faktory a rozkladajú zložité makroživiny na jednoduché a stráviteľnejšie formy.
Klíčky sú plné zdraviu prospešných živín, ako sú bielkoviny, chlorofyl, vitamíny, minerály, enzýmy, aminokyseliny a fytochemikálie. Napríklad brokolicové klíčky sú dobre známe tým, že sú mimoriadne bohaté na sulfurofán. V porovnaní so zrelými ružičkami brokolice obsahujú naklíčené semená brokolice 50-krát viac sulfurofánu.

Postup klíčenia

Pestovanie klíčkov je namáhavé a časovo náročné. Počas procesu klíčenia sú hygienické a hygienické podmienky rozhodujúce, aby sa zabránilo mikrobiálnej kontaminácii a znehodnoteniu. Ultrazvukom asistované namáčanie, klíčenie a klíčenie urýchľuje kultiváciu a rast živinných, silných klíčkov a sadeníc.

Vylepšené pestovanie klíčkov a mikrogreenov pomocou ultrazvuku

Ultrazvukové máčanie, klíčenie a klíčenie zintenzívňuje proces pestovania klíčkov a mikrozelených. Klíčenie je namáhavý a časovo náročný proces, ktorý je náchylný na znehodnotenie plesňami a baktériami. Keďže semená trávia značné množstvo času vo vode (počas fázy namáčania a máčania) a vo vysoko vlhkom prostredí (počas štádia klíčenia), riziko mikrobiálnej kontaminácie a znehodnotenia je veľmi vysoké. Pri konzumácii pokazených klíčkov a mikrozelených rastlín spôsobujú ťažkú otravu jedlom. Ultrazvukové máčanie a klíčenie skracuje trvanie namáčania a klíčenia. Keď semená klíčia a rastú rýchlejšie, skracuje sa doba prítomnosti v prostredí s vysokou vlhkosťou. Tým sa minimalizuje čas mikrobiálneho rastu a znehodnotenia. Ultrazvukové klíčenie nielenže zefektívňuje proces klíčenia, ale tiež znižuje riziko kontaminácie.
Okrem toho rôzne výskumné štúdie ukázali, že ultrazvukom nasiaknuté a vyklíčené klíčky vynikajú zvýšeným nutričným profilom, ako je vyšší obsah bielkovín, vitamínov a fytonutrientov v porovnaní s konvenčne naklíčenými semenami. Ultrazvukom pestované klíčky vykazujú aj vyššiu vitalitu sadeníc.

Ultrazvukové hydro-primovanie zlepšuje príjem vody a živín. Porovnanie sonikovanej šošovice (40 W/g) a nesonikovanej šošovice ukazuje, že sonikácia výrazne zlepšuje absorpciu vody.

Ultrazvuková aktivácia semien

Ultrazvukovo zosilnené klíčenie je spôsobené mechanickými účinkami ultrazvukovej / akustickej kavitácie. Účinky ultrazvukovej kavitácie ovplyvňujú škrupinu semien: Fragmentuje obal semena a vytvára tak väčšiu pórovitosť povrchu semien. Doslova to znamená, že ultrazvuková fragmentácia semenného povlaku perforuje škrupinu. Okrem toho sonikácia zväčšuje veľkosť pórov, takže dochádza k vyššiemu prenosu hmoty medzi jadrom semena a rastovým médiom. Zintenzívnený prenos hmoty dodáva semenu potrebnú vodu a živiny. Vďaka zvýšenej pórovitosti a priepustnosti môže semeno rýchlejšie prijímať vodu a živiny. Lepšia hydratácia a zvýšená schopnosť zadržiavať vodu v suchých semenách / zrnách vedie k zrýchlenému rastu klíčkov.

