ઉચ્ચ-શક્તિના અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વડે રોઝમેરીનું નિષ્કર્ષણ

રોઝમેરી એક સુગંધિત, સદાબહાર વનસ્પતિ છે, જેમાં જૈવસક્રિય સંયોજનો અને આવશ્યક તેલ ભરપૂર પ્રમાણમાં હોય છે. આ સંયોજનો અને તેલનો ઉપયોગ ઔષધીય, ખાદ્ય અને સૌંદર્યપ્રસાધન ઉત્પાદનોમાં થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ એ રોઝમેરી અને અન્ય વનસ્પતિઓમાંથી જૈવસક્રિય સંયોજનો અને આવશ્યક તેલ અલગ કરવાની સૌમ્ય, છતાં અત્યંત કાર્યક્ષમ તકનીક છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણથી ટૂંકા પ્રક્રિયા સમયમાં વધુ ઉપજ અને ઉત્કૃષ્ટ ગુણવત્તાનો અર્ક મળે છે.

અલ્ટ્રાસોનિકેશન દ્વારા રોઝમેરીના અર્કનું ઉત્પાદન

વનસ્પતિજન્ય અર્કના ઉત્પાદનમાં અલ્ટ્રાસોનિકેટરો અત્યંત કાર્યક્ષમ હોય છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એક સૌમ્ય, બિનતાપીય નિષ્કર્ષણ તકનીક છે, જે છોડમાંથી નાજુક જૈવસક્રિય અણુઓનું સૌમ્ય રીતે પ્રક્રિયાકરણ અને અલગીકરણ કરવાની સુવિધા આપે છે. સોનિકેશનમાં માત્ર શુદ્ધ યાંત્રિક બળો લાગુ પડતાં હોવાથી, ગરમી પ્રત્યે સંવેદનશીલ અણુઓને થતું નુકસાન ટાળી શકાય છે. આનાથી અસંખ્ય જૈવસક્રિય સંયોજનો ધરાવતો પૂર્ણ-સ્પેક્ટ્રમ અર્ક તૈયાર કરી શકાય છે. આ સંયોજનો એકબીજા સાથે પરસ્પર ક્રિયા કરીને કહેવાતી એન્ટુરાજ અસર ઉત્પન્ન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, અલ્ટ્રાસોનિક પદ્ધતિથી મેળવેલા રોઝમેરીના અર્કમાં કાર્નોસિક એસિડ, કાર્નોસોલ, રોઝમેરિનિક એસિડ, ઓલિયનોલિક એસિડ, અર્સોલિક એસિડ, કપૂર, 1,8-સિનેઓલ, p-કુમારિક એસિડ અને કેફેઇક એસિડ જેવા જૈવસક્રિય અણુઓનું પ્રમાણ ઊંચું હોય છે.
રોઝમેરીનો અર્ક બનાવવા માટે, રોઝમેરીના છોડનાં (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis) સોય જેવાં પાંદડાંમાંથી જૈવસક્રિય સંયોજનો અલગ કરવામાં આવે છે. ખાદ્ય અને સૌંદર્યપ્રસાધન ઉદ્યોગોમાં તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે કુદરતી પરિરક્ષક અને સ્વાદકારક તરીકે થાય છે.
 

રોઝમેરીના અર્કમાં કાર્નોસિક એસિડ અને રોઝમેરિનિક એસિડ જેવા એન્ટીઑક્સિડન્ટ્સ સહિત અનેક જૈવસક્રિય સંયોજનો હોય છે, જે બળતરારોધી, સૂક્ષ્મજીવરોધી અને કેન્સરરોધી ગુણધર્મો ધરાવતા હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. આ ગુણધર્મો રોઝમેરીના અર્કને ખાદ્ય ઉત્પાદનોની તાજગી અને ગુણવત્તા જાળવવા માટે તેમજ આહાર પૂરકો અને કુદરતી ઉપચારોમાં સંભવિત સ્વાસ્થ્યલાભ પૂરા પાડવા માટે ઉપયોગી બનાવે છે.
ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં, પ્રક્રિયા કરેલા માંસ, બેક કરેલા ખાદ્યપદાર્થો અને નાસ્તાના ખાદ્યપદાર્થોની સંગ્રહાવધિ લંબાવવા અને ઑક્સિડેશન અટકાવવા માટે તેમાં ઘણીવાર રોઝમેરીનો અર્ક ઉમેરવામાં આવે છે. સૉસ, ડ્રેસિંગ અને મેરિનેડમાં પણ તેનો ઉપયોગ કુદરતી સ્વાદકારક તરીકે થાય છે.
સૌંદર્યપ્રસાધન ઉદ્યોગમાં, રોઝમેરીના અર્કના એન્ટીઑક્સિડન્ટ અને બળતરારોધી ગુણધર્મોને કારણે તેનો ઉપયોગ ત્વચા અને વાળની સંભાળનાં ઉત્પાદનોમાં થાય છે. આ ગુણધર્મો ત્વચા અને વાળનું રક્ષણ કરવામાં અને તેમને પોષણ આપવામાં મદદ કરી શકે છે. કેટલાક સૌંદર્યપ્રસાધન ઉત્પાદનોમાં તેનો ઉપયોગ કુદરતી સુગંધદ્રવ્ય અને રંગદ્રવ્ય તરીકે પણ થાય છે.

કોષભિત્તિ તૂટવાની ક્રિયાપદ્ધતિ (a) કેવિટેશનને કારણે કોષભિત્તિ તૂટવી. (b) કોષની સંરચનામાં દ્રાવકનું પ્રસરણ.
(આલેખ Shirsath et al., 2012 પરથી રૂપાંતરિત)

પ્રોબ-પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટરનો ઉપયોગ કરીને રોઝમેરીના અર્કનું ઉત્પાદન કેવી રીતે થાય છે?

પ્રોબ-પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટરનો ઉપયોગ કરીને રોઝમેરીના અર્કના ઉત્પાદનમાં સામાન્ય રીતે નીચેના તબક્કાઓ સામેલ હોય છે:

1. રોઝમેરીની તૈયારી: રોઝમેરીનાં પાંદડાંને સાફ કરવામાં આવે છે, સૂકવવામાં આવે છે અને દળીને બારીક ચૂર્ણ બનાવવામાં આવે છે.
2. નિષ્કર્ષણ: દળેલા રોઝમેરીના ચૂર્ણને ઇથેનોલ અથવા પાણી જેવા દ્રાવક સાથે ભેળવવામાં આવે છે અને પ્રોબ-પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટરનો ઉપયોગ કરીને મિશ્રણનું સોનિકેશન કરવામાં આવે છે. અલ્ટ્રાસોનિકેટર ઉચ્ચ-આવૃત્તિનાં ધ્વનિતરંગો વડે કેવિટેશન પરપોટા ઉત્પન્ન કરે છે, જે વનસ્પતિ પદાર્થને તોડવામાં અને સક્રિય સંયોજનોને મુક્ત કરવામાં મદદ કરે છે.
3. ગાળણ: બાકી રહેલા કોઈપણ વનસ્પતિ પદાર્થને દૂર કરવા માટે મિશ્રણને ગાળવામાં આવે છે, જેથી પ્રવાહી અર્ક બાકી રહે છે.
4. સાંદ્રીકરણ: સક્રિય સંયોજનોની સાંદ્રતા વધારવા માટે રોટરી ઇવૅપોરેટર અથવા અન્ય યોગ્ય પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહી અર્કનું સાંદ્રીકરણ કરવામાં આવે છે.
5. સૂકવણી: સૂકા ચૂર્ણના સ્વરૂપમાં અર્ક મેળવવા માટે સાંદ્ર અર્કને સ્પ્રે ડ્રાયિંગ અથવા ફ્રીઝ ડ્રાયિંગ (લાયોફિલાઇઝેશન) જેવી યોગ્ય પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને સૂકવવામાં આવે છે.
6. પૅકેજિંગ: ત્યારબાદ સૂકા પાઉડરને પેક કરવામાં આવે છે અને ઉપયોગ માટે તૈયાર થાય ત્યાં સુધી ઠંડી, સૂકી જગ્યાએ સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે.

નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયામાં પ્રોબ-પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટરનો ઉપયોગ રોઝમેરીનાં પાંદડાંમાંથી સક્રિય સંયોજનોનું વધુ કાર્યક્ષમ અને અસરકારક નિષ્કર્ષણ શક્ય બનાવે છે, જેના પરિણામે લાભદાયી સંયોજનોની વધુ સાંદ્રતા ધરાવતો ઉચ્ચ ગુણવત્તાનો અર્ક મળે છે. વધુમાં, આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ મોટા પાયે કરી શકાય છે, જેથી તે વ્યાપારી ઉત્પાદન માટે યોગ્ય બને છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો પ્રક્રિયાનાં પરિમાણોનું ચોક્કસ નિયંત્રણ અને નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાને કોઈપણ ઇચ્છિત આયતન સુધી રેખીય રીતે વિસ્તૃત કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક રોઝમેરી નિષ્કર્ષણની વૈજ્ઞાનિક રીતે સાબિત થયેલી શ્રેષ્ઠતા

તેમના વૈજ્ઞાનિક સંશોધન અહેવાલમાં, Dhoubi et al. (2020) Rosmarinus officinalis L. ના અર્કોની રાસાયણિક સંરચના અને એન્ટીઑક્સિડન્ટ ક્ષમતા પર વિવિધ નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓની અસરની તપાસ કરે છે. તેઓ ત્રણ નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓની સરખામણી કરે છે: સુપરક્રિટિકલ પ્રવાહી નિષ્કર્ષણ, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર UIP1000hdT નો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત નિષ્કર્ષણ (UAE), અને માઇક્રોવેવ-સહાયિત નિષ્કર્ષણ (MAE).

અભ્યાસના મુખ્ય મુદ્દાઓ:

• લેખકોને જાણવા મળ્યું કે નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિએ રોઝમેરીના અર્કોની રાસાયણિક સંરચના અને એન્ટીઑક્સિડન્ટ ક્ષમતા પર નોંધપાત્ર અસર કરી હતી. સુપરક્રિટિકલ પ્રવાહી નિષ્કર્ષણ અને માઇક્રોવેવ નિષ્કર્ષણની અન્ય બંને પદ્ધતિઓ સાથે સરખામણી કરતાં, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત નિષ્કર્ષણે શ્રેષ્ઠ પરિણામો આપ્યાં હતાં.
• ઇથેનોલ સાથે મેળવેલો રોઝમેરીનો અલ્ટ્રાસોનિક અર્ક પોલિફિનોલ્સથી ખૂબ સમૃદ્ધ હતો.
• સોનિકેશન સાથે, ટૂંકા સમયના નિષ્કર્ષણમાં (10 મિનિટ) વધુ એન્ટીઑક્સિડન્ટ ક્ષમતા જોવા મળી હતી.

અલ્ટ્રાસોનિક રોઝમેરી નિષ્કર્ષણ માટેની કાર્યપદ્ધતિ

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત નિષ્કર્ષણ પ્રોબ-પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટરમાં સોનોટ્રોડ (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, નીચેનું ચિત્ર જુઓ)નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું. પાઉડર કરેલી રોઝમેરી અને નિર્જળ ઇથેનોલનું મિશ્રણ (1:3 w/v) ડબલ જૅકેટ રિએક્ટરમાં મૂકવામાં આવ્યું હતું અને તેને 750 W પર 10 min સુધી અલ્ટ્રાસાઉન્ડના સંપર્કમાં રાખવામાં આવ્યું હતું. નિષ્કર્ષણનું તાપમાન 25°C પર નિયંત્રિત કરવામાં આવ્યું હતું. અલ્ટ્રાસોનિક અર્કને 4000 rpm પર 10 min સુધી સેન્ટ્રિફ્યુજ કરવામાં આવ્યો હતો. ઉપરના સ્વચ્છ પ્રવાહીને અલગ કાઢવામાં આવ્યું હતું અને રોટરી વેક્યૂમ ઇવેપોરેટરનો ઉપયોગ કરીને શૂન્યાવકાશ હેઠળ સાંદ્ર કરવામાં આવ્યું હતું.

અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ વ્યવસ્થા, જેમાં Hielscher પ્રોબ-પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટર UIP1000hdT નો ઉપયોગ વનસ્પતિઓના બેચ નિષ્કર્ષણ માટે થાય છે.
(ચિત્ર: © Petigny et al., 2013)

વિશેષરૂપે, મેસરેશનની સરખામણીમાં અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણથી કુલ ફિનોલિક સંયોજનો, ફ્લેવોનોઇડ્સ અને કેરોટિનોઇડ્સની વધુ સાંદ્રતા તેમજ વધુ એન્ટીઑક્સિડન્ટ સક્રિયતા ધરાવતા અર્કો મળ્યા હતા. વધુમાં, અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ વધુ કાર્યક્ષમ પદ્ધતિ હતી, જે ઓછા સમયમાં અર્કની વધુ ઉપજ આપતી હતી.
લેખકો નિષ્કર્ષ આપે છે કે ખાદ્ય, સૌંદર્યપ્રસાધન અને ઔષધીય ઉદ્યોગોમાં ઉપયોગ માટે રોઝમેરીના અર્કોનું ઉત્પાદન કરતી વખતે નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિની પસંદગી ધ્યાનમાં લેવાનું એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ એક આશાસ્પદ નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ છે, જે વધુ ઉપજ સાથે વધુ શક્તિશાળી અને કાર્યક્ષમ અર્કો ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
સંશોધન ટીમે નિષ્કર્ષ આપ્યો કે “અભ્યાસ કરાયેલા અર્કોમાંથી, અલ્ટ્રાસોનિક રીતે નિષ્કર્ષિત રોઝમેરીએ એન્ટીઑક્સિડન્ટ સક્રિયતાની બંને પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ અનુસાર વધુ એન્ટીઑક્સિડન્ટ સક્રિયતા દર્શાવી હતી. આ કુલ ફિનોલિક પદાર્થોની વધુ માત્રા અને ખાસ કરીને કાર્નોસિક એસિડ તથા રોઝમેરિનિક એસિડની વધુ માત્રા સાથે સંબંધિત હતું. વધુમાં, ઑક્સિડેટિવ તાણના સંપર્કમાં આવેલા માનવ ફાઇબ્રોબ્લાસ્ટ કોષોમાં પરીક્ષણ કરવામાં આવતાં, અમારા અલ્ટ્રાસોનિક અર્કે ગેલિક એસિડ અને N-એસિટિલ સિસ્ટીનની સરખામણીમાં પ્રબળ એન્ટીઑક્સિડન્ટ સક્રિયતા દર્શાવી હતી. તેથી, કૃત્રિમ એન્ટીઑક્સિડન્ટ્સને બદલે ઉપયોગ કરવાના હેતુથી, અલ્ટ્રાસોનિક રીતે તૈયાર કરાયેલો અમારો રોઝમેરીનો અર્ક, જે એન્ટીઑક્સિડન્ટ્સનો કુદરતી સ્રોત છે, અનેક ઔદ્યોગિક ઉપયોગો માટે રસપ્રદ હોઈ શકે છે.”

રોઝમેરીના અર્કોની એન્ટીઑક્સિડન્ટ સક્રિયતા. વાદળી સ્તંભો: નિસ્યંદિત પાણીનો ઉપયોગ કરીને 60°C પર; નારંગી સ્તંભો: અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા પછી.
(અભ્યાસ અને આલેખ: Suchkova et al., 2021)

રોઝમેરી અને ઔષધિય વનસ્પતિઓના નિષ્કર્ષણ માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવતા અલ્ટ્રાસોનિકેટરો

Hielscher Ultrasonics કોઈપણ શક્તિ અને કદનાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળાં અલ્ટ્રાસોનિકેટરોનું ઉત્પાદન અને પુરવઠો કરે છે. અમારા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરો અને નિષ્કર્ષકોની શ્રેણીમાં હાથમાં પકડી શકાય તેવાં, પોર્ટેબલ ઉપકરણોથી લઈને વ્યાપારી સ્તરે મોટા જથ્થાની ઇનલાઇન પ્રક્રિયા માટેની સંપૂર્ણ ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન પ્રણાલીઓનો સમાવેશ થાય 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 વાતાવરણમાં સરળતાથી કાર્ય કરે છે.

Hielscher Ultrasonics એક ISO પ્રમાણિત કંપની છે અને અત્યાધુનિક ટેક્નોલોજી તથા વપરાશકર્તા માટેની સરળતા ધરાવતાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળાં અલ્ટ્રાસોનિકેટરો પર વિશેષ ભાર મૂકે છે. અલબત્ત, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો CE અનુરૂપ છે અને UL, CSA તથા RoHs ની જરૂરિયાતો પૂરી કરે છે.
હમણાં જ અમારો સંપર્ક કરો! અમારો સુપ્રશિક્ષિત અને લાંબો અનુભવ ધરાવતો તકનીકી કર્મચારીવર્ગ તમારી નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા વિશે તમારી સાથે ચર્ચા કરવામાં અને તમને સૌથી યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષકની ભલામણ કરવામાં આનંદ અનુભવશે!

નીચેનું કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટરોની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો ખ્યાલ આપે છે: