સોનિકેટરનો ઉપયોગ કરીને ગ્રેપફ્રૂટની છાલમાંથી પેક્ટિનનું નિષ્કર્ષણ

છાલ અથવા ગર્ભ જેવી ફળોની આડપેદાશોમાંથી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષકોનો ઉપયોગ કરીને અત્યંત કાર્યક્ષમ રીતે પેક્ટિન કાઢવામાં આવે છે. પેક્ટિનના નિષ્કર્ષણની વિશ્વસનીય, સરળ અને ચલાવવામાં સલામત પદ્ધતિ તરીકે, સોનિકેશન ઉત્પાદનની ગતિ વધારવાની સાથે પેક્ટિનની ઉપજ અને ગુણવત્તા પણ વધારે છે. નીચે, અમે ગ્રેપફ્રૂટની છાલમાંથી પેક્ટિનના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણની અસરકારક તકનીક દર્શાવીએ છીએ.

પેક્ટિનના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણની પગલાવાર પ્રક્રિયા

પેક્ટિનનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ એટલે કાચા માલમાંથી (દા.ત. ફળોની છાલ, સાઇટ્રસ ફળોની આડપેદાશો) પેક્ટિન મુક્ત થવાની પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપવા માટે ઉચ્ચ શક્તિવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરવો. સોનિકેશન કોષભિત્તિઓ તોડવા અને વનસ્પતિજન્ય સામગ્રીમાંથી પેક્ટિન મુક્ત કરવા માટેની સુસ્થાપિત તકનીક છે.
પ્રોબ પ્રકારના સોનિકેટરનો ઉપયોગ કરીને ગ્રેપફ્રૂટની છાલમાંથી પેક્ટિનના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ અને ત્યારબાદ ઇથેનોલ દ્વારા અવક્ષેપણ માટેનો પ્રોટોકોલ નીચે મુજબ છે:


વપરાયેલી સામગ્રી:

• 50gr ગ્રેપફ્રૂટની છાલ
• 200mL શુદ્ધ કરેલું પાણી
• 400mL ઇથેનોલ
• સોનિકેટર UP200St + સોનોટ્રોડ S26d14
• કાચનાં બીકર

કાચા માલની તૈયારી:

• કાચા માલ તરીકે સાઇટ્રસ ફળની છાલ મેળવો. આ પ્રોટોકોલમાં અમે ગ્રેપફ્રૂટની છાલનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
• કોઈપણ ગંદકી અથવા કચરો દૂર કરવા માટે સાઇટ્રસ ફળની છાલને સારી રીતે ધુઓ.
• નિષ્કર્ષણ માટે સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધારવા સાઇટ્રસ ફળની છાલને નાના ટુકડાઓમાં કાપો.

દ્રાવકની પસંદગી:
નિષ્કર્ષણ માટે પાણી પસંદગીનું દ્રાવક છે, જે સસ્તું અને બિનઝેરી છે. પેક્ટિનનું વિઘટન કર્યા વિના તેને દ્રાવ્ય બનાવવાની ક્ષમતાને કારણે પેક્ટિનના નિષ્કર્ષણ માટે સામાન્ય રીતે પાણીનો ઉપયોગ થાય છે. દ્રાવક તરીકે વપરાતા પાણીમાં થોડી માત્રામાં એસિડ (દા.ત. સાઇટ્રિક એસિડ, એસિટિક એસિડ, નાઇટ્રિક અથવા હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ) ઉમેરવાથી વનસ્પતિજન્ય સામગ્રીમાંથી પેક્ટિનને દ્રાવ્ય બનાવવામાં મદદ મળે છે અને નિષ્કર્ષણની પ્રક્રિયા સુધરે છે. દ્રાવકનું pH મૂલ્ય આશરે 2–3 pH પર સમાયોજિત કરવું એ એક સારું માર્ગદર્શક મૂલ્ય છે.
 
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણની પ્રક્રિયા:

• સાઇટ્રસ ફળની છાલના આશરે 50 gr બારીક કાપેલા ટુકડા બીકર અથવા ફ્લાસ્કમાં મૂકો.
• સાઇટ્રસ ફળની છાલમાં પસંદ કરેલા દ્રાવકનું આશરે 200 ml ઉમેરો.
• મિશ્રણને અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોથી પ્રક્રિયિત કરવા માટે પ્રોબ પ્રકારના સોનિકેટરનો ઉપયોગ કરો. અમે સોનોટ્રોડ S26d14 થી સજ્જ, 200 watts શક્તિ ધરાવતા શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષક UP200Ht નો ઉપયોગ કરીએ છીએ. કંપનવિસ્તારને 100% પર સેટ કરો.
• શ્રેષ્ઠ નિષ્કર્ષણ પ્રાપ્ત થાય ત્યાં સુધી મિશ્રણનું આશરે 10 min સુધી સોનિકેશન કરો.

ગાળણ:
સોનિકેશન પછી, નિષ્કર્ષિત પેક્ટિનના દ્રાવણને ઘન અવશેષ એટલે કે ગ્રેપફ્રૂટની છાલના કણોથી અલગ કરવા માટે અગાઉથી ભીની કરેલી બારીક જાળી અથવા ગાળણ કાપડનો ઉપયોગ કરીને મિશ્રણને ગાળો. આ ગાળણનાં પગલાં અનેક વાર પુનરાવર્તિત કરવાથી તમામ ઘન અવશેષો દૂર થાય તેની ખાતરી થાય છે.
 

ઇથેનોલ દ્વારા અવક્ષેપણ:

• નિષ્કર્ષિત દ્રાવણમાંથી પેક્ટિનનું અવક્ષેપણ કરવા માટે ઇથેનોલનો સામાન્ય રીતે અવક્ષેપક અથવા પ્રક્રિયા અટકાવનાર પદાર્થ તરીકે ઉપયોગ થાય છે.
• ગાળેલા પેક્ટિનના દ્રાવણને સ્વચ્છ પાત્રમાં સ્થાનાંતરિત કરો.
• સતત હલાવતા રહીને પેક્ટિનના દ્રાવણમાં ધીમે ધીમે ઇથેનોલ ઉમેરો. ઇથેનોલ અને પેક્ટિનના દ્રાવણનો ગુણોત્તર બદલાતો હોય છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે તે કદ પ્રમાણે લગભગ 2:1 (ઇથેનોલ: દ્રાવણ) હોય છે.
• દ્રાવણમાં ઇથેનોલની અંતિમ સાંદ્રતા આશરે 70–80% થાય ત્યાં સુધી ઇથેનોલ ઉમેરવાનું ચાલુ રાખો. આ સાંદ્રતા પેક્ટિનના અવક્ષેપણને પ્રોત્સાહન આપે છે.
• અવક્ષેપણ સરળ બનાવવા માટે મિશ્રણને પૂરતો સમય, સામાન્ય રીતે કેટલાક કલાકો અથવા આખી રાત, સ્થિર રહેવા દો.
• અવક્ષેપણ પછી, સેન્ટ્રિફ્યુગેશન અથવા ગાળણ દ્વારા અવક્ષેપિત પેક્ટિન એકત્રિત કરો.
• અશુદ્ધિઓ અને અવશેષ દ્રાવક દૂર કરવા માટે અવક્ષેપિત પેક્ટિનને ઇથેનોલથી ધુઓ.
• છેલ્લે, બાકી રહેલો કોઈપણ ભેજ દૂર કરવા માટે શુદ્ધ કરેલા પેક્ટિનને શૂન્યાવકાશમાં અથવા નીચા તાપમાને સૂકવો.

પેક્ટિનનું પ્રમાણ અને ફળ આધારિત કાચો માલ કુદરતી ફેરફારોને આધીન હોવાથી નિષ્કર્ષણની પ્રક્રિયાને તે મુજબ અનુકૂળ બનાવવાની જરૂર પડી શકે છે. આનો અર્થ એ છે કે સાઇટ્રસ ફળની છાલના પ્રકાર, પરિપક્વતા, પેક્ટિનની ઉપજ અને પેક્ટિનના ઇચ્છિત ગુણધર્મોના આધારે નિષ્કર્ષણ અને અવક્ષેપણની ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓને શ્રેષ્ઠ બનાવવાની જરૂર પડી શકે છે. પેક્ટિનનું પ્રમાણ માપવા અને નિષ્કર્ષણની કાર્યક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે ભારમિતીય વિશ્લેષણ અથવા સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રિક પદ્ધતિઓ જેવી વિશ્લેષણાત્મક તકનીકોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

1000x આવર્ધન પર અવશેષ સુગર બીટના ગર્ભનું SEM: (a) નિષ્કર્ષણ પહેલાં, અને (b) Xylanasae (250 U/g), (c) સેલ્યુલેઝ (300 U/g), (d) Xylanasae+સેલ્યુલેઝ (1:1), અને (e) Xylanasae+સેલ્યુલેઝ (1:1.5), અને (f) Xylanasae+સેલ્યુલેઝ (1:2)નો ઉપયોગ કરીને પેક્ટિનના નિષ્કર્ષણ પછી.
(અભ્યાસ અને છબીઓ: Abou-Elseoud et al., 2021)

Hielscher સોનિકેટરો વડે ઔદ્યોગિક પેક્ટિન નિષ્કર્ષણ

ઉપર દર્શાવેલી પેક્ટિનના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણની આ જ પ્રક્રિયાને રેખીય રીતે ઔદ્યોગિક ઇનલાઇન ઉત્પાદનના સ્તર સુધી વિસ્તારી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો સેલ રિએક્ટરનો ઉપયોગ સતત ઇનલાઇન પ્રક્રિયા દ્વારા ફળોની આડપેદાશોના મોટા જથ્થાને પ્રક્રિયિત કરવાની સુવિધા આપે છે.
Hielscher Ultrasonics પેક્ટિનના ઉત્પાદન માટે ફળો અને શાકભાજીની સામગ્રીને પ્રક્રિયિત કરવા ઔદ્યોગિક સોનિકેટરોની એક અત્યાધુનિક શ્રેણી પ્રદાન કરે છે.
 
સોનિકેશનનો ઉપયોગ માત્ર પેક્ટિનના નિષ્કર્ષણ માટે જ નહીં, પરંતુ ફળોના રસ કાઢ્યા પછીના કૂચા, ગર્ભ, છાલ અને બીજમાંથી પોલિફેનોલને અલગ કરવા માટે પણ થાય છે. અહીં વધુ વાંચો!
 

નીચેનું કોષ્ટક અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટરોની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો ખ્યાલ આપે છે:

ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને પરામર્શ – જર્મનીમાં નિર્મિત ગુણવત્તા

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

Hielscher Ultrasonics એક ISO પ્રમાણિત કંપની છે અને અત્યાધુનિક ટેકનોલોજી તથા ઉપયોગમાં સરળતા ધરાવતા ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિકેટરો પર વિશેષ ભાર મૂકે છે. સ્વાભાવિક રીતે, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો CE અનુરૂપ છે અને UL, CSA તથા RoHsની આવશ્યકતાઓ પૂરી કરે છે.