Snabbare spiring med ultraljud

Groddar är en populär hälsokost som är rik på vitaminer, proteiner, mineraler och antioxidanter. Groningsprocessen är mödosam och tidskrävande. Ultraljudsaktivering av frön ökar grobarheten, påskyndar groningsprocessen, förbättrar näringsprofilen och främjar tillväxten av friska plantor. Ultraljudsstöpning och grundning av frön är den perfekta tekniken för att öka din groningskapacitet.

Spirande frön, gryn och baljväxter

Groddar är grodda frön av alfalfa, klöver, solros, broccoli, senap, rädisa, vitlök, dill, pumpa, mandel, spannmål (t.ex. vetebär, quinoa, korn, råg, bovete, sorghum, hirs), baljväxter (t.ex. jordnötter, ärtor, kikärter, linser) samt av olika bönor, såsom mung, njure, pinto, marinblå och soja. Eftersom groddar är rika på fytonäringsämnen som proteiner, vitaminer, mineraler och antioxidanter och låga i kalorier, fett och natrium, anses de allmänt vara som “Hälsokost” och "superfood". Att inkludera groddar i den dagliga näringsplanen hjälper till att ge kroppen näring med fibrer, vitaminer, mineraler och andra hälsofrämjande fytonäringsämnen.
Biotillgänglighet av näringsämnen i groddar och mikrogrönt: Spannmål och baljväxter innehåller olika antinäringsämnen som hindrar matsmältningen och hämmar biotillgängligheten av mikronäringsämnen och mineraler. Trypsinhämmare och fytater, som finns i spannmål och baljväxter, minskar till exempel proteinets smältbarhet respektive mineralupptag. Trypsinhämmare hindrar aktiviteten hos matsmältningsenzymet trypsin, så att intagna proteiner följaktligen inte kan smältas ordentligt och absorberas av kroppen.
Därför används groning och groddning för att inaktivera dessa antinäringsämnen. Under groddningen initieras vägar för produktion av näringsämnen och fytokemikalier och enzymer aktiveras. På så sätt ger grodda frön och baljväxter ett brett spektrum av biotillgängliga näringsämnen.
Under gronings- och groddningsproceduren aktiveras endogena enzymer som α-amylas, pullulanas, fytas och andra glukosidaser i fröna. Dessa enzymer bryter ner antinutritionella faktorer och bryter ner komplexa makronäringsämnen till enkla och mer smältbara former.
Groddar är fulla av hälsofrämjande näringsämnen som proteiner, klorofyll, vitaminer, mineraler, enzymer, aminosyror och fytokemikalier. Till exempel är broccoligroddar välkända för att vara extremt rika på sulfurofan. Jämfört med mogna broccolibuketter innehåller grodda broccolifrön 50 gånger mer sulfurofan.

Förfarande för groddning

Odlingen av groddar är mödosam och tidskrävande. Under groddningsprocessen är hygieniska och sanitära förhållanden avgörande för att förhindra mikrobiell kontaminering och förstöring. Ultraljudsassisterad blötläggning, groning och groddning påskyndar odlingen och tillväxten av näringsrika, kraftfulla skott och plantor.

Förbättrad odling av groddar och mikrogrönt med ultraljud

Ultraljudsstöpning, groning och groddning intensifierar din odlingsprocess av groddar och mikrogrönt. Groning är en mödosam och tidskrävande process som är benägen att förstöras av mögel och bakterier. Eftersom fröna tillbringar mycket tid i vatten (under blötläggnings- och blötläggningsstadiet) och i en mycket fuktig miljö (under groddstadiet) är risken för mikrobiell kontaminering och förstörelse mycket hög. När förstörda groddar och mikrogrönt konsumeras orsakar de allvarlig matförgiftning. Ultraljudsstöpning och groning minskar blötläggnings- och groddningstiden. När fröna gror och växer snabbare minskar tiden för närvaro i miljöer med hög luftfuktighet. På så sätt minimeras tiden för mikrobiell tillväxt och nedbrytning. Ultraljudsgroddar gör inte bara din groddningsprocess mer effektiv, det minskar också risken för kontaminering.
Dessutom har olika forskningsstudier visat att ultraljudsblötlagda och grodda groddar utmärker sig genom en förhöjd näringsprofil såsom högre innehåll av protein, vitaminer och fytonäringsämnen jämfört med konventionellt grodda frön. Ultraljudsodlade groddar uppvisar också en högre kraft hos plantorna.

Ultraljudshydro-priming förbättrar vatten- och näringsupptaget. Jämförelsen av sonikerade linser (40Ws/g) vs icke-ultraljudsbehandlade linser visar att ultraljudsbehandling förbättrar vattenupptaget avsevärt.

Aktivering av frön med ultraljud

Ultraljudsintensifierad groning orsakas av de mekaniska effekterna av ultraljud / akustisk kavitation. Effekterna av ultraljudskavitation påverkar fröskalet: Det fragmenterar fröskalet och skapar därmed en större porositet på frönas yta. Det betyder bokstavligen att ultraljudsfragmentering av fröbeläggningen perforerar skalet. Dessutom förstorar ultraljudsbehandling porstorleken så att en högre massa överföring mellan frökärnan och tillväxtmediet äger rum. Den intensifierade massöverföringen förser fröet med det vatten och de näringsämnen som behövs. På grund av den ökade porositeten och permeabiliteten kan fröet ta upp vatten och näringsämnen snabbare. Den bättre hydreringen och den ökade vattenhållande kapaciteten i torra frön/korn resulterar i accelererad tillväxt av groddarna.

Varaktigheten av ultraljudsfröbehandling tar bara några minuter. Den specifika ultraljudsbehandling varaktighet beror på hårdheten hos frö coat och kan försiktig mellan 4 till 6 minuter för de flesta frö sorter. För att anpassa ultraljudsbehandlingen till den specifika frö / korntyp, är ultraljudsapparatens amplitud en viktig faktor som bidrar avsevärt till effektiviteten av ultraljudsblötläggning och priming av fröna. Ju hårdare och tjockare fröskalet är, desto högre amplituder krävs. Hielscher Ultrasonics har djup kunskap om ultraljudsassisterad blötläggning / blötläggning, priming och groning av frön. Vi kommer att erbjuda dig den mest lämpliga och effektiva ultraljudsutrustningen för dina groddsorter och groningskapacitet.

Längre ultraljudsbehandling resulterar i bättre groning av Calanthe-hybriderna. (Shin et al. 2011)

Högre näringsvärde av ultraljudsgroddar

Ultraljudsassisterad groddning främjar inte bara groningshastighet och eliciteringshastighet, utan har också positiva effekter på groddarnas näringskvalitet. Flera studier visade en förbättrad biosyntes av fytonäringsämnen genom ultraljud. Yang et al. (2015) mätte ökade isoflavonoidhalter i sonikerade sojaböngroddar. Ökade mängder av isoflavoonoiderna daidzein och genistein med 39,13 respektive 96,91 %, jämfört med de icke-ultraljudsbehandlade proverna. De ultraljudsgrundade sojabönorna visade också förhöjda gamma-aminosmörsyra (GABA) med 43,4 %. I en annan studie observerade Yu et al. (2016) förbättrad antioxidantkapacitet med ultraljudsbehandlad romansallad.
Ampofo (2020) visade i sin avhandling att ultraljudsbehandling av vanliga bönor vid 360 W i 60 minuter provocerade en signifikant ökad ackumulering av stressmarkörer vid 96 timmars groddning. Stress under plantornas tillväxt leder till förhöjda aktiviteter av försvar fenylpropanoid utlösande enzymer, fenoliska föreningar och antioxidant kapaciteter på betydande nivåer i jämförelse med den icke-ultraljudsbehandlade kontrollprovet. Ultraljudet minskade groningstiden med 60 timmar, jämfört med kontrollen. Ultraljudsbehandlade frön visade radiklars uppkomst vid 24 timmars groning med signifikant radikelförlängning vid ökande groningstider, medan kontrollproverna i jämförelse hade fördröjd radikeluppkomst upp till 48 timmar av groning. När det gäller näringsvärde visade de ultraljudsbehandlade böngroddarna en 6,6 gånger högre total flavonoidhalt och en 11,57 gånger högre total antocyaninhalt jämfört med icke-ultraljudsbehandlade prover.
Hielscher Ultrasonics’ Sond ultraljudsapparater är exakt kontrollerbara. Processparametrar som amplitud och temperaturkontroll samt enhetlig och jämn exponering av alla frön för ultraljudskavitationszonen är viktiga faktorer för att provocera uppreglerad biosyntes i frön och groddar.

Fallstudier av ultraljud spirar

Hassan et al. (2020) visar att ultraljudsgrodda sorghumfrön visar en signifikant förbättrad näringsprofil. Profil och mängd fytonäringsämnen i durrafrön förbättrades genom ultraljud. Olika fytokemiska beståndsdelar (alkaloider, fytater, saponiner och steroler), radikal reningsaktivitet (2,2-difenyl-1-pikrylhydrazylanalys, järnreducerande antioxidantkraftanalys och analys av syreradikalabsorptionskapacitet), fenolprofil (totalt fenolinnehåll, totalt flavonoidinnehåll, ferulsyra, gallussyra, katekin, quercetin och tannin) tillsammans med in vitro proteinsmältbarhet (IVPD %) undersöktes för påverkan av ultraljudsgroning av sorghumgroddar. Alla testade faktorer förbättrades genom ultraljudsbehandling. De behandlade groddarna uppvisade särskilt hög radikalrensningsaktivitet och en rik fenolprofil med högre andel IVPD.
Mild ultraljudsbehandling vid 40% amplitud i 5 min visade de signifikanta förbättringarna. Efter groning visade de ultraljudsbehandlade durragroddarna överlägsen profil av fytokemikalier som kan fungera som värdefullt råmaterial för att producera funktionella livsmedel med hög proteinhalt till låg kostnad.

Petru et al. (2018) undersökte verkan av ultraljudskavitation under kollapsen av kavitationsbubblor. De fann att ultraljudskavitation inducerar mikroerosioner på fröskalen, vilket ökar permeabiliteten hos fröskalet och främjar massöverföring. De studerade inverkan av ultraljudsbehandling för frögroning, uppkomst och initiala stadier av tillväxt av rågveteplantor (råg- och vetehybrider). Proverna av 50 frön behandlades med ultraljud i vatten i följande regim: amplituden 15 μm vid en temperatur av 25 grader för olika behandlingstider 0, 2, 4, 6, 8 min. Sedan placerades fröna för groning och groning på ett vått filterpapper i rumstemperatur. Den mest uttalade effekten av behandling med UL observerades under en behandlingstid på 4 minuter. De optimala data om groning av ultraljudsbehandlade inom 4 minuter rågvetefrön och uppkomst av plantor i jämförelse med de obehandlade fröna (kontroll) visas i fig. 1. Det visade sig att den genomsnittliga längden på plantorna av de ultraljudsbehandlade fröna med 15 – 20 % överstiger längden för kontrollfröna. De ultraljudsbehandlade fröna gror tidigare och uppvisar större groningskraft, högre längd på plantor och rötter.

Ultraljudsprocessorer för intensifierad groning och groddning

Hielscher Ultrasonics högpresterande processorer används inom livsmedel och jordbruk för att främja groning och spiring, fröpriming inklusive osmo-priming, hydro-priming samt jäsningsprocesser. Toppmodern teknik, användarvänlighet, säker att använda och robusthet är viktiga egenskaper hos alla Hielscher Ultrasonics processorer.

batch och infogade

Hielscher ultraljudsapparater kan användas för batchvis och kontinuerlig genomströmningsbehandling. Beroende på din processvolym och dataflöde per timme kan infogad bearbetning rekommenderas. Medan batchning av stora volymer är mer tids- och arbetskrävande, är en kontinuerlig inline ultraljudsbehandling processen mer effektiv, snabbare och kräver betydligt mindre arbete.

Ultraljudsprocessorer för varje produktionskapacitet

Hielscher Ultrasonics produktsortiment täcker hela spektrumet av ultraljudsprocessorer från kompakta labb ultraljudsapparater över bänk-top och pilotsystem till fullt industriella ultraljudsprocessorer med kapacitet att bearbeta lastbilslaster per timme. Det kompletta produktsortimentet gör att vi kan erbjuda dig den mest lämpliga ultraljudsprocessorn för din processkapacitet och dina mål.
Bänksystem med ultraljud är idealiska för genomförbarhetstester och processoptimering. Linjär uppskalning baserat på etablerade processparametrar gör det mycket enkelt att öka processkapaciteten från mindre partier till fullt kommersiell produktion. Uppskalning kan göras genom att antingen installera en kraftfullare ultraljudsmixerenhet eller klustra flera ultraljudsapparater parallellt. Med UIP16000 erbjuder Hielscher den mest kraftfulla ultraljudsprocessorn i världen.

Exakt kontrollerbara amplituder för optimala resultat

Alla Hielscher ultraljudsapparater är exakt kontrollerbara och därmed pålitliga arbetsredskap. Amplituden är en av de avgörande processparametrarna som påverkar effektiviteten och effektiviteten av ultraljudsgroning och spiring. Frön med en mjuk beläggning kräver en mild ultraljudsbehandling och lägre amplitudinställningar, medan frön med ett robust och hårt skal visar bättre groningsresultat när de sonikeras vid högre amplituder. Alla Hielscher ultraljud’ processorer möjliggör exakt inställning av amplituden. Sonotrodes och boosterhorn är tillbehör som gör det möjligt att modifiera amplituden i ett ännu bredare intervall. Hielschers industriella ultraljudsprocessorer kan leverera mycket höga amplituder och leverera den ultraljudsintensitet som krävs för krävande applikationer. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift.
Exakta amplitudinställningar och permanent övervakning av ultraljudsprocessparametrarna via smart programvara ger dig möjlighet att behandla dina frön med de mest effektiva ultraljudsförhållandena. Optimal ultraljudsbehandling för bästa spirande resultat!
Robustheten hos Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör 24/7 drift vid tung belastning och i krävande miljöer. Detta gör Hielschers ultraljudsutrustning till ett pålitligt arbetsredskap som uppfyller dina bearbetningskrav.

Enkel, riskfri testning

Ultraljudsprocesser kan vara helt linjärt skalade. Detta innebär att varje resultat som du har uppnått med hjälp av ett laboratorium eller bänkskiva ultraljud, kan skalas till exakt samma utdata med exakt samma processparametrar. Detta gör ultraljud idealisk för riskfri genomförbarhetstestning, processoptimering och efterföljande implementering i kommersiell tillverkning. Kontakta oss för att lära dig hur ultraljudsbehandling kan öka din groddutbyte och kvalitet.

Högsta kvalitet – Designad och tillverkad i Tyskland

Som ett familjeägt och familjeägt företag prioriterar Hielscher högsta kvalitetsstandarder för sina ultraljudsprocessorer. Alla ultraljudsapparater är utformade, tillverkade och grundligt testade i vårt huvudkontor i Teltow nära Berlin, Tyskland. Robustheten och tillförlitligheten hos Hielschers ultraljudsutrustning gör den till en arbetshäst i din produktion. 24/7 drift under full belastning och i krävande miljöer är en naturlig egenskap hos Hielschers högpresterande ultraljudsapparater.

Du kan köpa Hielscher ultraljudsprocessor i vilken annan storlek som helst och exakt konfigurerad efter dina processkrav. Från behandling av frön i en liten labbbägare till kontinuerlig genomströmningsblandning av fröslam på industriell nivå, erbjuder Hielscher Ultrasonics en lämplig ultraljudsapparat för dig! Kontakta oss gärna – Vi är glada att kunna rekommendera dig den perfekta ultraljudsinställningen!

Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater: