કર્ક્યુમિનનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ
કર્ક્યુમિન એ Curcuma longaના પ્રકંદોમાં હાજર ઔષધીય અને પોષક વનસ્પતિરસાયણ છે. કર્ક્યુમિનની ઊંચી ઉપજ મેળવવા માટે, સૌથી કાર્યક્ષમ નિષ્કર્ષણ તકનીક તરીકે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણથી શ્રેષ્ઠ ગુણવત્તાવાળું કર્ક્યુમિન અને ખૂબ ઊંચી ઉપજ મળે છે. સાથે જ, સોનિકેશન માટે હળદરના પ્રકંદની પ્રક્રિયા કરવાનો માત્ર ટૂંકો સમય જરૂરી હોય છે.
કર્ક્યુમિનનું અલ્ટ્રાસોનિક અલગીકરણ
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ એ મેસરેશન, ગરમ દ્રાવક દ્વારા નિષ્કર્ષણ અથવા સોક્સલેટ નિષ્કર્ષણ જેવી પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ તકનીકોનો અત્યંત કાર્યક્ષમ વિકલ્પ છે.
કર્ક્યુમિન અને કર્ક્યુમિનોઇડ્સને કર્ક્યુમા વનસ્પતિ (દા.ત. Curcuma longa, Curcuma amada)માંથી અલ્ટ્રાસોનિક રીતે અલગ પાડવું એ કાર્યક્ષમ, ઝડપી અને સરળ પ્રક્રિયા છે. સોક્સલેટ નિષ્કર્ષણ અને પરંપરાગત બેચ નિષ્કર્ષણની સરખામણીમાં, અલ્ટ્રાસોનિક સહાયિત નિષ્કર્ષણ ઓછા નિષ્કર્ષણ સમયમાં કર્ક્યુમિનની નોંધપાત્ર રીતે વધેલી ઉપજ આપીને શ્રેષ્ઠ સાબિત થાય છે.
વનસ્પતિ ઘટકોના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ માટે પાણી, જલીય દ્રાવકો, ઇથેનોલ, મિથેનોલ, ગ્લિસરિન વગેરે જેવા વિવિધ દ્રાવકોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. કર્ક્યુમિનના નિષ્કર્ષણ માટે પાણી, ઇથેનોલ અને ટ્રાયએસિલગ્લિસરોલ્સ અસરકારક અને સલામત દ્રાવકો છે, જે અર્કની ઊંચી ઉપજ આપે છે.
- ઊંચી ઉપજ
- ઝડપી નિષ્કર્ષણ
- વધુ સંપૂર્ણ પુનઃપ્રાપ્તિ
- સલામત સંચાલન
- સરળ અમલીકરણ
અલ્ટ્રાસોનિકેટર UIP1000hdT – કર્ક્યુમિનના નિષ્કર્ષણ માટે ફ્લો સેલ સાથે
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા
Hielscher ના અત્યાધુનિક સોનિકેટર્સ કંપનવિસ્તાર, તાપમાન, દબાણ અને ઊર્જા નિવેશ જેવા પ્રક્રિયા પરિમાણો પર સંપૂર્ણ નિયંત્રણ પ્રદાન કરે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ માટે, કાચા માલના કણોનું કદ, દ્રાવકનો પ્રકાર, ઘન પદાર્થ અને દ્રાવકનો ગુણોત્તર તથા નિષ્કર્ષણનો સમય જેવા આનુષંગિક પરિમાણોને શ્રેષ્ઠ પરિણામો માટે સરળતાથી બદલી અને શ્રેષ્ઠતમ બનાવી શકાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ બિનતાપીય નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ હોવાથી, જૈવસક્રિય ઘટકોનું તાપીય વિઘટન ટાળવામાં આવે છે.
એકંદરે, ઊંચી ઉપજ, નિષ્કર્ષણનો ટૂંકો સમય, નિષ્કર્ષણનું નીચું તાપમાન અને દ્રાવકની ઓછી માત્રા જેવા લાભો સોનિકેશનને શ્રેષ્ઠ નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ બનાવે છે.
