Швидше пророщування за допомогою ультразвуку

Паростки – популярна здорова їжа, багата на вітаміни, білки, мінерали та антиоксиданти. Однак процес пророщування є трудомістким і тривалим. Ультразвукова активація насіння підвищує рівень проростання, прискорює процес пророщування, покращує харчовий профіль і сприяє росту здорових сходинок. Ультразвукове замочування та праймінг насіння – ідеальна техніка для збільшення ваших можливостей щодо пророщування.

Пророщування насіння, зернових та бобових

Паростки – це проросле насіння люцерни, конюшини, соняшнику, броколі, гірчиці, редьки, часнику, кропу, гарбуза, мигдалю, зернових (наприклад, пшениці, кіноа, ячменю, жита, гречки, сорго, проса), бобових (наприклад, арахісу, гороху, нуту, сочевиці), а також різноманітних видів квасолі, таких як мунг, червона, пінто, біла та соєва. Оскільки паростки багаті на фітонутрієнти, такі як білки, вітаміни, мінерали та антиоксиданти, і мають низький вміст калорій, жирів та натрію, вони широко вважаються “здоровою їжею” та “суперфудом”. Включення паростків у щоденний раціон допомагає живити організм клітковиною, вітамінами, мінералами та іншими фітонутрієнтами, що сприяють здоров’ю.
Біодоступність нутрієнтів у паростках та мікрозелені: Зернові та бобові містять різноманітні антинутрієнти, які перешкоджають травленню та пригнічують біодоступність мікронутрієнтів та мінералів. Наприклад, інгібітори трипсину та фітати, які присутні в зернових та бобових, знижують перетравність білків та засвоєння мінералів відповідно. Інгібітори трипсину перешкоджають активності травного ферменту трипсину, внаслідок чого спожиті білки не можуть бути належним чином перетравлені та засвоєні організмом.
Тому проростання та пророщування застосовуються для деактивації цих антинутрієнтів. Під час пророщування запускаються шляхи виробництва нутрієнтів та фітохімічних речовин і активуються ферменти. Таким чином, проросле насіння та бобові забезпечують широкий спектр біодоступних нутрієнтів.
Під час процедури проростання та пророщування в насінні активуються ендогенні ферменти, такі як α-амілаза, пулуланазa, фітаза та інші глюкозидази. Ці ферменти розщеплюють антинутрієнтні фактори та перетворюють складні макронутрієнти на простіші та більш засвоювані форми.
Паростки багаті на нутрієнти, що сприяють здоров’ю, такі як білки, хлорофіл, вітаміни, мінерали, ферменти, амінокислоти та фітохімічні речовини. Наприклад, паростки броколі відомі тим, що надзвичайно багаті на сульфофан. Порівняно з зрілими суцвіттями броколі, проросле насіння броколі містить у 50 разів більше сульфофану.

Процедура пророщування

Вирощування паростків є трудомістким і тривалим. Під час процесу пророщування гігієнічні та санітарні умови мають вирішальне значення для запобігання мікробному забрудненню та псуванню. Ультразвукове допоміжне замочування, проростання та пророщування прискорюють вирощування та ріст багатих на поживні речовини, міцних паростків та сходинок.

Покращене вирощування паростків та мікрозелені за допомогою ультразвуку

Ультразвукове замочування, пророщування та паростки інтенсифікують ваш процес вирощування паростків і мікрозелені. Пророщування – це трудомісткий і тривалий процес, схильний до псування цвіллю та бактеріями. Оскільки насіння проводить значну кількість часу у воді (під час етапу замочування та витримки) і у highly вологому середовищі (під час етапу пророщування), ризик мікробного забруднення та псування є дуже високим. При вживанні зіпсованих паростків і мікрозелені виникає тяжке харчове отруєння. Ультразвукове замочування та пророщування скорочує тривалість замочування та пророщування. Оскільки насіння проростає та росте швидше, час перебування у середовищах з високою вологістю зменшується. Таким чином, час для росту мікробів та псування мінімізується. Ультразвукове пророщування не лише робить ваш процес пророщування ефективнішим, воно також знижує ризик забруднення.
Крім того, різні дослідження показали, що паростки, оброблені ультразвуком та пророщені після нього, вирізняються підвищеним харчовим профілем, таким як вищий вміст білка, вітамінів та фітонутрієнтів, порівняно з насінням, пророщеним традиційним способом. Паростки, вирощені за допомогою ультразвуку, також демонструють вищу життєздатність сходи.

