કેરીની છાલમાંથી પોલિફીનોલ્સ – નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ બાબતો

સ્વસ્થ જીવનની શોધમાં, વૈજ્ઞાનિકો કુદરતી સ્ત્રોતોમાંથી ફાયદાકારક સંયોજનો કાઢવા માટે સતત નવા ઇકોલોજીકલ સ્ત્રોતો અને કાર્યક્ષમ પદ્ધતિઓ શોધી રહ્યા છે. કેરીની છાલ જેવા ફળના ઉપ-ઉત્પાદનો જેવા ખાદ્ય કચરામાં પોલીફેનોલ ભરપૂર હોય છે અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ફિનોલિક સંયોજનો મેળવવા માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે. તાજેતરના વર્ષોમાં ટ્રેક્શન મેળવતી આવી તકનીક અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ છે, જે એક પ્રક્રિયા છે જે છોડની સામગ્રીમાંથી બાયોએક્ટિવ સંયોજનોને અસરકારક રીતે કાઢવા માટે ઉચ્ચ-આવર્તન ધ્વનિ તરંગોનો ઉપયોગ કરે છે. આ સંયોજનોમાં, પોલિફેનોલ એન્ટીઑકિસડન્ટ અને બળતરા વિરોધી ગુણધર્મો સહિત તેમના અસંખ્ય સ્વાસ્થ્ય લાભોને કારણે સ્ટાર ખેલાડીઓ તરીકે ઉભરી આવ્યા છે. કેરીની છાલમાંથી પોલીફેનોલ નિષ્કર્ષણમાં ઊંડાણપૂર્વક અભ્યાસ કરવા માટે અમારી સાથે જોડાઓ અને જાણો કે કેવી રીતે વિવિધ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાધનો નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતા અને પોલીફેનોલ ઉપજ માટે નોંધપાત્ર તફાવત લાવે છે.

પોલીફેનોલ્સ શું છે?

પોલીફેનોલ્સ એ ફળો, શાકભાજી, ચા, કોફી, વાઇન અને અન્ય છોડ આધારિત ખોરાકમાં જોવા મળતા કુદરતી રીતે બનતા સંયોજનોનો એક વૈવિધ્યસભર જૂથ છે. તેઓ તેમના એન્ટીઑકિસડન્ટ ગુણધર્મો માટે જાણીતા છે, જે શરીરમાં ઓક્સિડેટીવ તણાવ સામે લડવામાં મદદ કરે છે, જે હૃદય રોગ, કેન્સર અને ન્યુરોડિજનરેટિવ ડિસઓર્ડર જેવા ક્રોનિક રોગોનું જોખમ ઘટાડે છે. વધુમાં, પોલીફેનોલ્સ બળતરા વિરોધી, એન્ટિ-માઇક્રોબાયલ અને એન્ટિ-કેન્સર અસરો દર્શાવે છે, જે તેમને સ્વસ્થ આહારના મૂલ્યવાન ઘટકો બનાવે છે. છોડ આધારિત ખોરાકના ઉપ-ઉત્પાદનોના ફેનોલિક સંયોજનો એક ઓછી કિંમતનો સ્ત્રોત છે જેનો ઉપયોગ ફૂડ એડિટિવ્સ અથવા પૂરક તરીકે થઈ શકે છે જે સ્વસ્થ આહારમાં ફાળો આપે છે.
કેરીની છાલ ફેનોલિક સંયોજનો (૧૪.૮૫–૧૨૭.૬ મિલિગ્રામ/જીડીડબલ્યુ)નો ઉત્તમ સ્ત્રોત છે. વધુમાં, તેમાં ઉચ્ચ માત્રામાં ફાઇબર (૩૬–૭૮ ગ્રામ/૧૦૦ ગ્રામ ડીડબલ્યુ); વિટામિન (સી અને ઇ); અને કેરોટીનોઇડ્સ (૦.૧–૫૧ મિલિગ્રામ/જીડીડબલ્યુ) હોય છે.

અઝનાર-રામોસ અને તેના સાથીદારોનો વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસ કેરીની છાલની આડપેદાશોમાંથી ફિનોલિક સંયોજન નિષ્કર્ષણની રસપ્રદ દુનિયા અને યોગ્ય નિષ્કર્ષણ સાધનોની સુસંગતતા વિશે આકર્ષક આંતરદૃષ્ટિ આપે છે. અભ્યાસના પરિણામો પરંપરાગત અલ્ટ્રાસોનિક બાથની તુલનામાં ફિનોલિક સંયોજનો નિષ્કર્ષણમાં પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેશનના શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન પર પ્રકાશ પાડે છે.

ખાતરીકારક પરિણામો: કાર્યક્ષમતા અને ચોકસાઈની વાર્તા

જેમ જેમ ડેટા પ્રગટ થતો ગયો, તેમ તેમ એ સ્પષ્ટ થયું કે પ્રોબ-ટાઇપ સોનિકેશન કુદરતના બક્ષિસને અજોડ કાર્યક્ષમતા અને ચોકસાઈ સાથે ખોલવાની ચાવી ધરાવે છે. કુલ ફિનોલિક સામગ્રી (TPC) માટે મેળવેલા મૂલ્યોએ બે નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓ વચ્ચે નોંધપાત્ર તફાવત દર્શાવ્યો. જ્યારે અલ્ટ્રાસોનિક બાથમાં 1.6 અને 8.7 mg GAE/g dw ની વચ્ચેના TPC મૂલ્યો મળ્યા, ત્યારે સોનોટ્રોડ નિષ્કર્ષણમાં 3.9 થી 9.4 mg GAE/g dw ની રેન્જમાં ઉચ્ચ મૂલ્યો હતા. આ પરિણામોએ કેરીની છાલની આડપેદાશોમાંથી ફિનોલિક સંયોજન નિષ્કર્ષણને મહત્તમ કરવામાં પ્રોબ-ટાઇપ સોનિકેટર્સની શક્તિ પર ભાર મૂક્યો.

પરંતુ પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેશનના ફાયદા ત્યાં જ અટક્યા નહીં. વિશ્લેષણમાં ઊંડા ઉતરતા, સંશોધકોએ એક રસપ્રદ વલણ શોધી કાઢ્યું. – પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેશનમાં અલ્ટ્રાસોનિક બાથની તુલનામાં સંયોજનોની વધુ વિવિધતા કાઢવામાં આવી. સોનોટ્રોડ અર્કમાં કુલ 22 જથ્થાત્મક સંયોજનો હતા, જ્યારે અલ્ટ્રાસોનિક બાથ નમૂનાઓમાં 15 હતા, પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેશનની શ્રેષ્ઠતા વધુ રેખાંકિત થઈ.

ફળોના કચરામાંથી ફેનોલિક સંયોજનો ખોલવા: પ્રોબ-ટાઇપ સોનિકેશનનો વિજય

શોધાયેલા અસંખ્ય સંયોજનોમાં, ફ્લેવોનોઈડ્સ શોના સ્ટાર તરીકે ઉભરી આવ્યા. પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેશન અર્કમાં ફ્લેવોનોઈડ્સની સૌથી વધુ માત્રા નોંધાઈ હતી, જે તેની બધી ભવ્યતામાં કુદરતના ફાર્માકોપિયાને અનલૉક કરવાની અજોડ ક્ષમતા દર્શાવે છે. ખાસ કરીને, સોનોટ્રોડ અર્કમાં મિથાઈલગલેટનું ઉચ્ચ પ્રમાણ જોવા મળ્યું હતું - બાથ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અર્ક કરતાં આઠ ગણું વધારે - જ્યારે સોનોટ્રોડ નમૂનાઓમાં ગેલોયલગ્લુકોઝ આઇસોમર્સ અને મિથાઈલગલેટનો સરવાળો નોંધપાત્ર રીતે વધારે હતો.

વાણિજ્યિક ઉત્પાદન તરફ સ્કેલિંગ: પ્રયોગશાળાથી ઉદ્યોગ સુધી

એ નોંધવું અગત્યનું છે કે પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેશનના ફાયદા પ્રયોગશાળાની દિવાલોથી આગળ વધે છે. પાયલોટ અને ઔદ્યોગિક બંને સ્તરે તેની સ્કેલેબિલિટી સાથે, પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેશન શક્યતાઓની દુનિયાના દરવાજા ખોલે છે. નાના પાયે પ્રયોગોથી લઈને મોટા પાયે ઉત્પાદન સુધી, પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેટર્સની કાર્યક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતા નિષ્કર્ષણ ઉદ્યોગમાં પરિવર્તનશીલ નવીનતાઓ માટે માર્ગ મોકળો કરે છે.

નિષ્કર્ષણ વિજ્ઞાનના ક્ષેત્રમાં, જ્યાં દરેક ટીપાનું મહત્વ છે, પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેટર્સ કાર્યક્ષમતા અને ચોકસાઈના દીવાદાંડી તરીકે ઉભા છે. કેરીની છાલના ઉપ-ઉત્પાદનોમાંથી ફિનોલિક સંયોજનો કાઢવામાં તેમના નોંધપાત્ર પ્રદર્શન દ્વારા, આ સોનિક અજાયબીઓએ નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓની આપણી સમજને ફરીથી આકાર આપ્યો છે. જેમ જેમ આપણે ભવિષ્ય તરફ નજર કરીએ છીએ, પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેશન દ્વારા શરૂ થયેલી સોનિક ક્રાંતિ વૈજ્ઞાનિક શોધના નવા ક્ષિતિજો ખોલવાનું વચન આપે છે, એક સમયે એક સોનિક તરંગ.

પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓ વિરુદ્ધ અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ

પરંપરાગત રીતે, પોલીફેનોલ્સને મેકરેશન, સોક્સલેટ નિષ્કર્ષણ અને સ્ટીમ ડિસ્ટિલેશન જેવી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને કાઢવામાં આવે છે. અસરકારક હોવા છતાં, આ તકનીકોમાં ઘણીવાર લાંબો નિષ્કર્ષણ સમય, ઉચ્ચ તાપમાન અને કાર્બનિક દ્રાવકોનો ઉપયોગ જરૂરી છે, જે સંવેદનશીલ સંયોજનોને બગાડી શકે છે અને અર્કની ગુણવત્તા સાથે ચેડા કરી શકે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ દાખલ કરો - એક બિન-થર્મલ, પર્યાવરણને અનુકૂળ અને અત્યંત કાર્યક્ષમ વિકલ્પ. આ પદ્ધતિ અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોની શક્તિનો ઉપયોગ કરે છે, સામાન્ય રીતે 20 kHz થી 100 kHz ની રેન્જમાં, કોષ દિવાલોને વિક્ષેપિત કરવા અને છોડના મેટ્રિસિસમાંથી બાયોએક્ટિવ સંયોજનો મુક્ત કરવા માટે. આ પ્રક્રિયામાં છોડની સામગ્રીને દ્રાવક (સામાન્ય રીતે પાણી અથવા પાણી-ઇથેનોલ મિશ્રણ) માં ડૂબાડીને તેને અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોને આધિન કરવાનો સમાવેશ થાય છે, જે પોલાણ પરપોટા બનાવે છે. આ પરપોટા છોડના કોષોની નજીક ફૂટે છે, તીવ્ર શીયર ફોર્સ અને માઇક્રોજેટ્સ ઉત્પન્ન કરે છે જે નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે. પરિણામે, અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પરંપરાગત પદ્ધતિઓ કરતાં ઘણા ફાયદા પ્રદાન કરે છે, જેમાં ટૂંકા નિષ્કર્ષણ સમય, ઓછો દ્રાવક વપરાશ અને ઉચ્ચ નિષ્કર્ષણ ઉપજનો સમાવેશ થાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક પોલીફીનોલ નિષ્કર્ષણના ફાયદા:

પોલિફીનોલ આઇસોલેશન માટે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ અસંખ્ય ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે:

1. ઉન્નત નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતા: અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો યાંત્રિક પદ્ધતિઓ કરતાં છોડના પેશીઓમાં વધુ અસરકારક રીતે પ્રવેશ કરે છે, જેનાથી ઉચ્ચ નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતા અને પોલિફેનોલ્સની વધુ ઉપજ મળે છે.
2. ઘટાડેલ પ્રક્રિયા સમય: પરંપરાગત તકનીકોની તુલનામાં, અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ નિષ્કર્ષણ સમયને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે, જેનાથી ઝડપી ઉત્પાદન અને થ્રુપુટ વધે છે.
3. જૈવ સક્રિયતાનું સંરક્ષણ: અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણની સૌમ્ય પ્રકૃતિ પોલિફેનોલ્સના થર્મલ ડિગ્રેડેશન અને ઓક્સિડેશનને ઘટાડે છે, તેમના જૈવ સક્રિય ગુણધર્મોને સાચવે છે અને અર્કની ગુણવત્તામાં વધારો કરે છે.
4. પર્યાવરણને અનુકૂળ: દ્રાવક-સઘન પદ્ધતિઓથી વિપરીત, અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ માટે ન્યૂનતમ દ્રાવક ઉપયોગની જરૂર પડે છે અને ઝેરી કાર્બનિક દ્રાવકોની જરૂરિયાતને દૂર કરે છે, જે તેને પર્યાવરણીય રીતે ટકાઉ અને આર્થિક રીતે સધ્ધર બનાવે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક પોલિફીનોલ નિષ્કર્ષણના કાર્યક્રમો:

અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણની વૈવિધ્યતાને કારણે ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, ન્યુટ્રાસ્યુટિકલ્સ, ખોરાક અને પીણા, સૌંદર્ય પ્રસાધનો અને હર્બલ દવા સહિત વિવિધ ઉદ્યોગોમાં તેનો વ્યાપક સ્વીકાર થયો છે. કેટલાક સામાન્ય ઉપયોગોમાં શામેલ છે:

• આહાર પૂરવણીઓ અને કાર્યાત્મક ખોરાક માટે પોલીફેનોલથી ભરપૂર અર્કનું ઉત્પાદન
• ખોરાકની જાળવણી અને સૌંદર્ય પ્રસાધનોમાં ઉપયોગ માટે કુદરતી એન્ટીઑકિસડન્ટોનો વિકાસ
• ફાર્માસ્યુટિકલ ફોર્મ્યુલેશન માટે ઔષધીય વનસ્પતિઓમાંથી બાયોએક્ટિવ સંયોજનોનું નિષ્કર્ષણ
• ફ્લેવોનોઈડ્સ, ફિનોલિક એસિડ્સ અને ટેનીન જેવા ચોક્કસ પોલિફીનોલ પેટા વર્ગો માટે નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાઓનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન

 
સંદર્ભ:

• અઝનાર-રામોસ, એમજે; Razola-Díaz, MdC; વેરાર્ડો, વી.; ગોમેઝ-કારાવાકા, AM (2022): કેરીની છાલની બાય-પ્રોડક્ટ્સમાંથી ફેનોલિક સંયોજનોના અલ્ટ્રાસોનિક બાથ અને સોનોટ્રોડ નિષ્કર્ષણ વચ્ચે સરખામણી. બાગાયત 2022, 8, 1014.
• સારા માર્સલ, મેન્યુએલા પિન્ટાડો (2021): ખાદ્ય ઘટક / ઉમેરણ તરીકે કેરીની છાલ: પોષણ મૂલ્ય, પ્રક્રિયા, સલામતી અને ઉપયોગો. ખાદ્ય વિજ્ઞાનમાં વલણો & ટેકનોલોજી, વોલ્યુમ 114, 2021. 472-489.