તીખાં મરચાંમાંથી અલ્ટ્રાસોનિક પદ્ધતિથી કેપ્સાઇસિનનું નિષ્કર્ષણ
- તીખાં મરચાંમાં કેપ્સાઇસિન સ્વાદ અને તીખાશ આપતું મુખ્ય સંયોજન છે.
- સુગંધિત સ્વાદદ્રવ્ય અને ઔષધીય ઘટક તરીકે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળું કેપ્સાઇસિન ઉત્પન્ન કરવા માટે, તેનું વિઘટન અટકાવે તેવી કાર્યક્ષમ છતાં સૌમ્ય નિષ્કર્ષણ તકનીક જરૂરી છે.
- અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ એક સૌમ્ય યાંત્રિક નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ છે, જે નિષ્કર્ષણના ખૂબ જ ટૂંકા સમયમાં કેપ્સાઇસિનની ઊંચી ઉપજ આપે છે.
ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા કેપ્સાઇસિન અર્ક માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળી અલ્ટ્રાસોનિક તકનીક
તીખાં મરચાંમાંથી (દા.ત. Capsicum frutescens) કેપ્સાઇસિનોઇડ્સનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ નિષ્કર્ષણની ઉપજમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે. શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વનસ્પતિ કોષોમાં દ્રાવકને ધકેલીને કોષભિત્તિઓમાં છિદ્રો પડવા અને તે તૂટવા ઉપરાંત કોષોના ફૂલવા અને જલયોજનને પ્રોત્સાહન આપે છે. પરિણામે વનસ્પતિ કોષોમાંથી દ્રાવકમાં અંતઃકોષીય પદાર્થોનું (કેપ્સાઇસિનોઇડ્સ સહિત) દળ સ્થાનાંતરણ વધે છે.
સંપૂર્ણપણે યાંત્રિક, બિનઉષ્મીય પ્રક્રિયા તકનીક તરીકે, અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ ઉષ્માપ્રત્યે સંવેદનશીલ સંયોજનોનું ઉષ્મીય વિઘટન અટકાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક કેવિટેશન નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાને તીવ્ર બનાવે છે, જેના પરિણામે શ્રેષ્ઠ ગુણવત્તાવાળા અર્કની ઊંચી ઉપજ મળે છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ ઉપકરણોના મૂડીરોકાણ અને સંચાલન ખર્ચ પ્રમાણમાં ઓછા હોય છે અને મૂડીરોકાણ પર ઝડપથી વળતર મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે.
- શ્રેષ્ઠ ઉપજ
- ઝડપી નિષ્કર્ષણ – મિનિટોમાં જ
- ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા અર્ક – સૌમ્ય, બિનઉષ્મીય
- પર્યાવરણને અનુકૂળ દ્રાવકો (દા.ત. પાણી/ઇથેનોલ)
- ખર્ચની દૃષ્ટિએ કિફાયતી
- સરળ અને સુરક્ષિત સંચાલન
- ઓછું મૂડીરોકાણ અને ઓછો સંચાલન ખર્ચ
- ભારે કાર્યભાર હેઠળ 24/7 સંચાલન
- હરિત, પર્યાવરણને અનુકૂળ પદ્ધતિ
અલ્ટ્રાસોનિક કેપ્સાઇસિનોઇડ નિષ્કર્ષણ – બેચ અથવા સતત પ્રવાહ મોડમાં
બેચ: અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાઓ સરળ બેચ પ્રક્રિયાઓ તરીકે અથવા ઇનલાઇન ઉપચાર તરીકે ચલાવી શકાય છે, જેમાં માધ્યમને અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો-થ્રૂ રિએક્ટરમાંથી સતત પસાર કરવામાં આવે છે.
બેચ પ્રક્રિયા એક સરળ કાર્યપદ્ધતિ છે, જેમાં એક પછી એક બેચનું નિષ્કર્ષણ કરવામાં આવે છે. Hielscher Ultrasonics નાના બેચથી લઈને મોટા બેચ માટે, એટલે કે 1L થી 120L માટે અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો પૂરા પાડે છે.
5 થી 10L ના બેચની પ્રક્રિયા માટે અમે સોનોટ્રોડ S24d22L2D સાથે UP400ST ની ભલામણ કરીએ છીએ. (ડાબી બાજુનું ચિત્ર જુઓ)
આશરે 120L ના બેચની પ્રક્રિયા માટે અમે સોનોટ્રોડ RS4d40L4 સાથે UIP2000hdT ની ભલામણ કરીએ છીએ. (ઉપર જમણી બાજુનું ચિત્ર જુઓ)
ફ્લો-થ્રૂ: વધુ મોટા આયતનો અને સંપૂર્ણ વ્યાપારી સ્તરે કેપ્સાઇસિનના નિષ્કર્ષણ માટે, તીખાં મરચાંના ટુકડા ધરાવતો સતત પ્રવાહી પ્રવાહ અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે, જ્યાં દ્રાવક/વનસ્પતિ સામગ્રીની સ્લરીનું તીવ્ર સોનિકેશન કરવામાં આવે છે.
આશરે 8L/min. ના આયતન માટે અમે સોનોટ્રોડ RS4d40L3 અને દબાણ આપી શકાય તેવા ફ્લો-સેલ FC130L4-3G0 સાથે UIP4000hdT ની ભલામણ કરીએ છીએ.
અલ્ટ્રાસોનિક કેપ્સાઇસિન નિષ્કર્ષણનો કેસ અભ્યાસ
Olguín-Rojas અને સહલેખકો (2019) Capsicum chinense Jacq.ની ત્રણ સંવર્ધિત જાતો (‘Bode’, ‘Habanero’ અને ‘Habanero Roxo’ મરચાં)નો ઉપયોગ કરીને કેપ્સાઇસિનોઇડ્સને 96%થી વધુ ઉપજ સાથે અલગ પાડ્યાનું જણાવે છે. તેમણે Hielscher પ્રોબ-અલ્ટ્રાસોનિકેટર UP200S (200 W, 24 kHz) નો ઉપયોગ કર્યો હતો, જેમાં નમૂનાને તાપમાન-નિયંત્રિત જળસ્નાનમાં ડુબાડવામાં આવ્યો હતો. Capsicum chinenseના 0.25g નમૂનાને 25mL મિથેનોલના સંપર્કમાં 10 મિનિટ માટે રાખવામાં આવ્યો હતો અને ત્યારબાદ તેને 50ºC પરના જળસ્નાનમાં, 200 W આઉટપુટ કંપનવિસ્તાર અને 0.5sec ડ્યુટી સાયકલની સ્થિતિમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવ્યો હતો. ત્યારબાદ અર્કને નાયલોન સિરીંજ ફિલ્ટરમાંથી ગાળવામાં આવ્યા હતા અને ક્રોમેટોગ્રાફી દ્વારા તેમનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. વિશ્લેષણમાં તમામ પાંચ મુખ્ય કેપ્સાઇસિનોઇડ્સ (n-DHC, C, DHC, h-C અને h-DHC) મળી આવ્યા હતા. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ વ્યાપક સ્વાદ પ્રોફાઇલ ધરાવતો સંપૂર્ણ ઘટકવૈવિધ્યવાળો અર્ક આપે છે.
Sganzerla અને સહલેખકો (2014)એ શોધ્યું કે દ્રાવક તરીકે મિથેનોલનો ઉપયોગ કરીને મરચાંમાંથી કેપ્સાઇસિનોઇડ્સના માત્રાત્મક અને પુનરુત્પાદનક્ષમ નિષ્કર્ષણ માટે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ એક ઉત્તમ પદ્ધતિ છે. તેની સરળતા અને કાર્યક્ષમતાને કારણે મરચાંમાં કેપ્સાઇસિનોઇડ્સના ઝડપી નિયમિત વિશ્લેષણ માટે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ ઉપકરણો
Hielscher Ultrasonics વનસ્પતિ સામગ્રીમાંથી ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા અર્કના ઉત્પાદન માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરોના ઉત્પાદનમાં વિશેષતા ધરાવે છે.
Hielscher Ultarsonics ની વિશાળ ઉત્પાદન શ્રેણીમાં નાના કદનાં, શક્તિશાળી પ્રયોગશાળાના સોનિકેટરોથી લઈને મજબૂત બેન્ચ-ટોપ અને સંપૂર્ણપણે ઔદ્યોગિક પ્રણાલીઓનો સમાવેશ થાય છે, જે જૈવસક્રિય પદાર્થો (દા.ત. ક્વેર્સેટિન, કેફીન, કર્ક્યુમિન, ટેર્પીન્સ વગેરે)ના કાર્યક્ષમ નિષ્કર્ષણ અને પૃથક્કરણ માટે ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળું અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પૂરું પાડે છે. 200W થી 16,000W સુધીના તમામ ડિજિટલ સોનિકેટરોમાં પ્રોગ્રામ કરી શકાય તેવાં સેટિંગ્સ સાથેનું સહજ રીતે સમજી શકાય તેવું મેનુ, ડિજિટલ નિયંત્રણ માટે રંગીન ટચ ડિસ્પ્લે, આપમેળે ડેટા રેકોર્ડ કરવા માટે સંકલિત SD કાર્ડ, બ્રાઉઝર દ્વારા દૂરસ્થ નિયંત્રણ અને અન્ય ઘણી વપરાશકર્તાને અનુકૂળ સુવિધાઓ હોય છે. સોનોટ્રોડ્સ અને ફ્લો સેલ્સને (માધ્યમના સંપર્કમાં આવતા ભાગોને) ઓટોક્લેવ કરી શકાય છે અને તે સાફ કરવામાં સરળ છે. અમારાં તમામ અલ્ટ્રાસોનિકેટરો 24/7 સંચાલન માટે બનાવવામાં આવ્યાં છે, તેમને ઓછી જાળવણીની જરૂર પડે છે અને તેમનું સંચાલન સરળ અને સુરક્ષિત છે.
ડિજિટલ રંગીન ડિસ્પ્લે અલ્ટ્રાસોનિકેટરનું વપરાશકર્તાને અનુકૂળ નિયંત્રણ શક્ય બનાવે છે. અમારી પ્રણાલીઓ નીચાથી લઈને ખૂબ ઊંચા કંપનવિસ્તારો સુધી કાર્ય કરવા સક્ષમ છે. પોલિફેનોલ્સ અને કેપ્સાઇસિનોઇડ્સ જેવા અન્ય જૈવસક્રિય વનસ્પતિ રસાયણોના નિષ્કર્ષણ માટે અમે વિશિષ્ટ અલ્ટ્રાસોનિક સોનોટ્રોડ્સ (અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સ અથવા હોર્ન્સ તરીકે પણ ઓળખાતા) પૂરા પાડીએ છીએ, જે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા સક્રિય પદાર્થોના સૌમ્ય પૃથક્કરણ માટે અનુકૂળ બનાવવામાં આવ્યા છે. Hielscher ના અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોની મજબૂતાઈ ભારે કાર્યભાર હેઠળ અને કઠિન પરિસ્થિતિઓમાં 24/7 સંચાલન શક્ય બનાવે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાનાં પરિમાણોનું ચોક્કસ નિયંત્રણ પુનરુત્પાદનક્ષમતા અને પ્રક્રિયાનું માનકીકરણ સુનિશ્ચિત કરે છે.
નીચેનું કોષ્ટક અમારાં અલ્ટ્રાસોનિકેટરોની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો સંકેત 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 |
| n.a. | 10 થી 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | વધુ | સમૂહરૂપે ગોઠવેલાં UIP16000 |
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
હળવું છતાં શક્તિશાળી સોનિકેટર UP200Ht બીકરોમાં કેપ્સાઇસિનના નિષ્કર્ષણ માટે આદર્શ છે
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- Barbero G.F., Liazid A., Palma M., Barroso C.G. (2008): Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from peppers. Talanta 75, 2008. 1332-1337.
- Boonkird S.; Phisalaphong C.; Phisalaphong M. (2008): Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from Capsicum frutescens on a lab- and pilot-plant scale. Ultrasonic Sonochemistry, 15, 2008. 1075-1079.
- Lu M.; Ho Ch.-T.; Huang Q. (2017): Extraction, bioavailability, and bioefficacy of capsaicinoids. Journal of Food and Drug Analysis Vol. 25, Issue 1, Jan. 2017. 27-36.
- Olguín-Rojas J.A.; Fayos O.; Vázquez-León L.A.; Ferreiro-González M.; del Carmen Rodríguez-Jimenes G.; Palma M.; Garcés-Claver A.; Barbero G.F. (2019): Progression of the Total and Individual Capsaicinoids Content in the Fruits of Three Different Cultivars of Capsicum chinense Jacq. Agronomy 2019, 9, 141.
- Sganzerla M.; Pereira Coutinho J.; Tavaresde Melo A.M.; Teixeira Godoy H. (2014): Fast method for capsaicinoids analysis from Capsicum chinense fruits. Food Research International, Vol. 64, October 2014. 718-725.
જાણવા યોગ્ય તથ્યો
કેપ્સાઇસિનોઇડ્સ
મરચાં વિશ્વભરમાં લોકપ્રિય છે અને તીખો તથા તીવ્ર સ્વાદ આપવા માટે તેમનો ઘણીવાર ખાદ્ય ઉમેરણો તરીકે ઉપયોગ થાય છે. કેપ્સાઇસિનોઇડ્સ લાલ મરચાંમાં રહેલાં સ્વાદ આપતાં સંયોજનો છે, જેમાં મુખ્યત્વે કેપ્સાઇસિન (trans-8 methyl-N-vanillyl-6-nonenamide) અને ડાઇહાઇડ્રોકેપ્સાઇસિન (8 methyl-N-vanillylnonanamide), નોર્ડાઇહાઇડ્રોકેપ્સાઇસિન, હોમોકેપ્સાઇસિન અને હોમોડાઇહાઇડ્રોકેપ્સાઇસિનનો સમાવેશ થાય છે. કેપ્સાઇસિન અને ડાઇહાઇડ્રોકેપ્સાઇસિન સૌથી વધુ પ્રમાણમાં રહેલા કેપ્સાઇસિનોઇડ્સ છે, જે લગભગ 90% તીખાશ માટે જવાબદાર છે. કુલ મળીને, મરચાંની વિવિધ પ્રજાતિઓમાં 20થી વધુ કેપ્સાઇસિનોઇડ્સને અલગ ઓળખવામાં આવ્યા છે.
કેપ્સાઇસિનોઇડ્સ મરચાંમાં વનસ્પતિ રસાયણોનો સૌથી મુખ્ય પ્રકાર છે. તે બિનબાષ્પશીલ આલ્કલોઇડ્સ છે, જે રાસાયણિક રીતે C9–C11 શાખાયુક્ત શૃંખલાવાળા ચરબીય અમ્લો અને વેનિલાઇલએમાઇનના અમ્લીય એમાઇડ્સ છે. મરચાંના તીવ્ર અને તીખા સ્વાદ માટે જવાબદાર કેપ્સાઇસિનોઇડ્સ મસાલાના લોકપ્રિય ઘટક છે. ખાદ્ય ઘટક તરીકેના તેમના ઉપયોગ ઉપરાંત, કેપ્સાઇસિનોઇડ્સ તેમના ઔષધીય ગુણધર્મો માટે જાણીતા છે, જેમાં ઉત્પરિવર્તન અથવા ગાંઠની રચના સામે રાસાયણિક રક્ષણ આપતા પદાર્થો તરીકે, સૂક્ષ્મજીવવિરોધી પદાર્થો તરીકે, એન્ટીઑક્સિડન્ટ્સ તરીકે તેમની કામગીરી, તેમની કેન્સરવિરોધી અસર, તેમની પીડાનાશક અસરો તથા પીડાના સંચાર અને ચેતાજન્ય સોજા માટે જવાબદાર ચેતાકોષો પરની તેમની અસરનો સમાવેશ થાય છે. કેપ્સાઇસિનોઇડ્સનો અન્ય એક સામાન્ય ઉપયોગ પીડા સામે સ્થાનિક રીતે લગાડવામાં આવતી પીડાનાશક દવાઓમાં, સંધિવાવિરોધી અને સોજાવિરોધી મલમોમાં તથા રોગકારક સૂક્ષ્મજીવોના કુદરતી અવરોધક તરીકે થાય છે.
ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં, કેપ્સાઇસિનોઇડ્સના સૂક્ષ્મજીવવિરોધી ગુણધર્મોને કારણે ક્યારેક તેમને કુદરતી પરિરક્ષક તરીકે ઉમેરવામાં આવે છે.
Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav. અને Capsicum chinenseનાં મરચાંનાં ફળોની વિશ્વભરમાં ખેતી થાય છે અને તેથી તે સુપરિચિત છે.