Ультразвукове гідропідготовлення покращує поглинання води та поживних речовин. Порівняння сочевиці, обробленої ультразвуком (40Ws/g), та сочевиці без ультразвукової обробки показує, що ультразвукова обробка значно покращує поглинання води.

Ультразвукова активація насіння

Інтенсифікація пророщування за допомогою ультразвуку спричинена механічними ефектами ультразвукової / акустичної кавітації. Ефекти ультразвукової кавітації впливають на оболонку насіння: вона фрагментує насіннєву оболонку і створює тим більшу пористість поверхні насіння. Це буквально означає, що ультразвукове фрагментування насіннєвого покриття перфорує оболонку. Крім того, ультразвукова обробка збільшує розмір пор, так що відбувається більший масообмін між ядром насіння та середовищем росту. Інтенсифікований масообмін забезпечує насіння водою та поживними речовинами, необхідними для росту. Завдяки підвищеній пористості та проникності насіння може швидше поглинати воду та поживні речовини. Краща гідратація та підвищена здатність до утримання води в сухому насінні / зерні призводять до прискореного росту паростків.

Тривалість ультразвукової обробки насіння становить лише кілька хвилин. Конкретна тривалість ультразвукової обробки залежить від твердості насіннєвої оболонки і може варіюватися від 4 до 6 хвилин для більшості видів насіння. Для адаптації ультразвукової обробки до конкретного типу насіння / зерна амплітуда ультразвукового обробника є важливим фактором, який суттєво впливає на ефективність ультразвукового замочування та підготовки насіння. Чим твердіша та товстіша насіннєва оболонка, тим вищі амплітуди потрібні. Hielscher Ultrasonics має глибокі знання про ультразвуково-асистоване замочування / витримку, підготовку та пророщування насіння. Ми запропонуємо вам найбільш підходяще та ефективне ультразвукове обладнання для ваших сортів паростків та потужностей пророщування.

Більш тривала ультразвукова обробка призводить до кращого пророщування гібридів Calanthe. (Shin et al. 2011)

Вища харчова цінність паростків, пророщених за допомогою ультразвуку

Ультразвукова обробка при пророщуванні не лише сприяє швидкості проростання та частоті індукції, але й має позитивний вплив на харчову якість паростків. Кілька досліджень продемонстрували посилений біосинтез фітонутрієнтів за допомогою ультразвукової обробки. Yang et al. (2015) виміряли підвищений вміст ізофлавоноїдів у соєвих паростках, оброблених ультразвуком. Кількість ізофлавоноїдів дайдзеїну та геністеїну збільшилася на 39,13 та 96,91 % відповідно порівняно з зразками, що не оброблялися ультразвуком. Соєві боби, попередньо оброблені ультразвуком, також показали підвищений рівень гамма-аміномасляної кислоти (ГАМК) на 43,4%. В іншому дослідженні Yu et al. (2016) спостерігали покращену антиоксидантну здатність у латуку ромейн, обробленому ультразвуком.
Ampofo (2020) у своїй дисертації показала, що ультразвукова обробка звичайної квасолі при 360 W протягом 60 хв провокувала значне збільшення накопичення маркерів стресу через 96 год пророщування. Стрес під час росту розсади призводить до підвищеної активності ферментів, що запускають захисний фенілпропановий шлях, фенольних сполук та антиоксидантної здатності на значних рівнях порівняно з контрольним зразком, що не оброблявся ультразвуком. Ультразвукова обробка скоротила час пророщування на 60 год порівняно з контролем. Насіння, оброблене ультразвуком, показало появу зародкових корінців через 24 год пророщування зі значним подовженням корінців зі збільшенням часу пророщування, тоді як у контрольних зразках, для порівняння, поява корінців затримувалася до 48 год пророщування. Щодо харчової цінності, паростки квасолі, оброблені ультразвуком, показали вміст загальних флавоноїдів у 6,6 разів вищий та вміст загальних антоціанів у 11,57 разів вищий порівняно зі зразками, що не оброблялися ультразвуком.
Пробні ультразвукові системи Hielscher Ultrasonics є точно керованими. Такі параметри процесу, як контроль амплітуди та температури, а також однорідне та рівномірне експонування всього насіння зоні ультразвукової кавітації, є суттєвими факторами для провокування посиленого біосинтезу в насінні та паростках.

Приклади застосування ультразвукового пророщування

Hassan et al. (2020) демонструють, що паростки сорго, пророщені за допомогою ультразвуку, мають значно покращений харчовий профіль. Профіль та кількість фітонутрієнтів у насінні сорго були покращені завдяки ультразвуковій обробці. Були досліджені різні фітохімічні компоненти (алкалоїди, фітати, сапоніни та стероли), активність видалення вільних радикалів (аналіз із 2,2-дифеніл-1-пікрилгідразилом, аналіз антиоксидантної здатності відновлення заліза та аналіз здатності поглинання кисневих радикалів), фенольний профіль (загальний вміст фенолів, загальний вміст флавоноїдів, ферулова кислота, галова кислота, катехін, кверцетин та танін), а також перетравність білка in vitro (IVPD %) для оцінки впливу ультразвукового пророщування на паростки сорго. Усі протестовані фактори покращилися завдяки ультразвуковій обробці. Оброблені паростки виявили особливо високу активність видалення вільних радикалів та багатий фенольний профіль з вищим відсотком IVPD.
М’яка ультразвукова обробка при амплітуді 40% протягом 5 хв показала значні покращення. Після пророщування паростки сорго, оброблені ультразвуком, показали кращий профіль фітохімічних речовин, які можуть служити цінною сировиною для виробництва високобілкових функціональних продуктів харчування з низькою вартістю.

Petru et al. (2018) досліджували дію ультразвукової кавітації під час колапсу кавітаційних бульбашок. Вони виявили, що ультразвукова кавітація спричиняє мікроерозію на насіннєвих оболонках, що збільшує проникність насіннєвої шкаралупи та сприяє масопереносу. Вони вивчали вплив ультразвукової обробки на пророщування насіння, сходження та початкові стадії росту проростків тритикале (гібрид жита та пшениці). Зразки по 50 насінин обробляли ультразвуком у воді в наступному режимі: амплітуда 15 µm при температурі 25 degС протягом різної тривалості обробки 0, 2, 4, 6, 8 хв. Потім насіння розміщували для пророщування та сходження на вологому фільтрувальному папері при кімнатній температурі. Найбільш виражений ефект ультразвукової обробки спостерігали при тривалості обробки 4 хв. Оптимальні дані щодо пророщування насіння тритикале, обробленого ультразвуком протягом 4 хв, та сходження проростків у порівнянні з необробленим насінням (контроль) наведені на Рис. 1. Було виявлено, що середня довжина проростків насіння, обробленого ультразвуком, перевищує довжину контрольних насінин на 15–20%. Насіння, оброблене ультразвуком, проростає раніше та демонструє більшу енергію пророщування, більшу довжину проростків і коренів. 

Ультразвукові процесори для інтенсифікації пророщування та сходження

Високопродуктивні процесори Hielscher Ultrasonics використовуються у харчовій промисловості та сільському господарстві для стимулювання пророщування та сходження, підготовки насіння, включаючи осмопримінг, гідропримінг, а також процесів ферментації. Передові технології, зручність у використанні, безпека експлуатації та надійність є ключовими характеристиками всіх процесорів Hielscher Ultrasonics.
Дізнайтеся більше про вплив ультразвукових гомогенізаторів Hielscher на насіння та бобові!

Партионний та потоковий режим

Ультразвукові гомогенізатори Hielscher можна використовувати для обробки в партіях та безперервного потокового оброблення. Залежно від обсягу вашого процесу та годинної продуктивності, може бути рекомендовано потокове оброблення. Хоча обробка великих обсягів у партіях є більш трудомісткою та тривалою, безперервний потоковий процес ультразвукової обробки є більш ефективним, швидшим і вимагає значно менше праці.

Ультразвукові процесори для будь-якої виробничої потужності

Асортимент продукції Hielscher Ultrasonics охоплює повний спектр ультразвукових процесорів від компактних лабораторних ультразвукових гомогенізаторів через настільні та пілотні системи до повністю промислових ультразвукових процесорів із потужністю обробки вантажівок за годину. Повний асортимент продукції дозволяє нам запропонувати вам найбільш підходящий ультразвуковий процесор для вашої виробничої потужності та цілей.
Настільні ультразвукові системи ідеально підходять для перевірки здійсненності та оптимізації процесу. Лінійне масштабування на основі встановлених параметрів процесу робить дуже простим збільшення виробничих потужностей від менших партій до повністю комерційного виробництва. Масштабування можна здійснити шляхом встановлення більш потужного ультразвукового змішувального агрегату або групування кількох ультразвукових гомогенізаторів паралельно. З моделлю UIP16000 Hielscher пропонує найпотужніший ультразвуковий процесор у світі.

Точно контрольовані амплітуди для оптимальних результатів

Усі ультразвукові процесори Hielscher точно контролюються і, таким чином, є надійними робочими інструментами. Амплітуда є одним із критичних параметрів процесу, які впливають на ефективність та результативність ультразвукового пророщування та гермінації. Насіння з м’якою оболонкою потребує м’якої ультразвукової обробки та нижчих налаштувань амплітуди, тоді як насіння з міцною та твердою оболонкою демонструє кращі результати пророщування при ультразвуковій обробці на вищих амплітудах. Усі процесори Hielscher Ultrasonics дозволяють точно встановлювати амплітуду. Сонотроди та підсилювальні рупори є аксесуарами, які дозволяють змінювати амплітуду в ще ширшому діапазоні. Промислові ультразвукові процесори Hielscher можуть забезпечувати дуже високі амплітуди та подавати необхідну ультразвукову інтенсивність для складних застосувань. Амплітуди до 200µm можна легко підтримувати в режимі безперервної роботи 24/7.
Точні налаштування амплітуди та постійний моніторинг параметрів ультразвукового процесу за допомогою розумного програмного забезпечення дають вам можливість обробляти ваше насіння в найефективніших ультразвукових умовах. Оптимальна ультразвукова обробка для найкращих результатів пророщування!
Міцність ультразвукового обладнання Hielscher дозволяє працювати в режимі 24/7 при високих навантаженнях та у складних середовищах. Це робить ультразвукове обладнання Hielscher надійним робочим інструментом, який відповідає вашим вимогам до обробки.

Легке, безризикове тестування

Ультразвукові процеси можна повністю лінійно масштабувати. Це означає, що будь-який результат, якого ви досягли, використовуючи лабораторний або настільний ультразвуковий процесор, можна масштабувати до точно такого ж виходу, використовуючи ті самі параметри процесу. Це робить ультразвукову обробку ідеальною для безризикового тестування технічної можливості, оптимізації процесу та подальшої імплементації в комерційне виробництво. Зв’яжіться з нами, щоб дізнатися, як ультразвукова обробка може збільшити врожайність та якість вашого пророщеного насіння.

Найвища якість – розроблено та виготовлено в Німеччині

Як сімейний бізнес, Hielscher надає пріоритет найвищим стандартам якості для своїх ультразвукових процесорів. Усі ультразвукові процесори розробляються, виготовляються та ретельно тестуються в нашій штаб-квартирі в Тельтові поблизу Берліна, Німеччина. Міцність та надійність ультразвукового обладнання Hielscher роблять його робочою конячкою у вашому виробництві. Робота в режимі 24/7 під повним навантаженням та у складних середовищах є природною характеристикою високопродуктивних ультразвукових процесорів Hielscher.

Ви можете купити ультразвуковий процесор Hielscher будь-якого розміру та точно налаштований відповідно до вимог вашого процесу. Від обробки насіння в невеликій лабораторній склянці до безперервного потокового змішування суспензій насіння на промисловому рівні – Hielscher Ultrasonics пропонує відповідний ультразвуковий процесор для вас! Будь ласка, зв’яжіться з нами – ми будемо раді порекомендувати вам ідеальну ультразвукову конфігурацію!

Нижче наведена таблиця дає вам уявлення про приблизну продуктивність обробки наших ультразвукових процесорів: