અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણથી પેક્ટિનની વધુ ઉપજ
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણથી શ્રેષ્ઠ ગુણવત્તાવાળા પેક્ટિનની ઊંચી ઉપજ મળે છે. સોનિકેશનનો ઉપયોગ કરીને ફળોના કચરા (દા.ત., રસના પ્રોસેસિંગમાંથી મળતી આડપેદાશો) અને અન્ય જૈવિક કાચા માલમાંથી મૂલ્યવાન પેક્ટિનનું કાર્યક્ષમ રીતે ઉત્પાદન કરી શકાય છે. વધુ ઉપજ, પેક્ટિનની શ્રેષ્ઠ ગુણવત્તા અને ઝડપી નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા પ્રદાન કરીને અલ્ટ્રાસોનિક પેક્ટિન નિષ્કર્ષણ અન્ય નિષ્કર્ષણ તકનીકો કરતાં ચડિયાતું સાબિત થાય છે.
સોનિકેશન દ્વારા પેક્ટિન નિષ્કર્ષણનું તીવ્રીકરણ
પેક્ટિનનો ઉપયોગ અનેક ખાદ્ય ઉત્પાદનોમાં જેલ બનાવનાર, ઇમલ્સન બનાવનાર અને ઘટ્ટતા વધારનાર પદાર્થ તરીકે તેમજ સૌંદર્યપ્રસાધનો અને ઔષધીય ઉત્પાદનોમાં એક ઘટક તરીકે થાય છે. પરંપરાગત ઔદ્યોગિક પેક્ટિન નિષ્કર્ષણ ગરમ પાણી દ્વારા કરવામાં આવે છે, જેમાં ખાટાં ફળોની છાલ, સફરજનનો રસ કાઢ્યા પછીનો કૂચો અને ફળોના અન્ય કચરા જેવા કાચા માલને નીચા pH (આશરે pH 1.5 – 3.5) પર 60–100°C ગરમ પાણીમાં લાંબા સમય સુધી પલાળવામાં આવે છે. આથી પરંપરાગત ગરમ પાણી દ્વારા નિષ્કર્ષણ સમય અને ઊર્જાનો વધુ વપરાશ કરતી પ્રક્રિયા બને છે, જે ઘણી વાર કાચા માલમાં ઉપલબ્ધ પેક્ટિનનો સંપૂર્ણ જથ્થો મુક્ત કરવા માટે પણ પૂરતી કાર્યક્ષમ હોતી નથી.
પરંપરાગત ઉત્પાદન પદ્ધતિની અકાર્યક્ષમતાને દૂર કરવા માટે, અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ પ્રક્રિયાને તીવ્ર બનાવતી તકનીક તરીકે કરવામાં આવે છે, જે પરંપરાગત ગરમ પાણી દ્વારા નિષ્કર્ષણની તુલનામાં નિષ્કર્ષણનો સમય ઘટાડે છે અને પેક્ટિનની ઉપજને નોંધપાત્ર રીતે મહત્તમ કરે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પેક્ટિન નિષ્કર્ષણનો લાભ
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ અર્ક ઉત્પાદનનાં ઘણાં ક્ષેત્રોમાં થાય છે, દા.ત., ખાદ્યપદાર્થો, પૂરક આહાર, ઔષધીય ઉત્પાદનો અને સૌંદર્યપ્રસાધનો માટે વનસ્પતિ અને ઔષધીય વનસ્પતિના અર્ક બનાવવા માટે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનું એક ખૂબ જ અગ્રણી ઉદાહરણ ગાંજાના છોડમાંથી કેનાબિડાયોલ (CBD) અને અન્ય સંયોજનોનું નિષ્કર્ષણ છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ એક બિનતાપીય નિષ્કર્ષણ તકનીક છે, જેનાથી જૈવસક્રિય સંયોજનોનું તાપીય વિઘટન અટકે છે. કંપવિસ્તાર, તીવ્રતા, સમય, તાપમાન અને દબાણ જેવા તમામ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા પરિમાણોને ચોકસાઈથી નિયંત્રિત કરી શકાય છે. આથી પ્રક્રિયા અને ગુણવત્તાનું ચોક્કસ નિયંત્રણ શક્ય બને છે અને એક વાર મેળવેલાં નિષ્કર્ષણ પરિણામોને ફરી મેળવવાં અને પુનઃઉત્પાદિત કરવાં સરળ બને છે. અર્ક ઉત્પાદકો અલ્ટ્રાસોનિકેશનની વિશ્વસનીય પ્રક્રિયા પુનરાવર્તનીયતાને મૂલ્યવાન ગણે છે, જે પ્રક્રિયાઓ અને ઉત્પાદનોનું માનકીકરણ કરવામાં મદદ કરે છે.
- સોનિકેશનની તીવ્રતા
- તાપમાન
- pH મૂલ્ય
- સમય
- કાચા માલના કણોનું કદ
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષક UIP4000hdT ઔદ્યોગિક પેક્ટિન ઉત્પાદન માટેનું 4kWનું શક્તિશાળી નિષ્કર્ષક છે.
સંબંધિત પ્રક્રિયા પરિમાણો નક્કી કરવાથી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાને સર્વોચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને અર્કની શ્રેષ્ઠ ગુણવત્તા મેળવવા માટે અનુકૂળ બનાવી શકાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે, કાચા માલના કણોનું કદ (દા.ત., ખાટાં ફળોની છાલ) એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે: કણોનું નાનું કદ એટલે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોને અસર કરવા માટે વધુ સપાટી ક્ષેત્રફળ. આથી કણોનું નાનું કદ પેક્ટિનની વધુ ઉપજ, મિથાઇલેશનની ઓછી માત્રા અને રેમ્નોગેલેક્ટ્યુરોનાન વિસ્તારોનું વધુ પ્રમાણ આપે છે.
નિષ્કર્ષણ દ્રાવકનું pH મૂલ્ય (એટલે કે પાણી + અમ્લ) અન્ય એક આવશ્યક પરિમાણ છે. જ્યારે અમ્લીય પરિસ્થિતિઓમાં પેક્ટિનનું નિષ્કર્ષણ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પોલિમરના ઘણા રેમ્નોગેલેક્ટ્યુરોનાન શાખિત વિસ્તારો વિઘટિત થાય છે, જેથી મુખ્યત્વે હોમોગેલેક્ટ્યુરોનાનના “સીધા” વિસ્તારો બાકી રહે છે, જેમની મુખ્ય રેખીય સાંકળ પર અથવા તેમાં તટસ્થ શર્કરાના થોડા અણુઓ જોડાયેલા હોય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પેક્ટિન નિષ્કર્ષણ નિષ્કર્ષણનો સમય ઘટાડે છે અને પ્રક્રિયા માટે જરૂરી તાપમાન ઓછું કરે છે, જેનાથી અમ્લો દ્વારા પેક્ટિનમાં અનિચ્છનીય ફેરફાર થવાની શક્યતા ઘટે છે. આથી ઉત્પાદનની જરૂરિયાતો અનુસાર પેક્ટિનમાં ચોક્કસ ફેરફાર કરવા માટે મર્યાદિત પરિસ્થિતિઓમાં અમ્લોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પેક્ટિન નિષ્કર્ષણને આટલું કાર્યક્ષમ શું બનાવે છે?
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણની અસર કોષભિત્તિઓના ફૂલવા, છિદ્રિત થવા અને તૂટવા પર સીધી પડે છે. અલ્ટ્રાસોનિક રીતે પ્રેરિત દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણને કારણે મધ્ય પટલમાં રહેલા પેક્ટિનયુક્ત પદાર્થનું જલયોજન થાય છે, જેના પરિણામે વનસ્પતિ પેશીઓ વિખંડિત થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક કેવિટેશન અને કાતર બળો કોષભિત્તિઓ પર સીધી અસર કરીને તેમને તોડી ખોલે છે. આ ક્રિયાવિધિઓને કારણે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનાં અત્યંત કાર્યક્ષમ પરિણામો મળે છે.
રાસાયણિક અને FT-IR વિશ્લેષણ મુજબ, પરંપરાગત ઉષ્મીય નિષ્કર્ષણથી મેળવેલા પેક્ટિનની સરખામણીમાં અલ્ટ્રાસોનિક રીતે નિષ્કર્ષિત પેક્ટિનમાં (જેને ધ્વનિક કેવિટેશનની સહાયથી નિષ્કર્ષિત પેક્ટિન પણ કહેવામાં આવે છે, સંક્ષેપમાં ACAE) ઓછું આણ્વિક વજન અને મિથોક્સિલેશનનો ઓછો અંશ હતો તથા લાંબી પાર્શ્વ શૃંખલાઓ ધરાવતા રેમ્નોગેલેક્ટ્યુરોનાન-I પ્રદેશનું પ્રમાણ વધુ હતું. અલ્ટ્રાસોનિક પેક્ટિન નિષ્કર્ષણ માટેનો ઊર્જા વપરાશ પરંપરાગત ગરમ કરવાની પદ્ધતિ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછો હતો, જે ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનના સ્તરે તેના ઉપયોગની આશાસ્પદ સંભાવના દર્શાવે છે.
(તુલના કરો: Wang et al., 2017)
Wang અને તેમના સહકર્મીઓ (2017) એ વાતને પણ સમર્થન આપે છે કે પરંપરાગત ઉષ્મીય નિષ્કર્ષણની સરખામણીમાં અલ્ટ્રાસોનિક સહાયિત નિષ્કર્ષણ વધુ કાર્યક્ષમતા અને ઓછા ખર્ચ સાથે વધુ આર્થિક અને પર્યાવરણને અનુકૂળ પ્રક્રિયા હોવાનું સાબિત થયું છે.
1000x આવર્ધન પર અવશેષ સુગર બીટના માવાનું SEM: (a) નિષ્કર્ષણ પહેલાં, અને (b) Xylanasae (250 U/g), (c) Cellulase (300 U/g), (d) Xylanasae+Cellulase (1:1), અને (e) Xylanasae+Cellulase (1:1.5), અને (f) Xylanasae+Cellulase (1:2) નો ઉપયોગ કરીને પેક્ટિનના નિષ્કર્ષણ પછી.
(અભ્યાસ અને છબીઓ: Abou-Elseoud et al., 2021)
અલ્ટ્રાસોનિક પેક્ટિન નિષ્કર્ષણ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે?
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડની ધ્વનિજન્ય યાંત્રિક અસરો પર આધારિત છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન દ્વારા પેક્ટિન નિષ્કર્ષણને પ્રોત્સાહન આપવા અને તીવ્ર બનાવવા માટે, ઉચ્ચ શક્તિવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોને અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ (જેને અલ્ટ્રાસોનિક હોર્ન અથવા સોનોટ્રોડ પણ કહેવામાં આવે છે) દ્વારા પ્રવાહી માધ્યમમાં, એટલે કે પેક્ટિનયુક્ત કાચા માલ અને દ્રાવકથી બનેલી સ્લરીમાં, સંયોજિત કરવામાં આવે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગો પ્રવાહીમાંથી પસાર થાય છે અને એકાંતરે ઓછા દબાણ / ઊંચા દબાણનાં ચક્રો સર્જે છે. ઓછા દબાણનાં ચક્રો દરમિયાન અતિસૂક્ષ્મ નિર્વાત પરપોટા (કહેવાતા કેવિટેશન પરપોટા) સર્જાય છે, જે અનેક દબાણ ચક્રો દરમિયાન વધે છે. પરપોટાની વૃદ્ધિનાં આ ચક્રો દરમિયાન પ્રવાહીમાં ઓગળેલા વાયુઓ નિર્વાત પરપોટામાં પ્રવેશે છે, જેથી નિર્વાત પરપોટો વધતા જતા વાયુના પરપોટામાં પરિવર્તિત થાય છે. ચોક્કસ કદે પહોંચ્યા પછી, જ્યારે પરપોટા વધુ ઊર્જા શોષી શકતા નથી, ત્યારે તેઓ ઊંચા દબાણના ચક્ર દરમિયાન પ્રચંડ રીતે અંદરની તરફ ધસી પડીને તૂટી જાય છે. પરપોટાના આ અંતઃસ્ફોટની વિશેષતા તીવ્ર કેવિટેશન બળો છે, જેમાં અનુક્રમે 4000K અને 1000atm સુધી પહોંચતાં અત્યંત ઊંચાં તાપમાન અને દબાણ; તેમજ તેને અનુરૂપ તાપમાન અને દબાણના ઊંચા તફાવતોનો સમાવેશ થાય છે. આ અલ્ટ્રાસોનિક રીતે સર્જાયેલી અશાંત પ્રવાહગતિ અને કાતર બળો વનસ્પતિના કોષોને તોડી નાખે છે અને અંતઃકોષીય પેક્ટિનને પાણી આધારિત દ્રાવકમાં મુક્ત કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિક કેવિટેશન અત્યંત તીવ્ર દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ સર્જતું હોવાથી, સોનિકેશનથી ખૂબ જ ટૂંકા પ્રક્રિયા સમયમાં અસાધારણ રીતે ઊંચી ઉપજ મળે છે.
સોનિકેશનનો ઉપયોગ માત્ર પેક્ટિન નિષ્કર્ષણ માટે જ નહીં, પરંતુ ફળના પોમેસ, માવા, છાલ અને બીજમાંથી પોલિફેનોલને અલગ કરવા માટે પણ થાય છે. અહીં વધુ વાંચો!
વનસ્પતિના કોષોમાંથી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ: સૂક્ષ્મદર્શકીય આડછેદ (TS) કોષોમાંથી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ દરમિયાન થતી ક્રિયાઓની કાર્યપદ્ધતિ દર્શાવે છે (આવર્ધન 2000x) [સ્રોત: Vilkhu et al. 2011]
અલ્ટ્રાસોનિક બેચ નિષ્કર્ષક UIP2000hdT કાસ્કેટ્રોડ હોર્નથી સજ્જ છે
ફળના કચરામાંથી નિષ્કર્ષિત પેક્ટિન
છાલ, ફળના માવાના અવશેષો (ફળનો રસ દબાવી કાઢ્યા પછી), અને ફળની અન્ય આડપેદાશો જેવો ફળનો કચરો ઘણીવાર પેક્ટિનનો સમૃદ્ધ સ્રોત હોય છે. ફળના કચરાનો ઉપયોગ ઘણીવાર પશુઆહાર તરીકે થાય છે, જ્યારે પેક્ટિન નિષ્કર્ષણ એ ફળના કચરાનો વધુ મૂલ્યવાન ઉપયોગ છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પેક્ટિન નિષ્કર્ષણ સાઇટ્રસ ફળોની છાલ (જેમ કે નારંગી, ટેન્જરિન, ગ્રેપફ્રૂટ), ખરબૂજાની છાલ, સફરજનના પોમેસ, સુગર બીટના માવા, કેરીની છાલ, ટામેટાંના કચરા, તેમજ ફણસ, પેશન ફ્રૂટ, અંજીરની છાલ સહિતના અન્ય કાચા માલમાંથી પહેલેથી જ સફળતાપૂર્વક કરવામાં આવે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પેક્ટિન નિષ્કર્ષણના કેસ અભ્યાસો
ગરમી દ્વારા કરવામાં આવતા પરંપરાગત પેક્ટિન નિષ્કર્ષણની ખામીઓને કારણે, સંશોધન અને ઉદ્યોગ ક્ષેત્રોમાં અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ જેવા નવીન વિકલ્પોની તપાસ પહેલેથી જ કરવામાં આવી છે. તેથી, વિવિધ કાચા માલ માટેના પ્રક્રિયા પરિમાણો વિશે પુષ્કળ માહિતી તેમજ પ્રક્રિયાના ઇષ્ટતમીકરણના આંકડા ઉપલબ્ધ છે.
સફરજનના પોમેસમાંથી પેક્ટિનનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ
Dranca અને Oroian (2019)એ વિવિધ અલ્ટ્રાસોનિક પરિસ્થિતિઓ લાગુ કરીને અને Box-Behnken પ્રતિભાવ સપાટી ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરીને સફરજનના પોમેસમાંથી પેક્ટિનની અલ્ટ્રાસોનિક સહાયિત નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાની તપાસ કરી હતી. તેમણે શોધ્યું કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો કંપવિસ્તાર નિષ્કર્ષિત પેક્ટિનની ઉપજ અને એસ્ટરીકરણની માત્રાને પ્રબળ રીતે પ્રભાવિત કરે છે, જ્યારે નિષ્કર્ષણના pHની ત્રણેય પ્રતિભાવો, એટલે કે ઉપજ, GalAનું પ્રમાણ અને એસ્ટરીકરણની માત્રા પર મોટી અસર થાય છે. નિષ્કર્ષણ માટેની ઇષ્ટતમ પરિસ્થિતિઓ 100% કંપવિસ્તાર, 1.8નો pH, 1:10 g/mLનો ઘન-પ્રવાહી ગુણોત્તર અને 30 min સોનિકેશન હતી. આ પરિસ્થિતિઓમાં પેક્ટિનની ઉપજ 9.183% હતી અને તેમાં GalAનું પ્રમાણ 98.127 g/100 g તથા એસ્ટરીકરણની માત્રા 83.202% હતી. અલ્ટ્રાસોનિક રીતે નિષ્કર્ષિત પેક્ટિનનાં પરિણામોને વ્યાવસાયિક પેક્ટિન સાથે સરખાવવા માટે, ઇષ્ટતમ પરિસ્થિતિઓમાં અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ દ્વારા મેળવેલા પેક્ટિનના નમૂનાની વ્યાવસાયિક સાઇટ્રસ અને સફરજનના પેક્ટિનના નમૂનાઓ સાથે FT-IR, DSC, પ્રવાહશાસ્ત્રીય વિશ્લેષણ અને SEM દ્વારા તુલના કરવામાં આવી હતી. પ્રથમ બે તકનીકોએ અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ દ્વારા મેળવેલા પેક્ટિનના નમૂનાની કેટલીક વિશિષ્ટતાઓ દર્શાવી હતી, જેમ કે અણુભારના વિતરણનો વધુ સાંકડો વ્યાપ, સુવ્યવસ્થિત આણ્વિક ગોઠવણી અને એસ્ટરીકરણની ઊંચી માત્રા, જે વ્યાવસાયિક રીતે ઉપલબ્ધ સફરજનના પેક્ટિન જેવી હતી. અલ્ટ્રાસોનિક રીતે મેળવેલા નમૂનાની આકારવિજ્ઞાન સંબંધી લાક્ષણિકતાઓનું વિશ્લેષણ એક તરફ આ નમૂનાના ખંડોના કદના વિતરણ અને તેમાં રહેલા GalAના પ્રમાણ તથા બીજી તરફ પાણી શોષવાની ક્ષમતા વચ્ચે નિર્ધારક સંબંધની ભાત સૂચવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક રીતે નિષ્કર્ષિત પેક્ટિનના દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા વ્યાવસાયિક પેક્ટિનનો ઉપયોગ કરીને બનાવેલા દ્રાવણોની તુલનામાં ઘણી વધારે હતી, જે કદાચ ગેલેક્ટ્યુરોનિક એસિડની ઊંચી સાંદ્રતાને કારણે હોઈ શકે છે. એસ્ટરીકરણની ઊંચી માત્રાને પણ ધ્યાનમાં લેતાં, અલ્ટ્રાસોનિક રીતે નિષ્કર્ષિત પેક્ટિનની સ્નિગ્ધતા વધારે કેમ હતી તે આના દ્વારા સમજાવી શકાય તેમ હોઈ શકે છે. સંશોધકો તારણ આપે છે કે Malus domestica ‘Fălticeni’ સફરજનના પોમેસમાંથી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ દ્વારા મેળવેલા પેક્ટિનની શુદ્ધતા, રચના અને પ્રવાહશાસ્ત્રીય વર્તન આ દ્રાવ્ય રેસાના આશાસ્પદ ઉપયોગો સૂચવે છે. (જુઓ Dranca & Oroian 2019)
- વધુ ઉપજ
- વધુ ઝડપી પ્રક્રિયાકરણ
- વધુ સૌમ્ય પ્રક્રિયા પરિસ્થિતિઓ
- સુધરેલી એકંદર કાર્યક્ષમતા
- સરળ અને સલામત સંચાલન
- રોકાણ પર ઝડપી વળતર
પેક્ટિનના ઉત્પાદન માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષક
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ એક વિશ્વસનીય પ્રક્રિયાકરણ તકનીક છે, જે સાઇટ્રસ ફળોની આડપેદાશો અને છાલ, સફરજનના પોમેસ તથા બીજા ઘણા કાચા માલમાંથી ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા પેક્ટિનનું ઉત્પાદન સરળ અને ઝડપી બનાવે છે. Hielscher Ultrasonicsનો ઉત્પાદન પોર્ટફોલિયો નાના પ્રયોગશાળા અલ્ટ્રાસોનિકેટરથી લઈને ઔદ્યોગિક નિષ્કર્ષણ પ્રણાલીઓ સુધીની સંપૂર્ણ શ્રેણીને આવરી લે છે. તેથી, અમે Hielscher ખાતે તમારી આયોજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતા માટે સૌથી યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિકેટર આપી શકીએ છીએ. અમારા લાંબા સમયનો અનુભવ ધરાવતા કર્મચારીઓ વ્યવહાર્યતા પરીક્ષણો અને પ્રક્રિયાના ઇષ્ટતમીકરણથી લઈને અંતિમ ઉત્પાદન સ્તરે તમારી અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીની સ્થાપના સુધી તમને સહાય કરશે.
અમારા અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષકોને ઓછી જગ્યા જરૂરી હોવાથી અને તેમની સ્થાપના માટે વિવિધ વિકલ્પો ઉપલબ્ધ હોવાથી, તેઓ ઓછી જગ્યા ધરાવતી પેક્ટિન પ્રક્રિયાકરણ સુવિધાઓમાં પણ સમાઈ શકે છે. વિશ્વભરમાં ખાદ્યપદાર્થો, ઔષધો અને પોષક પૂરકોની ઉત્પાદન સુવિધાઓમાં અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો સ્થાપિત કરવામાં આવ્યા છે.
નીચેનું કોષ્ટક અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટરની અંદાજિત પ્રક્રિયાકરણ ક્ષમતાનો ખ્યાલ આપે છે:
| બેચનું ઘનફળ | પ્રવાહ દર | ભલામણ કરેલાં ઉપકરણો |
|---|---|---|
| 1 થી 500mL | 10 થી 200mL/min | UP100H |
| 0.1 થી 20L | 0.2 થી 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 થી 100L | 2 થી 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 થી 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | વધુ | આ ઉપકરણોનું ક્લસ્ટર: UIP16000 |
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
[/two_thirds]
સોનિકેટર UIP1000hdT – પીચમાંથી સ્વાદનું નિષ્કર્ષણ
છબી: L’Air du Temps
Hielscher Ultrasonics – અદ્યતન નિષ્કર્ષણ સાધનો
Hielscher Ultrasonicsના ઉત્પાદન પોર્ટફોલિયોમાં નાના પાયાથી મોટા પાયા સુધીના ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષકોની સંપૂર્ણ શ્રેણીનો સમાવેશ થાય છે. વધારાનાં સહાયક સાધનો વડે તમારી પેક્ટિન નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા માટે સૌથી યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણનું રૂપરેખાંકન સરળતાથી સંયોજિત કરી શકાય છે. શ્રેષ્ઠ અલ્ટ્રાસોનિક વ્યવસ્થા અપેક્ષિત ક્ષમતા, ઘનફળ, કાચી સામગ્રી, બેચ અથવા ઇનલાઇન પ્રક્રિયા અને સમયરેખા પર આધાર રાખે છે.
બેચ અને ઇનલાઇન
Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરોનો ઉપયોગ બેચ અને સતત પ્રવાહવાળી પ્રક્રિયા માટે કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક બેચ પ્રક્રિયા પ્રક્રિયાના પરીક્ષણ, ઇષ્ટતમીકરણ અને નાના થી મધ્યમ પાયાના ઉત્પાદન માટે આદર્શ છે. મોટા પ્રમાણમાં પેક્ટિનનું ઉત્પાદન કરવા માટે ઇનલાઇન પ્રક્રિયા વધુ ફાયદાકારક હોઈ શકે છે. સતત ઇનલાઇન મિશ્રણ પ્રક્રિયા માટે અદ્યતન વ્યવસ્થા જરૂરી છે – જેમાં પંપ, નળીઓ અથવા પાઇપો અને ટાંકીઓનો સમાવેશ થાય છે – પરંતુ તે અત્યંત કાર્યક્ષમ અને ઝડપી છે તથા તેમાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછા શ્રમની જરૂર પડે છે. Hielscher Ultrasonics પાસે તમારા નિષ્કર્ષણના ઘનફળ અને પ્રક્રિયાનાં લક્ષ્યો માટે સૌથી યોગ્ય નિષ્કર્ષણ વ્યવસ્થા છે.
દરેક ઉત્પાદન ક્ષમતા માટે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષકો
Hielscher Ultrasonicsની ઉત્પાદન શ્રેણીમાં પ્રયોગશાળા માટેનાં સુઘડ અલ્ટ્રાસોનિકેટરોથી માંડીને બેન્ચટોપ અને પાયલટ પ્રણાલીઓ તથા દર કલાકે ટ્રકભર સામગ્રી પર પ્રક્રિયા કરવાની ક્ષમતા ધરાવતા સંપૂર્ણ ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો સુધીના અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરોની સંપૂર્ણ શ્રેણીનો સમાવેશ થાય છે. આ સંપૂર્ણ ઉત્પાદન શ્રેણીને કારણે અમે તમારી પેક્ટિન ધરાવતી કાચી સામગ્રી, પ્રક્રિયા ક્ષમતા અને ઉત્પાદનનાં લક્ષ્યો માટે સૌથી યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષક પૂરો પાડી શકીએ છીએ.
અલ્ટ્રાસોનિક બેન્ચટોપ પ્રણાલીઓ વ્યવહાર્યતા પરીક્ષણો અને પ્રક્રિયાના ઇષ્ટતમીકરણ માટે આદર્શ છે. સ્થાપિત પ્રક્રિયા પરિમાણો પર આધારિત રેખીય ક્ષમતાવર્ધનથી નાના જથ્થાથી સંપૂર્ણ વ્યાવસાયિક ઉત્પાદન સુધી પ્રક્રિયા ક્ષમતા વધારવાનું ખૂબ સરળ બને છે. વધુ શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષક એકમ સ્થાપિત કરીને અથવા અનેક અલ્ટ્રાસોનિકેટરોને સમાંતર સમૂહમાં ગોઠવીને ક્ષમતા વધારી શકાય છે. UIP16000 સાથે, Hielscher વિશ્વભરમાં સૌથી શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષક પૂરો પાડે છે.
શ્રેષ્ઠ પરિણામો માટે ચોકસાઈથી નિયંત્રિત કરી શકાય તેવા કંપનવિસ્તારો
તમામ Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરોને ચોકસાઈથી નિયંત્રિત કરી શકાય છે અને તેથી તેઓ ઉત્પાદનમાં વિશ્વસનીય રીતે સતત કામ કરતા સાધનો છે. ફળો અને જૈવિક કચરામાંથી પેક્ટિનના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણની કાર્યક્ષમતા અને અસરકારકતાને પ્રભાવિત કરતાં નિર્ણાયક પ્રક્રિયા પરિમાણોમાં કંપનવિસ્તારનો સમાવેશ થાય છે.
તમામ Hielscher સોનિકેટરોમાં કંપનવિસ્તાર ચોકસાઈથી સેટ કરી શકાય છે. સોનોટ્રોડ્સ અને બૂસ્ટર હોર્ન્સ એવાં સહાયક સાધનો છે, જે કંપનવિસ્તારને વધુ વ્યાપક શ્રેણીમાં બદલવાની સુવિધા આપે છે. Hielscher ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો ખૂબ ઊંચા કંપનવિસ્તારો ઉત્પન્ન કરી શકે છે અને વધુ માંગ ધરાવતા ઉપયોગો માટે જરૂરી અલ્ટ્રાસોનિક તીવ્રતા પૂરી પાડી શકે છે. ઉપકરણોને 200µm સુધીના કંપનવિસ્તારો સાથે 24/7 કામગીરીમાં સરળતાથી સતત ચલાવી શકાય છે.
કંપનવિસ્તારનું ચોકસાઈભર્યું સેટિંગ અને સ્માર્ટ સોફ્ટવેર દ્વારા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા પરિમાણોનું સતત નિરીક્ષણ તમને તમારી કાચી સામગ્રી પર સૌથી અસરકારક અલ્ટ્રાસોનિક પરિસ્થિતિઓમાં પ્રક્રિયા કરવાની સુવિધા આપે છે. શ્રેષ્ઠ નિષ્કર્ષણ પરિણામો માટે શ્રેષ્ઠ સોનિકેશન કરો!
Hielscher નાં અલ્ટ્રાસોનિક સાધનોની મજબૂતાઈ ભારે કાર્યભાર અને કઠિન પરિસ્થિતિઓમાં 24/7 કામગીરી શક્ય બનાવે છે. આથી Hielscher નાં અલ્ટ્રાસોનિક સાધનો તમારી નિષ્કર્ષણની જરૂરિયાતો પૂરી કરતાં વિશ્વસનીય કાર્યસાધનો બને છે.
સરળ, જોખમમુક્ત પરીક્ષણ
અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાઓનું સંપૂર્ણપણે રેખીય રીતે ક્ષમતાવર્ધન કરી શકાય છે. આનો અર્થ એ છે કે પ્રયોગશાળાના અથવા બેન્ચટોપ અલ્ટ્રાસોનિકેટરનો ઉપયોગ કરીને તમે મેળવેલા દરેક પરિણામને બરાબર એ જ પ્રક્રિયા પરિમાણોનો ઉપયોગ કરીને બરાબર એ જ આઉટપુટ મેળવવા માટે મોટા પાયે લઈ જઈ શકાય છે. આથી અલ્ટ્રાસોનિકેશન જોખમમુક્ત વ્યવહાર્યતા પરીક્ષણ, પ્રક્રિયાના ઇષ્ટતમીકરણ અને ત્યારબાદ વ્યાવસાયિક ઉત્પાદનમાં અમલીકરણ માટે આદર્શ બને છે. સોનિકેશન તમારા પેક્ટિન અર્કનું ઉત્પાદન કેવી રીતે વધારી શકે છે તે જાણવા માટે અમારો સંપર્ક કરો.
સર્વોચ્ચ ગુણવત્તા – જર્મનીમાં ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન
પરિવારની માલિકી હેઠળના અને પરિવાર દ્વારા સંચાલિત વ્યવસાય તરીકે, Hielscher તેના અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો માટે સર્વોચ્ચ ગુણવત્તાના ધોરણોને પ્રાથમિકતા આપે છે. તમામ અલ્ટ્રાસોનિકેટરોની ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને સંપૂર્ણ પરીક્ષણ જર્મનીમાં બર્લિન નજીક ટેલ્ટોવ સ્થિત અમારા મુખ્ય મથકમાં કરવામાં આવે છે. Hielscher નાં અલ્ટ્રાસોનિક સાધનોની મજબૂતી અને વિશ્વસનીયતા તેમને તમારા ઉત્પાદનમાં સતત મહેનતથી કામ કરતાં સાધનો બનાવે છે. સંપૂર્ણ ભાર હેઠળ અને પડકારજનક પરિસ્થિતિઓમાં 24/7 કાર્ય કરવું એ Hielscher ના ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા મિક્સરોની સ્વાભાવિક વિશેષતા છે.
Hielscher Ultrasonics પ્રયોગશાળા, પાયલોટ અને ઔદ્યોગિક સ્તરે મિશ્રણના ઉપયોગો, વિક્ષેપન, પાયસીકરણ અને નિષ્કર્ષણ માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરોનું ઉત્પાદન કરે છે.
પેક્ટિન વિશે
પેક્ટિન એક શાખાયુક્ત વિષમપોલિસેકેરાઇડ છે, જે લાંબી શૃંખલાવાળા ગેલેક્ટ્યુરોનાનના ખંડો અને રેમ્નોઝ, એરેબિનોઝ, ગેલેક્ટોઝ તથા ઝાયલોઝ જેવી અન્ય તટસ્થ શર્કરાઓથી બનેલું છે. વધુ ચોક્કસ રીતે કહીએ તો, પેક્ટિન સહબહુલકનો એક ખંડ છે, જેમાં 1,4-α-બંધિત ગેલેક્ટ્યુરોનિક એસિડ અને 1,2-બંધિત રેમ્નોઝ હોય છે તથા β-D-ગેલેક્ટોઝ, L-એરેબિનોઝ અને અન્ય શર્કરા એકમોની પાર્શ્વ શાખાઓ હોય છે. પેક્ટિનમાં અનેક શર્કરા અંશો અને મિથાઇલ એસ્ટરીકરણના વિવિધ સ્તરો જોવા મળતા હોવાથી, અન્ય પોલિસેકેરાઇડની જેમ પેક્ટિનનું નિર્ધારિત આણ્વિક વજન હોતું નથી. ખાદ્યપદાર્થોમાં ઉપયોગ માટે નિર્દિષ્ટ પેક્ટિનને ઓછામાં ઓછા 65% ગેલેક્ટ્યુરોનિક એસિડ એકમો ધરાવતા વિષમપોલિસેકેરાઇડ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. નિષ્કર્ષણની ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ લાગુ કરીને, ચોક્કસ જરૂરિયાતો પૂરી કરવા માટે પેક્ટિનને સફળતાપૂર્વક સંશોધિત કરી શકાય છે અને તેમાં કાર્યાત્મક ગુણધર્મો વિકસાવી શકાય છે. કાર્યાત્મક ગુણધર્મો ધરાવતા અને સંશોધિત પેક્ટિનનું ઉત્પાદન વિશેષ ઉપયોગો માટે રસપ્રદ છે, ઉદાહરણ તરીકે ઔષધો માટે ઓછું મેથોક્સિલીકૃત પેક્ટિન.
નિષ્કર્ષના દ્રાવણમાંથી પેક્ટિનને કેવી રીતે અલગ કરવામાં આવે છે?
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પછી પેક્ટિનનું અવક્ષેપણ: નિષ્કર્ષના દ્રાવણમાં ઇથેનોલ ઉમેરવાથી અવક્ષેપણ નામની પ્રક્રિયા દ્વારા પેક્ટિનને અલગ કરવામાં મદદ મળી શકે છે. પેક્ટિન વનસ્પતિની કોષભિત્તિઓમાં જોવા મળતું એક જટિલ પોલિસેકેરાઇડ છે, જે સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે. જોકે, ઇથેનોલ ઉમેરીને દ્રાવકનું વાતાવરણ બદલવાથી પેક્ટિનની દ્રાવ્યતા ઘટાડી શકાય છે, જેના પરિણામે તે દ્રાવણમાંથી અવક્ષેપિત થાય છે.
નીચે, અમે ઇથેનોલનો ઉપયોગ કરીને પેક્ટિનના અવક્ષેપણ પાછળનું રસાયણવિજ્ઞાન સમજાવીએ છીએ:
- હાઇડ્રોજન બંધોનું વિઘટન: પેક્ટિનના અણુઓ હાઇડ્રોજન બંધો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા રહે છે, જે પાણીમાં તેમની દ્રાવ્યતામાં ફાળો આપે છે. ઇથેનોલ પેક્ટિનના અણુઓ પરનાં બંધનસ્થાનો માટે પાણીના અણુઓ સાથે સ્પર્ધા કરીને આ હાઇડ્રોજન બંધોને તોડે છે. જેમ જેમ ઇથેનોલના અણુઓ પેક્ટિનના અણુઓની આસપાસના પાણીના અણુઓનું સ્થાન લે છે, તેમ તેમ પેક્ટિનના અણુઓ વચ્ચેના હાઇડ્રોજન બંધો નબળા પડે છે, જેના કારણે દ્રાવકમાં તેમની દ્રાવ્યતા ઘટે છે.
- દ્રાવકની ઘટેલી ધ્રુવીયતા: ઇથેનોલ પાણી કરતાં ઓછું ધ્રુવીય છે, એટલે કે પેક્ટિન જેવા ધ્રુવીય પદાર્થોને ઓગાળવાની તેની ક્ષમતા ઓછી હોય છે. જેમ જેમ નિષ્કર્ષના દ્રાવણમાં ઇથેનોલ ઉમેરવામાં આવે છે, તેમ તેમ દ્રાવકની એકંદર ધ્રુવીયતા ઘટે છે, જેના કારણે પેક્ટિનના અણુઓ માટે દ્રાવણમાં રહેવું ઓછું અનુકૂળ બને છે. ઇથેનોલ અને પાણીના મિશ્રણમાં પેક્ટિનની દ્રાવ્યતા ઘટવાથી તે દ્રાવણમાંથી અવક્ષેપિત થાય છે.
- પેક્ટિનની વધેલી સાંદ્રતા: જેમ જેમ પેક્ટિનના અણુઓ દ્રાવણમાંથી અવક્ષેપિત થાય છે, તેમ તેમ બાકી રહેલા દ્રાવણમાં પેક્ટિનની સાંદ્રતા વધે છે. આનાથી ગાળણ અથવા કેન્દ્રત્યાગ દ્વારા પ્રવાહી પ્રાવસ્થામાંથી પેક્ટિનને વધુ સરળતાથી અલગ કરી શકાય છે.
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- Wafaa S. Abou-Elseoud, Enas A. Hassan, Mohammad L. Hassan (2021): Extraction of pectin from sugar beet pulp by enzymatic and ultrasound-assisted treatments. Carbohydrate Polymer Technologies and Applications, Volume 2, 2021.
- Marina Fernández-Delgado, Esther del Amo-Mateos, Mónica Coca, Juan Carlos López-Linares, M. Teresa García-Cubero, Susana Lucas (2023): Enhancement of industrial pectin production from sugar beet pulp by the integration of surfactants in ultrasound-assisted extraction followed by diafiltration/ultrafiltration. Industrial Crops and Products, Volume 194, 2023.
- Wang, Wenjun; Wu, Xingzhu; Chantapakul, Thunthacha; Wang, Danli; Zhang, Song; Ma Xiaobin; Ding, Tian; Ye, Xingqian; Liu, Donghong(2017): Acoustic cavitation assisted extraction of pectin from waste grapefruit peels: A green two-stage approach and its general mechanism. Food Research Journal Vol.102, December 2017. 101-110.
- Drance, Florina; Oroian, Mircea (2019): Ultrasound-Assisted Extraction of Pectin from Malus domestica ‘Fălticeni’ Apple Pomace. Processes 7(8): 488; 2019.
- Owais Yousuf; Anupama Singh; N. C. Shahi; Anil Kumar; A. K. Verma (2018): Ultrasound Assisted Extraction of Pectin from Orange Peel. Bulletin of Environment, Pharmacology and Life Sciences Vol 7 [12], November 2018. 48-54.
- Lena Rebecca Larsen; Julia Buerschaper; Andreas Schieber; Fabian Weber (2019): Interactions of Anthocyanins with Pectin and Pectin Fragments in Model Solutions. J Agric Food Chem 2019 Aug 21; 67(33). pp. 9344-9353.