કર્ક્યુમિનના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ માટે UP400ST નો ઉપયોગ અને ત્યારબાદ રોટરી ઇવેપોરેટર દ્વારા દ્રાવકમાંથી જૈવસક્રિય તત્ત્વોનું અલગીકરણ (દ્રાવકની પુનઃપ્રાપ્તિ)
હળદરમાંથી કર્ક્યુમિનનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ ત્યારે સૌથી કાર્યક્ષમ હોવાનું જણાયું છે, જ્યારે અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો સેલનો ઉપયોગ કરીને સતત ઇનલાઇન ગોઠવણીમાં સોનિકેશન લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું. 60 થી 80°Cની શ્રેણીમાં પ્રક્રિયાનું તાપમાન અર્કની ઉપજ વધારવા માટે લાભદાયી છે.
શ્રેષ્ઠ પ્રક્રિયા કાર્યક્ષમતા: અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ એક ટકાઉ તકનીક તરીકે શ્રેષ્ઠ સાબિત થાય છે, જેમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાધનો માટે માત્ર મધ્યમ રોકાણની જરૂર પડે છે. અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન સુધી રેખીય રીતે વિસ્તરણ કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા માટે દ્રાવક અને ઊર્જાનો ખર્ચ ખૂબ ઓછો છે. સરળ અને સલામત સંચાલન, કિફાયતી ખર્ચ અને પુનરુત્પાદનક્ષમતા અન્ય મહત્ત્વપૂર્ણ લાભો છે; પુનરુત્પાદનક્ષમતા પ્રમાણભૂત ઉત્પાદન માટે નિર્ણાયક છે.
અલ્ટ્રાસોનિક લિપોસોમલ સૂત્રીકરણ
કર્ક્યુમિન એક જલવિમુખ, ચરબીમાં દ્રાવ્ય અણુ છે. આનો અર્થ એ છે કે કર્ક્યુમિનનું લિપોસોમ્સ, નેનોઇમલ્શન્સ, નેનોસ્ફિયર્સ, પોલિમરીય નેનોકણો અથવા ફાયટો-ફોસ્ફોલિપિડ સંકુલ જેવી ઔષધ વાહક પ્રણાલીમાં સૂત્રીકરણ કરવું આવશ્યક છે. પૃષ્ઠસક્રિય પદાર્થો, લિપિડ્સ, આલ્બ્યુમિન્સ, સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન્સ, બાયોપોલિમર્સ વગેરે ઉમેરીને કર્ક્યુમિનનાં જલીય દ્રાવણો તૈયાર કરી શકાય છે. નેનોઇમલ્શન્સ અને એકસમાન નિલંબનોની અલ્ટ્રાસોનિક તૈયારી એ કર્ક્યુમિનનું ઔષધ વાહક સંકુલોમાં સૂત્રીકરણ કરવાની ખૂબ અસરકારક તકનીક છે. ઔષધ વાહકો કર્ક્યુમિનની દ્રાવ્યતા, શોષણ, ઔષધગતિકી અને જૈવઉપલબ્ધતા વધારે છે. કર્ક્યુમિનનું નેનોસંકુલોમાં સૂત્રીકરણ કરવાથી પાણીમાં તેની દ્રાવ્યતા આશરે 98,000 ગણી વધે છે (પાણીમાં મુક્ત કર્ક્યુમિનની સરખામણીમાં). નેનોસંકુલની રચનાથી કર્ક્યુમિનની જૈવઉપલબ્ધતા અને સંગ્રહ સ્થિરતામાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો હતો.
લિપોસોમ્સમાં અલ્ટ્રાસોનિક કેપ્સ્યુલીકરણ વિશે વધુ જાણવા માટે અહીં ક્લિક કરો!
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ સાધનો
વનસ્પતિમાંથી નિષ્કર્ષણની પ્રક્રિયાઓ માટે Hielscher Ultrasonics તમારો સહયોગી છે. તમે સંશોધન અને વિશ્લેષણ માટે નાની માત્રામાં નિષ્કર્ષણ કરવા માંગતા હો કે વ્યાવસાયિક ઉત્પાદન માટે મોટા જથ્થા પર પ્રક્રિયા કરવા માંગતા હો, અમારી પાસે તમારા માટે યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષક છે. અમારા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રયોગશાળા હોમોજેનાઇઝરો તેમજ અમારા બેન્ચ-ટોપ અને ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિકેટરો મજબૂત, ઉપયોગમાં સરળ અને સંપૂર્ણ ભાર હેઠળ 24/7 કામગીરી માટે બનાવવામાં આવેલા છે. વિવિધ પ્રકારનાં સહાયક ઉપકરણો – જેમ કે વિવિધ કદ અને આકારના સોનોટ્રોડ્સ (અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ્સ / હોર્ન્સ), ફ્લો સેલ્સ અને રિએક્ટરો તથા બૂસ્ટરો – તમારી વિશિષ્ટ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા માટે શ્રેષ્ઠ ગોઠવણી શક્ય બનાવે છે.
તમામ ડિજિટલ અલ્ટ્રાસોનિક મશીનોમાં રંગીન ટચ ડિસ્પ્લે, ડેટાની આપમેળે નોંધણી માટે સંકલિત SD Card અને પ્રક્રિયાના વ્યાપક નિરીક્ષણ માટે બ્રાઉઝર દ્વારા દૂરસ્થ નિયંત્રણની સુવિધા આપવામાં આવેલી છે. Hielscher ની અત્યાધુનિક અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમો વડે ઉચ્ચ સ્તરનું પ્રક્રિયા માનકીકરણ અને ગુણવત્તા નિયંત્રણ સરળ બને છે.
તમારી નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતો વિશે ચર્ચા કરવા આજે જ અમારો સંપર્ક કરો! વનસ્પતિ નિષ્કર્ષણમાં અમારા લાંબા અનુભવના આધારે તમને સહાય કરવામાં અમને આનંદ થશે!
સોનિકેટર UIP4000hdT – ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા કર્ક્યુમિન અર્કના ઇનલાઇન ઉત્પાદન માટે
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
ઔદ્યોગિક સોનિકેટર UIP16000hdT – વનસ્પતિમાંથી વનસ્પતિજન્ય રસાયણોના ઇનલાઇન નિષ્કર્ષણ માટે
પ્રોટોકોલ: કર્ક્યુમિનનું અલ્ટ્રાસોનિક નેનો-એન્કેપ્સ્યુલેશન
કર્ક્યુમિનથી ભરેલા નેનોકણોની તૈયારી
કર્ક્યુમિનથી ભરેલા નેનોકણોનું સંશ્લેષણ મિનિઇમલ્સિફિકેશન-બાષ્પીભવન તકનીક દ્વારા કરવામાં આવે છે. નીચે વર્ણવ્યા મુજબ, ઉપયોગમાં લેવાતા આવરણ પદાર્થના આધારે પ્રક્રિયા બદલાય છે. ઉપયોગમાં લેવાયેલા ફોર્મ્યુલેશનમાં 22.400g પાણી, 0.180g લેસિથિન, 11.500g ડાઇક્લોરોમિથેન અને 0.390g આવરણ પદાર્થ હતાં (Poly(L-lactic acid) PLLA, 4,000g/gmol અથવા poly(methacylic acid-co-methyl methacrylate Eudragit S100, 1,25,000 g/gmol અથવા તેમના મિશ્રણનો આવરણ પદાર્થ તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે). સહ-સ્થિરકની જરૂર પડતી નથી, કારણ કે પૂર્વનિર્મિત પોલિમરો પ્રસરણને કારણે થતા ઇમલ્શનના વિઘટનને અટકાવવામાં અસરકારક હોવાનું જાણીતું છે.
જ્યારે PLLAનો આવરણ પદાર્થ તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે PLLA અને લેસિથિનને ડાઇક્લોરોમિથેનમાં 10 મિનિટ સુધી ઓગાળવામાં આવ્યાં હતાં અને ત્યારબાદ કર્ક્યુમિન ઉમેરવામાં આવે છે અને 5 min સુધી મિશ્ર કરવામાં આવે છે (આવરણ પદાર્થના કુલ દળના 1, 3, 6, 18 wt%). આ દ્રાવણને હળવેથી હલાવતા રહીને નિસ્યંદિત પાણીમાં ઉમેરવામાં આવ્યું હતું. બનેલા મેક્રોઇમલ્શનને UP100H જેવા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર વડે પલ્સ ચક્રોમાં 180 સેકન્ડ સુધી સોનિકેટ કરવામાં આવે છે (30sec સોનિકેશન, 10sec વિરામ). ત્યારબાદ દ્રાવકનું 40°C પર 18 કલાક સુધી બાષ્પીભવન કરવામાં આવે છે. જ્યારે PLLA અને Eudragit S100નો એકસાથે આવરણ પદાર્થ તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, ત્યારે Eudragit S100ને ડાઇક્લોરોમિથેનમાં 60°C પર 20 મિનિટ સુધી ઓગાળવામાં આવે છે. ત્યારબાદ મિશ્રણને ઠંડું કરવામાં આવ્યું હતું અને બાષ્પીભવન પામેલા દ્રાવકને ફરી ઉમેરવામાં આવ્યો હતો.