Trvanie ultrazvukového ošetrenia semien trvá iba niekoľko minút. Špecifické trvanie sonikácie závisí od tvrdosti plášťa semena a u väčšiny odrôd semien môže byť opatrné medzi 4 až 6 minútami. Na prispôsobenie ultrazvukového ošetrenia konkrétnemu typu semena / zrna je amplitúda ultrazvuku dôležitým faktorom, ktorý významne prispieva k účinnosti ultrazvukového namáčania a základného náteru semien. Čím je škrupina semena tvrdšia a hrubšia, tým vyššie amplitúdy sú potrebné. Spoločnosť Hielscher Ultrasonics má hlboké znalosti o ultrazvukom asistovanom namáčaní/máčaní, základnom nátere a klíčení semien. Ponúkneme vám najvhodnejšie a najefektívnejšie ultrazvukové zariadenie pre vaše odrody klíčkov a kapacity klíčenia.

Dlhšia sonikácia má za následok lepšie klíčenie hybridov Calanthe. (Shin a kol. 2011)

Vyššia nutričná hodnota ultrazvukom vyklíčených klíčkov

Ultrazvukom asistované klíčenie podporuje nielen rýchlosť klíčenia a rýchlosť vyvolania, ale má aj pozitívne účinky na nutričnú kvalitu klíčkov. Niekoľko štúdií preukázalo zvýšenú biosyntézu fytonutrientov ultrazvukom. Yang et al. (2015) merali zvýšený obsah izoflavonoidov v sonikovaných sójových klíčkoch. Zvýšené množstvá izoflavoonoidov daidzeínu a genisteinu o 39,13 a 96,91 % v porovnaní s nesonikovanými vzorkami. Ultrazvukom pripravené sójové bôby tiež vykazovali zvýšenú hladinu kyseliny gama-aminomaslovej (GABA) o 43,4 %. V ďalšej štúdii Yu et al. (2016) pozorovali zlepšenú antioxidačnú kapacitu pri ultrazvukom ošetrenom rímskom šaláte.
Ampofo (2020) vo svojej diplomovej práci ukázala, že sonikácia fazule obyčajnej pri 360 W počas 60 minút vyvolala výrazne zvýšenú akumuláciu stresových markerov po 96 hodinách klíčenia. Stres počas rastu sadeníc vedie k zvýšenej aktivite obranných fenylpropanoidov spúšťajúcich enzýmy, fenolové zlúčeniny a antioxidačné kapacity na významných úrovniach v porovnaní s nesonikovanou kontrolnou vzorkou. Ultrazvuk skrátil čas klíčenia o 60 hodín v porovnaní s kontrolou. Ultrazvukom ošetrené semená vykazovali výskyt radikul po 24 hodinách klíčenia s výrazným predĺžením radikulov pri zvyšujúcich sa časoch klíčenia, zatiaľ čo v porovnaní s tým kontrolné vzorky oneskorili výskyt radikulov až na 48 hodín klíčenia. Pokiaľ ide o nutričnú hodnotu, sonikované fazuľové klíčky vykazovali 6,6-krát vyšší celkový obsah flavonoidov a 11,57-krát vyšší celkový obsah antokyánov v porovnaní s nesonikovanými vzorkami.
Hielscher Ultrasonics’ Ultrazvukové sondy sú presne ovládateľné. Procesné parametre, ako je regulácia amplitúdy a teploty, ako aj rovnomerné a rovnomerné vystavenie všetkých semien ultrazvukovej kavitačnej zóne sú základnými faktormi na vyvolanie zvýšene regulovanej biosyntézy v semenách a klíčkoch.

Prípadové štúdie ultrazvukového klíčenia

Hassan et al. (2020) ukazujú, že ultrazvukovo naklíčené semená ciroku vykazujú výrazne zlepšený nutričný profil. Profil a množstvo fytonutrientov v semenách ciroku boli vylepšené ultrazvukom. Skúmali sa rôzne fytochemické zložky (alkaloidy, fytáty, saponíny a steroly), aktivita zachytávania radikálov (test 2,2-difenyl-1-pikrylhydrazylu, test antioxidačnej sily redukčnej železa a test kapacity absorpcie kyslíkových radikálov), fenolový profil (celkový obsah fenolov, celkový obsah flavonoidov, kyselina ferolová, kyselina gallová, katechín, kvercetín a triesloviny) spolu s stráviteľnosťou proteínov in vitro (IVPD %) na vplyv ultrazvukového klíčenia klíčkov ciroku. Všetky testované faktory boli vylepšené ultrazvukovým ošetrením. Ošetrené klíčky vykazovali obzvlášť vysokú aktivitu zachytávania radikálov a bohatý fenolový profil s vyšším percentom IVPD.
Mierna sonikácia pri 40% amplitúde počas 5 minút preukázala významné zlepšenie. Po vyklíčení ultrazvukom ošetrené klíčky ciroku vykazovali vynikajúci profil fytochemikálií, ktoré môžu slúžiť ako cenná surovina na výrobu funkčných potravín s vysokým obsahom bielkovín s nízkymi nákladmi.

Petru et al. (2018) skúmali pôsobenie ultrazvukovej kavitácie počas kolapsu kavitačných bublín. Zistili, že ultrazvuková kavitácia indukuje mikroerózie na obaloch semien, ktoré zvyšujú priepustnosť škrupiny semien a podporujú prenos hmoty. Študovali vplyv ultrazvukového ošetrenia na klíčenie semien, vzchádzanie a počiatočné štádiá rastu sadeníc tritikale (ražný a pšeničný hybrid). Vzorky 50 semien boli ošetrené ultrazvukom vo vode v nasledujúcom režime: amplitúda 15 μm pri teplote 25 ° C pri rôznych dĺžkach liečby 0, 2, 4, 6, 8 min. Potom sa semená umiestnili na klíčenie a klíčenie na mokrý filtračný papier pri izbovej teplote. Najvýraznejší účinok liečby UZ bol pozorovaný počas trvania liečby 4 minúty. Optimálne údaje o klíčivosti ultrazvukom ošetrených semien tritikale do 4 minút a vzídení sadeníc v porovnaní s neošetrenými semenami (kontrola) sú uvedené na obr. 1. Zistilo sa, že priemerná dĺžka sadeníc ultrazvukom ošetrených semien o 15 – 20% presahuje dĺžku kontrolných semien. Ultrazvukom ošetrené semená klíčia skôr a vykazujú väčšiu silu klíčenia, vyššiu dĺžku sadeníc a koreňov.

Ultrazvukové procesory pre intenzívnejšie klíčenie a klíčenie

Vysokovýkonné procesory spoločnosti Hielscher Ultrasonics sa používajú v potravinárstve a poľnohospodárstve na podporu klíčenia a klíčenia, základného náteru semien vrátane osmo-primingu, hydro-primingu, ako aj fermentačných procesov. Najmodernejšia technológia, užívateľská prívetivosť, bezpečná obsluha a robustnosť sú kľúčovými vlastnosťami všetkých procesorov Hielscher Ultrasonics.

Dávka a inline

Ultrazvukové prístroje Hielscher je možné použiť na dávkové a kontinuálne prietokové spracovanie. V závislosti od objemu procesu a hodinovej kapacity sa môže odporučiť inline spracovanie. Zatiaľ čo dávkovanie veľkých objemov je časovo a pracovne náročnejšie, nepretržitý proces sonikácie v line je efektívnejší, rýchlejší a vyžaduje podstatne menej práce.

Ultrazvukové procesory pre každú výrobnú kapacitu

Sortiment produktov Hielscher Ultrasonics pokrýva celé spektrum ultrazvukových procesorov od kompaktných laboratórnych ultrazvukových procesorov cez stolové a pilotné systémy až po plne priemyselné ultrazvukové procesory s kapacitou spracovať nákladné vozidlá za hodinu. Celý sortiment nám umožňuje ponúknuť vám najvhodnejší ultrazvukový procesor pre vašu procesnú kapacitu a ciele.
Ultrazvukové stolové systémy sú ideálne na testy uskutočniteľnosti a optimalizáciu procesov. Lineárne škálovanie na základe stanovených procesných parametrov veľmi uľahčuje zvýšenie spracovateľských kapacít z menších dávok na plne komerčnú výrobu. Zvýšenie škálovania je možné vykonať buď inštaláciou výkonnejšej ultrazvukovej zmiešavacej jednotky, alebo paralelným zoskupením niekoľkých ultrazvukových prístrojov. S UIP16000 ponúka spoločnosť Hielscher najvýkonnejší ultrazvukový procesor na svete.

Presne regulovateľné amplitúdy pre optimálne výsledky

Všetky ultrazvukové prístroje Hielscher sú presne ovládateľné a tým spoľahlivé pracovné nástroje. Amplitúda je jedným z kľúčových parametrov procesu, ktoré ovplyvňujú účinnosť a účinnosť ultrazvukového klíčenia a klíčenia. Semená s mäkkým povlakom vyžadujú mierne sonikáciu a nižšie nastavenie amplitúdy, zatiaľ čo semená s robustnou a tvrdou škrupinou vykazujú lepšie výsledky klíčenia pri sonikácii pri vyšších amplitúdach. Všetky ultrazvuky Hielscher’ Procesory umožňujú presné nastavenie amplitúdy. Sonotródy a posilňovacie klaksóny sú príslušenstvo, ktoré umožňuje upraviť amplitúdu v ešte širšom rozsahu. Priemyselné ultrazvukové procesory spoločnosti Hielscher môžu poskytovať veľmi vysoké amplitúdy a požadovanú intenzitu ultrazvuku pre náročné aplikácie. Amplitúdy až 200 μm je možné ľahko nepretržite prevádzkovať v prevádzke 24 hodín denne, 7 dní v týždni.
Presné nastavenie amplitúdy a trvalé monitorovanie parametrov ultrazvukového procesu pomocou inteligentného softvéru vám dáva možnosť ošetriť vaše semená najúčinnejšími ultrazvukovými podmienkami. Optimálna sonikácia pre najlepšie výsledky klíčenia!
Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri náročných nákladoch a v náročných prostrediach. Vďaka tomu je ultrazvukové zariadenie Hielscher spoľahlivým pracovným nástrojom, ktorý spĺňa vaše požiadavky na spracovanie.

Jednoduché testovanie bez rizika

Ultrazvukové procesy môžu byť úplne lineárne škálované. To znamená, že každý výsledok, ktorý ste dosiahli pomocou laboratórneho alebo stolového ultrazvuku, je možné škálovať na presne rovnaký výstup pomocou presne rovnakých procesných parametrov. Vďaka tomu je ultrazvuk ideálny na bezrizikové testovanie uskutočniteľnosti, optimalizáciu procesov a následnú implementáciu do komerčnej výroby. Kontaktujte nás a dozviete sa, ako môže sonikácia zvýšiť výnos a kvalitu vašich klíčkov.

Najvyššia kvalita – Navrhnuté a vyrobené v Nemecku

Ako rodinný a rodinný podnik uprednostňuje spoločnosť Hielscher pre svoje ultrazvukové procesory najvyššie štandardy kvality. Všetky ultrazvukové prístroje sú navrhnuté, vyrobené a dôkladne testované v našej centrále v Teltowe neďaleko Berlína v Nemecku. Robustnosť a spoľahlivosť ultrazvukového zariadenia Hielscher z neho robí ťažného koňa vo vašej výrobe. Prevádzka 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri plnom zaťažení a v náročných prostrediach je prirodzenou charakteristikou vysokovýkonných ultrazvukových prístrojov Hielscher.

Ultrazvukový procesor Hielscher si môžete kúpiť v akejkoľvek inej veľkosti a presne nakonfigurovaný podľa požiadaviek vášho procesu. Od ošetrenia semien v malej laboratórnej kadičke až po nepretržité prietokové miešanie suspenzií semien na priemyselnej úrovni, Hielscher Ultrasonics vám ponúka vhodný ultrazvuk! Kontaktujte nás – Sme radi, že vám môžeme odporučiť ideálne ultrazvukové nastavenie!

Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov: