અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ અને પરિરક્ષણ

અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ અને પરિરક્ષણમાં કોષીય સંરચનાઓના વિઘટન (લાયસિસ) માટે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક્સ વડે કોષોને તોડવાથી અંતઃકોષીય સંયોજનોનું અત્યંત કાર્યક્ષમ નિષ્કર્ષણ તેમજ સૂક્ષ્મજીવોનું નિષ્ક્રિયકરણ થાય છે. અનેક ફાયદાઓને કારણે, ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં નિષ્કર્ષણ અને પરિરક્ષણ માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશનનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ અને ખાદ્ય પ્રસંસ્કરણના ફાયદાઓ વિશે વધુ જાણો!

ખાદ્યપદાર્થો અને વનસ્પતિ સામગ્રીના નિષ્કર્ષણ અને પરિરક્ષણ માટે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ

અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ: અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં વનસ્પતિઓ, ફળો અને શાકભાજી જેવી વિવિધ સામગ્રીઓમાંથી સંયોજનો કાઢવા માટે ઉચ્ચ આવૃત્તિવાળા ધ્વનિતરંગોનો ઉપયોગ થાય છે. આ પ્રક્રિયામાં પ્રવાહી અથવા અર્ધઘન સામગ્રીમાં ઉચ્ચ દબાણવાળા પરપોટા બનાવવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનો ઉપયોગ થાય છે. આ પરપોટા ઝડપથી તૂટી પડે છે અને તીવ્ર ઉષ્મા તથા દબાણ ઉત્પન્ન કરે છે, જે સામગ્રીની કોષભિત્તિઓને તોડે છે અને ઇચ્છિત સંયોજનોને મુક્ત કરે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ અને પરિરક્ષણનો કાર્યસિદ્ધાંત

અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત ધ્વનિક કેવિટેશન તરીકે ઓળખાતી ઘટના પર આધારિત છે. જ્યારે પ્રવાહીને ઉચ્ચ તીવ્રતા અને ઓછી આવૃત્તિના (આશરે 20 kHz) અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોના સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે, ત્યારે તેમાં દબાણતરંગો ઉત્પન્ન થાય છે, જે પ્રવાહીમાં સૂક્ષ્મ શૂન્યાવકાશી પરપોટા બનાવે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડની તીવ્રતા વધવાની સાથે આ પરપોટાનું કદ વધે છે, અને જ્યારે તેઓ ચોક્કસ કદ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે તેઓ અચાનક અને પ્રચંડ રીતે તૂટી પડે છે, જેનાથી આઘાતતરંગ ઉત્પન્ન થાય છે અને ઉષ્મા તથા દબાણના સ્વરૂપમાં ઊર્જા મુક્ત થાય છે.
આ પ્રક્રિયા કોષભિત્તિઓનું યાંત્રિક વિઘટન કરે છે, જેથી સામગ્રીમાંથી ઇચ્છિત સંયોજનો પ્રવાહી દ્રાવકમાં મુક્ત થાય છે. ત્યારબાદ ગાળણ અથવા અપકેન્દ્રીકરણ જેવી પ્રમાણભૂત પૃથક્કરણ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને મુક્ત થયેલા સંયોજનોને દ્રાવકથી અલગ કરી શકાય છે.

આ વિડિયો તાજા જૈવિક ગાજરના રસની સ્થિરતા પર સોનિકેશનની અસર દર્શાવે છે. આ અસર બતાવવા માટે તેમાં શીતસંગ્રહ દરમિયાન સમયાંતરે લીધેલાં દૃશ્યોનો ઝડપી વિડિયો સામેલ છે. રસ, સ્મૂધી, પ્યુરી અને સૉસના ઉત્પાદનમાં Hielscher સોનિકેટરો સ્થિરતા, બનાવટ અને સંગ્રહ આયુષ્ય સુધારે છે. સોનિકેશન સૂક્ષ્મજીવોને કારણે થતો બગાડ ઘટાડે છે અને થોડા જ દિવસોમાં થઈ શકતા તળિયે બેસવા તથા અલગ પડવાને અટકાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા મોટા બૅચ પર અથવા ભરણી કરતાં તરત પહેલાં પ્રવાહમાર્ગમાં જ કરી શકાય છે. સોનિકેશન સંપૂર્ણપણે યાંત્રિક પ્રક્રિયા પદ્ધતિ છે. તે જૈવિક ફળો અને શાકભાજીના રસ, પ્યુરી, સ્મૂધી અથવા સૉસ માટે આદર્શ છે.

અલ્ટ્રાસોનિક પરિરક્ષણ: અલ્ટ્રાસોનિક પરિરક્ષણ અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ જેવી જ કેવિટેશન અસરો પર આધારિત છે. પરિરક્ષણ માટે, ખાદ્યપદાર્થોને બગાડતા સૂક્ષ્મજીવોની વૃદ્ધિને રોકવા ઉચ્ચ આવૃત્તિવાળા ધ્વનિતરંગોનો ઉપયોગ કરીને નાશવંત ખાદ્યપદાર્થોની સંગ્રહ આવરદા વધારવા માટે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ લાગુ કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં ખાદ્યપદાર્થોને અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોના સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે, જે બેક્ટેરિયા, યીસ્ટ અને ફૂગની કોષભિત્તિઓને તોડે છે, જેથી તેમનો નાશ થાય છે અથવા તેમની વૃદ્ધિ અટકે છે.
આ પ્રક્રિયા સૂક્ષ્મજીવોની કોષભિત્તિઓનું યાંત્રિક વિઘટન કરે છે, જેથી તેમનો નાશ થાય છે અથવા તેમની વૃદ્ધિ અટકે છે. અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો કોષપટલોની પારગમ્યતા પણ વધારી શકે છે, જેથી પરિરક્ષકો અને અન્ય સૂક્ષ્મજીવરોધી કારકો વધુ અસરકારક રીતે અંદર પ્રવેશી શકે છે અને સૂક્ષ્મજીવોનો નાશ કરી શકે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પરિરક્ષણને પરંપરાગત પરિરક્ષણ પદ્ધતિઓ કરતાં પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે, કારણ કે તે પ્રસંસ્કરણનો ઓછો સમય, વધુ કાર્યક્ષમતા અને ખાદ્યપદાર્થોના કુદરતી ગુણધર્મો તથા સ્વાદ જાળવવાની ક્ષમતા જેવા અનેક ફાયદા આપે છે. સોસ, રસ, ડેરી ઉત્પાદનો, ઇંડાં અને માંસ જેવા વિવિધ ખાદ્યપદાર્થોની સંગ્રહ આવરદા વધારવા અને તેમની સલામતી સુનિશ્ચિત કરવા માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ અને પરિરક્ષણ તકનીકને પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ અને પરિરક્ષણ પદ્ધતિઓ કરતાં પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે, કારણ કે તે નિષ્કર્ષણના વધુ ઝડપી દર, ઉત્કૃષ્ટ ઉત્પાદન ગુણવત્તા, વધુ ઉપજ, સંપૂર્ણપણે યાંત્રિક બિન-ઉષ્મીય ઉપચાર અને વધુ વ્યાપક શ્રેણીનાં સંયોજનોનું નિષ્કર્ષણ કરવાની ક્ષમતા જેવા અનેક ફાયદા આપે છે. ખાદ્ય અને પીણાં, ઔષધો તથા સૌંદર્યપ્રસાધનો જેવા અનેક ઉદ્યોગોમાં તેનો ઉપયોગ થાય છે.

વનસ્પતિ સામગ્રીનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ વધુ ઉપજ આપે છે. Hielscher UIP2000hdT, 2000 વૉટનું હોમોજેનાઇઝર, 10 લિટરથી 120 લિટરના બૅચનું સરળતાથી નિષ્કર્ષણ કરવા જેટલું શક્તિશાળી છે.

પ્રોટીન અને ઉત્સેચકોનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ

ખાસ કરીને કોષો અને ઉપકોષીય કણોમાં સંગ્રહિત ઉત્સેચકો અને પ્રોટીનોનું નિષ્કર્ષણ ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો એક અનન્ય અને અસરકારક ઉપયોગ છે, કારણ કે દ્રાવક દ્વારા વનસ્પતિઓ અને બીજના આંતરિક ભાગોમાં રહેલાં કાર્બનિક સંયોજનોનું નિષ્કર્ષણ નોંધપાત્ર રીતે સુધારી શકાય છે. તેથી અલ્ટ્રાસાઉન્ડ નવાં, સંભવિત રીતે જૈવસક્રિય ઘટકોના નિષ્કર્ષણ અને અલગીકરણમાં સંભવિત લાભ ધરાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, વર્તમાન પ્રક્રિયાઓમાં ઉત્પન્ન થતા અને ઉપયોગમાં ન લેવાતા આડપેદાશના પ્રવાહોમાંથી. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઉત્સેચક ઉપચારની અસરોને તીવ્ર બનાવવામાં પણ મદદ કરી શકે છે અને આ રીતે જરૂરી ઉત્સેચકની માત્રા ઘટાડી શકે છે અથવા નિષ્કર્ષણ કરી શકાય તેવાં સંબંધિત સંયોજનોની ઉપજ વધારી શકે છે.

લિપિડો અને પ્રોટીનોનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ

સોયાબીન (દા.ત. લોટ અથવા ચરબી દૂર કરેલાં સોયાબીન) અથવા અન્ય તેલીબિયાં જેવાં વનસ્પતિનાં બીજમાંથી લિપિડો અને પ્રોટીનોનું નિષ્કર્ષણ સુધારવા માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશનનો ઘણી વાર ઉપયોગ થાય છે. આ કિસ્સામાં, કોષભિત્તિઓનો નાશ દબાવીને તેલ કાઢવાની પ્રક્રિયાને (ઠંડી કે ગરમ) સરળ બનાવે છે અને તેથી દબાણ પછીના ખોળમાં બાકી રહેતું તેલ અથવા ચરબી ઘટાડે છે.

વિખેરિત પ્રોટીનની ઉપજ પર સતત અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનો પ્રભાવ Moulton અને સહલેખકોએ દર્શાવ્યો હતો. પતરી/દ્રાવકનો ગુણોત્તર 1:10 થી 1:30 થયો તેમ સોનિકેશનથી વિખેરિત પ્રોટીનની પુનઃપ્રાપ્તિ ક્રમશઃ વધી હતી. આ અભ્યાસે દર્શાવ્યું હતું કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ લગભગ કોઈ પણ વ્યાવસાયિક ઉત્પાદનદર પર સોયા પ્રોટીનનું પેપ્ટાઇઝેશન કરવા સક્ષમ છે અને વધુ ઘટ્ટ સ્લરીઓ વાપરવામાં આવી ત્યારે સોનિકેશન માટે જરૂરી ઊર્જા સૌથી ઓછી હતી.

ફિનોલિક સંયોજનો અને એન્થોસાયનિનોનું અલ્ટ્રાસોનિક અલગીકરણ

કોષભિત્તિઓનું વિઘટન કરવા અને રસની નિષ્કર્ષણક્ષમતા સુધારવા માટે રસની પ્રક્રિયામાં પેક્ટિનેઝ, સેલ્યુલેઝ અને હેમિસેલ્યુલેઝ જેવા ઉત્સેચકોનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે. કોષભિત્તિના મેટ્રિક્સનું વિઘટન ફિનોલિક સંયોજનો જેવા ઘટકોને પણ રસમાં મુક્ત કરે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાને સુધારે છે અને તેથી સામાન્ય રીતે દબાણ પછીના ખોળમાં રહી જતા ફિનોલિક સંયોજનો, આલ્કલોઇડો અને રસની ઉપજમાં વધારો કરી શકે છે.

દ્રાક્ષ અને બેરીના મેટ્રિક્સમાંથી, ખાસ કરીને બિલબેરી (Vaccinium myrtillus) અને કાળી કરન્ટ (>Ribes nigrum)માંથી, ફિનોલિક સંયોજનો અને એન્થોસાયનિનોને રસમાં મુક્ત કરવા પર અલ્ટ્રાસોનિક ઉપચારની લાભદાયી અસરોનો અભ્યાસ ફિનલેન્ડની VTT Biotechnology દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો. આ માટે હિમગલન, મસળવાની પ્રક્રિયા અને ઉત્સેચક ઇન્ક્યુબેશન પછી અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર UIP2000hd નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ઉત્સેચકીય ઉપચાર (બિલબેરી માટે Pectinex BE-3L અને કાળી કરન્ટ માટે Biopectinase CCM)ને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાથે સંયોજિત કરવાથી કોષભિત્તિઓનું વિઘટન સુધર્યું હતું. “US ઉપચારથી બિલબેરીના રસમાં ફિનોલિક સંયોજનોની સાંદ્રતા 15% કરતાં વધુ વધે છે. […] કાળી કરન્ટમાં US (અલ્ટ્રાસાઉન્ડ)નો પ્રભાવ વધુ નોંધપાત્ર હતો; પેક્ટિનની ઊંચી માત્રા અને કોષભિત્તિની અલગ રચનાને કારણે રસની પ્રક્રિયામાં કાળી કરન્ટ બિલબેરી કરતાં વધુ પડકારજનક બેરી છે. […] ઉત્સેચક ઇન્ક્યુબેશન પછી US (અલ્ટ્રાસાઉન્ડ) ઉપચારનો ઉપયોગ કરવાથી રસમાં ફિનોલિક સંયોજનોની સાંદ્રતા 15–25% વધી હતી.” (જુઓ Mokkila et al., 2004)

આ પ્રસ્તુતિમાં અમે તમને વનસ્પતિ અર્કના ઉત્પાદનનો પરિચય આપીએ છીએ. અમે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા વનસ્પતિ અર્કના ઉત્પાદનના પડકારો અને સોનિકેટર આ પડકારોને પહોંચી વળવામાં કેવી રીતે મદદ કરી શકે તે સમજાવીએ છીએ. આ પ્રસ્તુતિ તમને અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે બતાવશે. નિષ્કર્ષણ માટે સોનિકેટરનો ઉપયોગ કરવાથી તમે કયા લાભોની અપેક્ષા રાખી શકો અને તમારા અર્ક ઉત્પાદનમાં અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષક કેવી રીતે સામેલ કરી શકો તે તમે શીખશો.

સૂક્ષ્મજીવો અને ઉત્સેચકોનું નિષ્ક્રિયકરણ

સૂક્ષ્મજીવો અને ઉત્સેચકોનું નિષ્ક્રિયકરણ ખાદ્ય પ્રસંસ્કરણમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો બીજો ઉપયોગ સૂક્ષ્મજીવો અને ઉત્સેચકોને નિષ્ક્રિય કરવાનો (પરિરક્ષણ) છે, ઉદાહરણ તરીકે ફળોના રસ અને સોસમાં. આજે પણ, થોડા સમય માટે તાપમાન વધારીને પરિરક્ષણ કરવું (પાશ્ચ્યુરીકરણ) એ સૂક્ષ્મજીવો અથવા ઉત્સેચકોને નિષ્ક્રિય કરવાની સૌથી સામાન્ય પ્રસંસ્કરણ પદ્ધતિ છે, જેનાથી સંગ્રહયોગ્ય આયુષ્ય વધે છે (પરિરક્ષણ). ઊંચા તાપમાનના સંપર્કને કારણે પરંપરાગત ઉષ્મીય પાશ્ચ્યુરીકરણ ઘણી વાર ખાદ્ય ઉત્પાદનો માટે ગેરફાયદા લાવે છે.
ઉષ્માથી ઉત્પ્રેરિત પ્રતિક્રિયાઓથી નવા પદાર્થોનું નિર્માણ અને મહાઅણુઓમાં ફેરફાર તેમજ વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓની સંરચનાઓનું વિકૃત થવું ગુણવત્તામાં ઘટાડો કરી શકે છે. તેથી, ઉષ્મીય ઉપચારથી સંવેદનાત્મક લક્ષણો, એટલે કે બનાવટ, સ્વાદ, રંગ, ગંધ અને પોષણસંબંધિત ગુણો, એટલે કે વિટામિનો અને પ્રોટીનોમાં અનિચ્છનીય ફેરફારો થઈ શકે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એક કાર્યક્ષમ બિનઉષ્મીય (ન્યૂનતમ) પ્રસંસ્કરણ વિકલ્પ છે.

પરંપરાગત ઉષ્મીય ઉપચારોથી વિપરીત, અલ્ટ્રાસોનિક પરિરક્ષણમાં ઉત્સેચકોને નિષ્ક્રિય કરવા માટે ધ્વનિક કેવિટેશનની ઊર્જા અને કતરણી બળોનો ઉપયોગ થાય છે. સોનિકેશનના પૂરતા નીચા સ્તરે કોષોનો નાશ થયા વિના તેમનામાં સંરચનાત્મક અને ચયાપચયસંબંધિત ફેરફારો થઈ શકે છે. પેરોક્સિડેઝ મોટાભાગનાં કાચાં અને બ્લાન્ચિંગ ન કરેલાં ફળો અને શાકભાજીમાં જોવા મળે છે અને ખાસ કરીને અનિચ્છનીય સ્વાદ તથા કથ્થઈ રંગદ્રવ્યોના વિકાસ સાથે સંકળાયેલ હોઈ શકે છે; અલ્ટ્રાસાઉન્ડના ઉપયોગથી તેની પ્રવૃત્તિમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરી શકાય છે. લાઇપેઝ અને પ્રોટીએઝ જેવા ઉષ્માપ્રતિરોધક ઉત્સેચકો, જે અતિઉચ્ચ તાપમાનના ઉપચારને સહન કરે છે અને ઉષ્મીય ઉપચાર કરેલા દૂધ તથા અન્ય દૂધજન્ય ઉત્પાદનોની ગુણવત્તા અને સંગ્રહયોગ્ય આયુષ્ય ઘટાડી શકે છે, તેમને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ, ઉષ્મા અને દબાણના એકસાથે ઉપયોગ (MTS) દ્વારા વધુ અસરકારક રીતે નિષ્ક્રિય કરી શકાય છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડે E.coli, Salmonellae, Ascaris, Giardia, Cryptosporidium સિસ્ટ અને Poliovirus જેવા ખોરાકજન્ય રોગકારકોના નાશમાં તેની સંભાવના દર્શાવી છે.

આ માટે લાગુ પડે છે: જામ, માર્મલેડ અથવા ટોપિંગ્સ, ફળોના રસ અને સોસ, માંસનાં ઉત્પાદનો, દૂધજન્ય ઉત્પાદનો અને આઇસક્રીમનું પરિરક્ષણ.

ખાદ્ય સુરક્ષા અને યાંત્રિક સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરવા Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો પ્રવાહી ઇંડાંના ઉત્પાદનોનું (આખાં ઇંડાં, ઇંડાંની સફેદી, જરદી) સમાનગીકરણ અને પાશ્ચ્યુરીકરણ કરી શકે છે. સૂક્ષ્મજીવોનો નાશ કરવા Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરો તીવ્ર કેવિટેશન અને ઉચ્ચ કર્તન બળો ઉત્પન્ન કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિક પાશ્ચ્યુરીકરણ નીચા તાપમાને પાશ્ચ્યુરીકરણ માટેનો ખૂબ અસરકારક અને કાર્યક્ષમ વિકલ્પ છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન દ્વારા પાશ્ચ્યુરીકૃત પ્રવાહી ઇંડાંમાં પ્રોટીનનું વિકૃતીકરણ ઓછું થાય છે, સ્વાદનો હ્રાસ ઓછો થાય છે, સમાનગીતા સુધરે છે અને ઊર્જા કાર્યક્ષમતા નોંધપાત્ર રીતે વધે છે.

તાપમાન અને દબાણ સાથે અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહક્રિયાત્મક અસરો

અલ્ટ્રાસોનિકેશનને અન્ય સૂક્ષ્મજીવવિરોધી પદ્ધતિઓ સાથે જોડવામાં આવે ત્યારે તે ઘણી વાર વધુ અસરકારક બને છે, જેમ કે:

થર્મો-સોનિકેશન, એટલે કે ઉષ્મા અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ
માનો-સોનિકેશન, એટલે કે દબાણ અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ
માનો-થર્મો-સોનિકેશન, એટલે કે દબાણ, ઉષ્મા અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ

Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Bacillus cereus, Bacillus sterothermophilus, Saccharomyces cerevisiae અને Aeromonas hydrophila માટે ઉષ્મા અને/અથવા દબાણ સાથે અલ્ટ્રાસાઉન્ડના સંયુક્ત ઉપયોગની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક્સની અન્ય ખાદ્ય પરિરક્ષણ તકનીકો સાથે તુલના

ઉચ્ચ દબાણવાળું સમાનીકરણ, ઉષ્મીય પાશ્ચ્યુરીકરણ, ઉચ્ચ દબાણ પ્રસંસ્કરણ (HPP), સંકુચિત કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (cCO2) અને અતિક્રાંતિક કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (ScCO2), ઉચ્ચ વિદ્યુત ક્ષેત્રના સ્પંદો (HELP) અથવા માઇક્રોવેવ જેવી અન્ય ઉષ્મીય અને બિનઉષ્મીય પ્રક્રિયાઓથી વિપરીત, અલ્ટ્રાસાઉન્ડનું પ્રયોગશાળા અથવા બેન્ચ-ટોપ સ્તરે સરળતાથી પરીક્ષણ કરી શકાય છે – જેનાથી પ્રક્રિયાનું પ્રમાણ વધારવા માટે પુનરુત્પાદનક્ષમ પરિણામો મળે છે. ચોક્કસ ઉદ્દેશો સિદ્ધ કરવા માટે તીવ્રતા અને કેવિટેશનની લાક્ષણિકતાઓને ચોક્કસ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા અનુસાર સરળતાથી અનુકૂલિત કરી શકાય છે. કંપવિસ્તાર અને દબાણને વિશાળ શ્રેણીમાં બદલી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે સૌથી વધુ ઊર્જાકાર્યક્ષમ નિષ્કર્ષણ વ્યવસ્થા ઓળખવા માટે.

અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ-પ્રકારના નિષ્કર્ષણના ઉપયોગ સાથે સંકળાયેલા અન્ય ફાયદાઓમાં અર્કનું સરળ સંચાલન, ઝડપી અમલીકરણ, કોઈ અવશેષ ન રહેવા, ઊંચી ઉપજ, પર્યાવરણને અનુકૂળતા, સુધારેલી ગુણવત્તા અને અર્કના અપઘટનનું નિવારણ સામેલ છે.
(જુઓ Chemat et al., 2011)

અલ્ટ્રાસોનિક ખાદ્ય પ્રસંસ્કરણના ફાયદા

વધુ સંપૂર્ણ નિષ્કર્ષણ
બિનઉષ્મીય પરિરક્ષણ
વધુ ઉપજ
પોષક તત્ત્વોનું ઊંચું પ્રમાણ, ઉત્તમ ખાદ્ય ગુણવત્તા
ઝડપી પ્રક્રિયા
શીત / બિનઉષ્મીય પ્રક્રિયા
ચલાવવામાં સરળ અને સલામત
ઓછી જાળવણી

નિષ્કર્ષણ અને પરિરક્ષણ માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિકેટરો

Hielscher Ultrasonics કાર્યક્ષમ નિષ્કર્ષણ અને પરિરક્ષણ માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવતા અલ્ટ્રાસોનિકેટરોની રચના, ઉત્પાદન અને વિતરણ કરે છે. નિષ્કર્ષણ અને ખાદ્ય પરિરક્ષણ માટે Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોનો ઉપયોગ એક શક્તિશાળી પ્રક્રિયા તકનીક છે, જેને સુરક્ષિત અને પર્યાવરણને અનુકૂળ રીતે તેમજ કાર્યક્ષમ અને આર્થિક રીતે લાગુ કરી શકાય છે. સમાનાંગીકરણ અને પરિરક્ષણની અસરનો ઉપયોગ ફળોના રસ અને પ્યુરી (દા.ત. નારંગી, સફરજન, ગ્રેપફ્રૂટ, કેરી, દ્રાક્ષ, આલુબુખારા), તેમજ શાકભાજીની ચટણીઓ અને સૂપ (દા.ત. ટમેટાની ચટણી અથવા શતાવરીનો સૂપ), ડેરી ઉત્પાદનો, ઈંડાં અને માંસ સહિત કોઈપણ પ્રવાહી અથવા પેસ્ટ જેવા ખાદ્ય ઉત્પાદન માટે સરળતાથી કરી શકાય છે.
અમારા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરો અને નિષ્કર્ષકોની શ્રેણીમાં હાથમાં પકડી શકાય તેવાં, સુવાહ્ય ઉપકરણોથી લઈને વ્યાપારી ધોરણે મોટા જથ્થાની ઇનલાઇન પ્રક્રિયા માટેની સંપૂર્ણ ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન પ્રણાલીઓનો સમાવેશ થાય છે.

રચના, ઉત્પાદન અને પરામર્શ – જર્મનીમાં નિર્મિત ગુણવત્તા

Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો તેમની સર્વોચ્ચ ગુણવત્તા અને રચનાનાં ધોરણો માટે જાણીતા છે. મજબૂતાઈ અને સરળ સંચાલનને કારણે અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટરોને ઔદ્યોગિક સુવિધાઓમાં સરળતાથી સંકલિત કરી શકાય છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો કઠોર પરિસ્થિતિઓ અને પડકારજનક વાતાવરણમાં સરળતાથી કાર્ય કરે છે.

Hielscher Ultrasonics એક ISO પ્રમાણિત કંપની છે અને અત્યાધુનિક તકનીક તથા ઉપયોગમાં સરળતા ધરાવતા ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવતા અલ્ટ્રાસોનિકેટરો પર વિશેષ ભાર મૂકે છે. અલબત્ત, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો CE અનુરૂપ છે અને UL, CSA તથા RoHs ની આવશ્યકતાઓ પૂર્ણ કરે છે.

નીચેનું કોષ્ટક અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટરોની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો ખ્યાલ આપે છે:

બેચનું આયતન	પ્રવાહ દર	ભલામણ કરેલાં ઉપકરણો
0.5 થી 1.5mL	n.a.	VialTweeter
1 થી 500mL	10 થી 200mL/min	UP100H
10 થી 2000mL	20 થી 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0.1 થી 20L	0.2 થી 4L/min	UIP2000hdT
10 થી 100L	2 થી 10L/min	UIP4000hdT
15 થી 150L	3 થી 15L/min	UIP6000hdT
n.a.	10 થી 100L/min	UIP16000
n.a.	વધુ	સમૂહ: UIP16000

અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!

વધુ માહિતી માટે પૂછો

અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો, ઉપયોગો અને કિંમત વિશે વધારાની માહિતી મેળવવા માટે કૃપા કરીને નીચે આપેલા ફોર્મનો ઉપયોગ કરો. આપની પ્રક્રિયા વિશે આપની સાથે ચર્ચા કરવામાં અને આપની જરૂરિયાતોને અનુરૂપ અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ પ્રદાન કરવામાં અમને આનંદ થશે!

ઈમેલ સરનામું (જરૂરી)

ફોન નંબર

નામ

રુચિ

સંબંધિત વિષયો

સાહિત્ય / સંદર્ભો

Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
Farid Chemat, Zill-e-Huma, Muhammed Kamran Khan (2011): Applications of ultrasound in food technology: Processing, preservation and extraction. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 18, Issue 4, 2011. 813-835.
Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
Casiraghi A., Gentile A., Selmin F., Gennari C.G.M., Casagni E., Roda G., Pallotti G., Rovellini P., Minghetti P. (2022): Ultrasound-Assisted Extraction of Cannabinoids from Cannabis Sativa for Medicinal Purpose. Pharmaceutics. 14(12), 2022.
Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
Allinger, H. (1975): American Laboratory, 7 (10), 75 (1975). Bar, R. (1987): Ultrasound Enhanced Bioprocesses, in: Biotechnology and Engineering, Vol. 32, Pp. 655-663 (1987).
El’piner, I.E. (1964): Ultrasound: Physical, Chemical, and Biological Effects (Consultants Bureau, New York, 1964), 53-78.
Kim, S.M. und Zayas, J.F. (1989): Processing parameter of chymosin extraction by ultrasound; in J. Food Sci. 54: 700.
Mokkila, M., Mustranta, A., Buchert, J., Poutanen, K (2004): Combining power ultrasound with enzymes in berry juice processing, at: 2nd Int. Conf. Biocatalysis of Food and Drinks, 19-22.9.2004, Stuttgart, Germany.
Moulton, K.J., Wang, L.C. (1982): A Pilot-Plant Study of Continuous Ultrasonic Extraction of Soybean Protein, in: Journal of Food Science, Volume 47, 1982.
Mummery, C.L. (1978): The effect of ultrasound on fibroblasts in vitro, in: Ph.D. Thesis, University of London, London, England, 1978.

જાણવા યોગ્ય તથ્યો

અલ્ટ્રાસોનિક કોષ વિઘટન

તીવ્ર સોનિકેશન હેઠળ કોષ વિઘટનના પરિણામે કોષો અથવા ઉપકોષીય અંગિકાઓમાંથી ઉત્સેચકો અથવા પ્રોટીનો મુક્ત થઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં, દ્રાવકમાં ઓગાળવાનું સંયોજન એક અદ્રાવ્ય રચનામાં બંધાયેલું હોય છે. તેને નિષ્કર્ષિત કરવા માટે કોષપટલનો નાશ કરવો આવશ્યક છે. કોષભિત્તિમાં અંદરના ઊંચા પરાસરણ દબાણને સહન કરવાની ક્ષમતા હોવાથી કોષ વિચ્છેદન એક સંવેદનશીલ પ્રક્રિયા છે. કોષના કાટમાળ અને ન્યુક્લિક એસિડ સહિત તમામ અંતઃકોષીય ઉત્પાદનોનું અનિયંત્રિત મુક્તિકરણ અથવા ઉત્પાદનનું વિકૃતીકરણ ટાળવા માટે કોષ વિચ્છેદન પર સારું નિયંત્રણ આવશ્યક છે.
અલ્ટ્રાસોનિકેશન કોષ વિઘટન માટે સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય તેવા સાધન તરીકે કાર્ય કરે છે. આ માટે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડની યાંત્રિક અસરો કોષીય પદાર્થોમાં દ્રાવકનો વધુ ઝડપી અને વધુ સંપૂર્ણ પ્રવેશ કરાવે છે અને દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ સુધારે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વનસ્પતિ પેશીમાં દ્રાવકનો વધુ ઊંડો પ્રવેશ કરાવે છે અને દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ સુધારે છે. કેવિટેશન ઉત્પન્ન કરતાં અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો કોષભિત્તિઓને તોડે છે અને મેટ્રિક્સના ઘટકોનું મુક્તિકરણ સુગમ બનાવે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક રીતે સુધારેલું દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ નિષ્કર્ષણને પ્રોત્સાહન આપે છે

સામાન્ય રીતે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કોષપટલોને આયનો માટે પારગમ્ય બનાવી શકે છે અને કોષપટલોની પસંદગીક્ષમતા નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડની યાંત્રિક ક્રિયા પેશીમાં દ્રાવકોના પ્રસરણને સહાય કરે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કેવિટેશનના અપરૂપણ બળો દ્વારા કોષભિત્તિને યાંત્રિક રીતે તોડતું હોવાથી, તે કોષમાંથી દ્રાવકમાં સ્થાનાંતરણને સુગમ બનાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક કેવિટેશન દ્વારા કણોના કદમાં થતો ઘટાડો ઘન અને પ્રવાહી પ્રાવસ્થા વચ્ચેના સંપર્કનું સપાટી ક્ષેત્રફળ વધારે છે.

E.coli નું અલ્ટ્રાસોનિક કોષલયન અને નિષ્ક્રિયકરણ

રિકોમ્બિનન્ટ પ્રોટીનના જૈવિક ગુણધર્મોના અભ્યાસ અને લક્ષણનિર્ધારણ માટે તેમની ઓછી માત્રા ઉત્પન્ન કરવા માટે E.coli પસંદગીનો બેક્ટેરિયમ છે. શુદ્ધીકરણ ટૅગ, દા.ત. પોલિહિસ્ટિડિન પૂંછડી, બીટા-ગેલેક્ટોસિડેઝ અથવા માલ્ટોઝ-બંધનકારી પ્રોટીન, સામાન્ય રીતે રિકોમ્બિનન્ટ પ્રોટીન સાથે જોડવામાં આવે છે, જેથી તેમને મોટા ભાગનાં વિશ્લેષણાત્મક હેતુઓ માટે પૂરતી શુદ્ધતા સાથે કોષીય અર્કમાંથી અલગ કરી શકાય. અલ્ટ્રાસોનિકેશન ખાસ કરીને ઉત્પાદન ઉપજ ઓછી હોય ત્યારે પ્રોટીનના મુક્તિકરણને મહત્તમ કરવા અને રિકોમ્બિનન્ટ પ્રોટીનની રચના તથા સક્રિયતા જાળવવા દે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ઓક્સિડેશન

નિયંત્રિત તીવ્રતાઓ પર જૈવરૂપાંતરણ અને આથવણમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ, પ્રેરિત જૈવિક અસરો અને સુગમ બનેલા કોષીય દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણને કારણે, જૈવપ્રક્રિયાને વધુ અસરકારક બનાવી શકે છે. Rhodococcus erythropolis ATCC 25544 (અગાઉ Nocardia erythropolis) ના વિશ્રામ અવસ્થાના કોષો દ્વારા કોલેસ્ટેરોલના કોલેસ્ટેનોનમાં ઓક્સિડેશન પર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ (20kHz) ના નિયંત્રિત ઉપયોગના પ્રભાવનો અભ્યાસ Bar (1987) દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો.
આ પ્રણાલી સ્ટેરોલ અને સ્ટેરોઇડના સૂક્ષ્મજીવીય રૂપાંતરણોની લાક્ષણિક પ્રણાલી છે, કારણ કે તેમાં સબસ્ટ્રેટ અને ઉત્પાદનો પાણીમાં અદ્રાવ્ય ઘન પદાર્થો છે. તેથી, આ પ્રણાલી એ બાબતમાં વિશિષ્ટ છે કે કોષો અને ઘન પદાર્થો બંને અલ્ટ્રાસાઉન્ડની અસરને આધીન થઈ શકે છે. કોષોની રચનાત્મક અખંડિતતા અને તેમની ચયાપચયી સક્રિયતા જળવાઈ રહે તેવી પૂરતી ઓછી અલ્ટ્રાસોનિક તીવ્રતા પર, 1.0 અને 2.5 g/L કોલેસ્ટેરોલ ધરાવતી સૂક્ષ્મજીવીય સ્લરીઓને 0.2W/cm² ની નિર્ગમ શક્તિ સાથે દર 10mn એ 5s માટે સોનિકેશન આપતાં, Bar એ જૈવરૂપાંતરણના ગતિજ દરોમાં નોંધપાત્ર વધારો નોંધ્યો હતો. કોલેસ્ટેરોલ ઓક્સિડેઝ દ્વારા કોલેસ્ટેરોલ (2.5g/L) ના ઉત્સેચકીય ઓક્સિડેશન પર અલ્ટ્રાસાઉન્ડની કોઈ અસર જોવા મળી નહોતી.

ખાદ્ય સંરક્ષણમાં ઉચ્ચ દબાણ પ્રક્રિયા શું છે?

ઉચ્ચ દબાણ પ્રક્રિયા (HPP) એ બિન-તાપીય ખાદ્ય સંરક્ષણ તકનીક છે, જે ઉત્પાદનના સંવેદનાત્મક અને પોષક ગુણો જાળવી રાખીને સૂક્ષ્મજીવો અને ઉત્સેચકોને નિષ્ક્રિય કરે છે. તેમાં પેક કરેલા ખાદ્યપદાર્થોને સામાન્ય રીતે 300 અને 600 MPa (મેગાપાસ્કલ) વચ્ચેના જલસ્થૈતિક દબાણ હેઠળ સેકન્ડોથી મિનિટો સુધી રાખવામાં આવે છે. ઉચ્ચ દબાણ પ્રક્રિયાનો એક મુખ્ય પડકાર તેનો ખૂબ ઊંચો ઊર્જા વપરાશ છે. સોનિકેશન HPP ની ઊર્જાની જરૂરિયાત ઘટાડવામાં કેવી રીતે મદદ કરી શકે છે તે વિશે વધુ વાંચો!

અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ અને પરિરક્ષણ

ખાદ્યપદાર્થો અને વનસ્પતિ સામગ્રીના નિષ્કર્ષણ અને પરિરક્ષણ માટે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