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- M. V. Bagal; Aamir Deshmukh, Nihar Thakur, Anmol Valiyare (2020): Curcumin Extraction using Ultra sonication: A Review. JETIR Volume 7, Issue 6, June 2020.
- Dang, Le Hang; Vu, Minh Thanh; Chen, Jun; Nguyen, Cuu Khoa; Bach, Long Giang; Tran, Ngoc Quyen; Le, Van Thu (2019): Effect of Ultrasonication on Self-Assembled Nanostructures Formed by Amphiphilic Positive-Charged Copolymers and Negative-Charged Drug. ACS Omega 4, 2019. 4540-4552.
- Thorat, Alpana; Dalvi, Sameer (2014): Particle Formation Pathways and Polymorphism of Curcumin Induced by Ultrasound and Additives During Liquid Antisolvent Precipitation. CrystEngComm. 16, 2014.
- Chen, F.-P. et al. (2015): Nanocomplexation between Curcumin and Soy Protein Isolate: Influence on Curcumin Stability/Bioaccessibility and in Vitro Protein Digestibility. J. Agric. Food Chem. 63, 2015. 3559−3569.
- Kimthet, Ch. et al. (2017): Extraction of curcumin from Curcuma longa L. using ultrasound assisted supercritical carbon dioxide. AIP Conference Proceedings 184, 2017.
જાણવા જેવી હકીકતો
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અને તેની નિષ્કર્ષણ અસરો
અલ્ટ્રાસોનિક સહાયિત નિષ્કર્ષણ ધ્વનિક કેવિટેશનના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. જ્યારે ઉચ્ચ શક્તિવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ (ઓછી આવૃત્તિ, ઉચ્ચ તીવ્રતાવાળા US)ની ઊર્જા પ્રવાહી અથવા પેસ્ટ જેવા માધ્યમમાં સંયોજિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે તરંગો એકાંતરે ઉચ્ચ દબાણનાં (સંકોચન) અને નીચા દબાણનાં (વિરલન) ચક્રો ઉત્પન્ન કરે છે. આ ઉચ્ચ દબાણ / નીચા દબાણનાં ચક્રો દરમિયાન શૂન્યાવકાશના પરપોટા ઉત્પન્ન થાય છે અને અનેક ચક્રો દરમિયાન મોટા થતા જાય છે. જ્યારે પરપોટા વધુ ઊર્જા શોષી શકતા નથી, ત્યારે તેઓ પ્રચંડ રીતે અંદરની તરફ તૂટી પડે છે. પરપોટાના આ અંતઃસ્ફોટ અને તેની અસરોને ધ્વનિક કેવિટેશન કહેવામાં આવે છે. કેવિટેશન સૂક્ષ્મ જેટ પ્રવાહો, કર્તન બળો, આઘાત તરંગો / દબાણના ઊંચા તફાવતો, મુક્ત મૂળકોનું નિર્માણ, અત્યંત ઊંચું તાપમાન અને ધ્વનિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. આ તીવ્ર પરિસ્થિતિઓ કોષભિત્તિઓ તોડે છે અને ઉચ્ચ દળ સ્થાનાંતરણ સર્જે છે, જેથી કોષની અંદરનો પદાર્થ દ્રાવકમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
સૌમ્ય, બિનઝેરી દ્રાવકો
ઔષધીય અને પોષણલક્ષી હેતુઓ માટે વપરાતા વનસ્પતિ અર્કોમાં ઔષધીય ઉપચારો અને પોષક પૂરકો (ન્યુટ્રાસ્યુટિકલ્સ) તરીકેનો રસ ઝડપથી વધી રહ્યો છે. વનસ્પતિ સામગ્રીમાંથી ઇચ્છિત સંયોજનો મુક્ત કરવા માટે, તે વનસ્પતિ સામગ્રીને દ્રાવકમાં ઓગાળવી આવશ્યક છે. જ્યારે લક્ષિત અર્કોને વનસ્પતિ સામગ્રીના મુખ્ય જથ્થામાંથી દૂર કરીને દ્રાવકમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે અર્કને સાંદ્ર બનાવી શકાય છે. પાણીનો દ્રાવક તરીકે ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણને દ્રાવકમુક્ત પદ્ધતિ તરીકે લાગુ કરી શકાય છે. આલ્કોહોલ અને ગ્લિસરિન દ્વારા નિષ્કર્ષણ બંને બિનઝેરી અને અસરકારક પણ છે અને ખાદ્ય, ઔષધીય તથા સૌંદર્યપ્રસાધન ઘટકોના નિષ્કર્ષણ માટે તેમનો ઘણીવાર ઉપયોગ થાય છે.
અત્યંત પ્રબળ, આરોગ્યપ્રદ, બિનઝેરી અર્કોના ઉત્પાદન માટે એવી કાર્યક્ષમ નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવો મહત્વપૂર્ણ છે, જે પાણી, ટ્રાયએસિલગ્લિસરોલ્સ અથવા આલ્કોહોલ જેવા સૌમ્ય, બિનઝેરી દ્રાવકોનો ઉપયોગ શક્ય બનાવે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાઓમાં વપરાતા દ્રાવકો વિશે વધુ વાંચવા માટે અહીં ક્લિક કરો!
કર્ક્યુમિન
કર્ક્યુમિન એ હળદરનો ઓલિયોરેઝિન અને હળદરના છોડની ગાંઠામૂળોમાં જોવા મળતું કુદરતી રંગદ્રવ્ય છે. અન્ય મહત્વપૂર્ણ કર્ક્યુમિનોઇડ સંયોજનો ડીમેથોક્સીકર્ક્યુમિન (DMC) અને બિસડીમેથોક્સીકર્ક્યુમિન (BDMC) છે.
કર્ક્યુમિન (રાસાયણિક સૂત્ર C21H20O6) નું નિષ્કર્ષણ Curcuma longa, Curcuma amada, Curcuma ochrorhiza Val. માંથી કરી શકાય છે અથવા તેનું રાસાયણિક સંશ્લેષણ કરી શકાય છે.
હળદરમાં કર્ક્યુમિન પોલિસેકેરાઇડ–લિગ્નિન જાળમાં બંધાયેલું હોય છે. તેથી, કોષભિત્તિઓને તોડવા માટે સોનિકેશન જેવી શક્તિશાળી નિષ્કર્ષણ તકનીક જરૂરી છે, જેથી જૈવસક્રિય વનસ્પતિ રસાયણ મુક્ત થાય.
અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે કાળાં મરીમાં જોવા મળતું સક્રિય સંયોજન પાઇપરીન કર્ક્યુમિનની જૈવઉપલબ્ધતામાં 2,000% કરતાં વધુ વધારો કરે છે.
હળદર
હળદર (Curcuma longa) આદુના કુળ Zingiberaceaeની શાકીય બહુવર્ષાયુ વનસ્પતિ છે. તે મૂળ ભારત અને દક્ષિણપૂર્વ એશિયાની છે. હળદરના છોડની ગાંઠામૂળોની લણણી મસાલા અને ઔષધ તરીકે ઉપયોગ કરવા માટે કરવામાં આવે છે.
હળદર એ મસાલો છે જે કઢીને તેનો ઘેરો પીળો રંગ આપે છે અને ભારતમાં હજારો વર્ષોથી રસોઈના મસાલા તેમજ આયુર્વેદિક ઔષધ તરીકે વપરાય છે. હળદરના ચૂર્ણની વિશેષતા તેનો ઉષ્ણ, કડવો, મરી જેવો સ્વાદ અને માટી જેવી સુગંધ છે.
હળદરના ચૂર્ણ અથવા લેપનો ઉપયોગ એક લોકપ્રિય ગરમ પીણું – જેને “હળદર લાટે” અથવા “સુવર્ણ દૂધ” કહેવામાં આવે છે – તૈયાર કરવા માટે થાય છે, જે દૂધ અથવા સોયા, બદામ કે નાળિયેરના દૂધ જેવા બિનડેરી દૂધના વિકલ્પોથી તૈયાર કરવામાં આવે છે.
હળદર તેની પ્રતિઑક્સિડન્ટ, સોજા વિરોધી અને પીડાશામક અસરો માટે મૂલ્યવાન ગણાય છે.
રસોઈ અને ઔષધીય ઉપયોગો ઉપરાંત, હળદરનો ઉપયોગ કુદરતી રંગ તરીકે થાય છે.