અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ અને તેનો કાર્યસિદ્ધાંત
વનસ્પતિઓમાંથી જૈવસક્રિય સંયોજનોને અલગ કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પસંદગીની તકનીક છે. સોનિકેશનથી સંપૂર્ણ નિષ્કર્ષણ થાય છે અને તેથી ખૂબ જ ટૂંકા નિષ્કર્ષણ સમયમાં ઉત્કૃષ્ટ પ્રમાણમાં અર્ક પ્રાપ્ત થાય છે. આટલી કાર્યક્ષમ નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ હોવાથી, અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ ખર્ચ અને સમય બચાવે છે અને સાથે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા અર્ક આપે છે, જેનો ઉપયોગ ખાદ્યપદાર્થો, પૂરક આહાર અને ઔષધિઓ માટે થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ
ખાદ્ય, પોષક પૂરક અને ઔષધ ઉદ્યોગમાં વનસ્પતિઓમાંથી વિટામિન્સ, પોલિફિનોલ્સ, પોલિસેકેરાઇડ્સ, કેનાબિનોઇડ્સ અને અન્ય વનસ્પતિરસાયણો જેવા જૈવસક્રિય સંયોજનો મુક્ત કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ થાય છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી થતું નિષ્કર્ષણ ધ્વનિક અથવા અલ્ટ્રાસોનિક કેવિટેશનના કાર્યસિદ્ધાંત પર આધારિત છે.
- ઊંચી ઉપજ
- ઉત્કૃષ્ટ ગુણવત્તા
- સંપૂર્ણ શ્રેણીના સંયોજનો ધરાવતા અર્ક
- ઝડપી પ્રક્રિયા
- કોઈપણ દ્રાવક સાથે સુસંગત
- ચલાવવામાં સરળ અને સલામત
- રેખીય ધોરણે ક્ષમતા વધારવાની સુવિધા
- પર્યાવરણને અનુકૂળ
- રોકાણ પર ઝડપી વળતર
અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ UP400St નો ઉપયોગ ટિંકચર અને વનસ્પતિજન્ય ઇન્ફ્યુઝન બનાવવા માટે વનસ્પતિજન્ય સંયોજનોના નિષ્કર્ષણમાં થાય છે.
ધ્વનિક કેવિટેશન કેવી રીતે કાર્ય કરે છે?
દ્રાવકમાં વનસ્પતિજન્ય પદાર્થ ધરાવતી સ્લરીમાં ઉચ્ચ શક્તિવાળા, ઓછી આવર્તનવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોનું ઊર્જા યુગ્મન કરવામાં આવે ત્યારે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ થાય છે. પ્રોબ પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર દ્વારા ઉચ્ચ શક્તિવાળા અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનું સ્લરીમાં ઊર્જા યુગ્મન કરવામાં આવે છે. અત્યંત ઊર્જાવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગો પ્રવાહીમાંથી પસાર થઈને વારાફરતી ઉચ્ચ દબાણ / નીચા દબાણનાં ચક્રો સર્જે છે, જેનાથી ધ્વનિક કેવિટેશનની ઘટના થાય છે. ધ્વનિક અથવા અલ્ટ્રાસોનિક કેવિટેશનને કારણે માધ્યમમાં સ્થાનિક સ્તરે અતિશય તાપમાન, દબાણ, ગરમ થવાના/ઠંડા થવાના દર, દબાણના તફાવતો અને ઉચ્ચ કાતરણી બળો સર્જાય છે. જ્યારે કેવિટેશનના પરપોટા ઘન પદાર્થોની સપાટી પર અંદરની તરફ તૂટી પડે છે (જેમ કે કણો, વનસ્પતિ કોષો, પેશીઓ વગેરે), ત્યારે સૂક્ષ્મ જેટ પ્રવાહો અને કણો વચ્ચેની અથડામણથી સપાટીના પડ ઊખડવા, ક્ષરણ, કણોનું વિખંડન, સોનોપોરેશન (કોષભિત્તિઓ અને કોષપટલોમાં છિદ્રો પડવા) અને કોષવિઘટન જેવી અસરો ઉત્પન્ન થાય છે. વધુમાં, પ્રવાહી માધ્યમોમાં કેવિટેશનના પરપોટા અંદરની તરફ તૂટી પડવાથી મોટા પાયાની પ્રક્ષુબ્ધતા અને સૂક્ષ્મ મિશ્રણ સર્જાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક વિકિરણ દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણની પ્રક્રિયાઓને વધારવાની એક કાર્યક્ષમ રીત છે, કારણ કે સોનિકેશનથી કેવિટેશન અને તેની સાથે સંબંધિત કાર્યવિધિઓ ઉત્પન્ન થાય છે, જેમ કે પ્રવાહીના જેટ પ્રવાહોથી થતી સૂક્ષ્મ ગતિ, પદાર્થમાં સંકોચન અને દબાણમુક્તિ તથા તે પછી થતું કોષભિત્તિઓનું વિઘટન, તેમજ ગરમ થવાના અને ઠંડા થવાના ઊંચા દર.
પ્રોબ પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ ખૂબ ઊંચા કંપનવિસ્તાર ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જે પ્રભાવશાળી કેવિટેશન ઉત્પન્ન કરવા માટે જરૂરી છે. Hielscher Ultrasonic ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષકો બનાવે છે, જે સતત 24/7 કામગીરીમાં સરળતાથી 200µmના કંપનવિસ્તાર ઉત્પન્ન કરી શકે છે. તેનાથી પણ ઊંચા કંપનવિસ્તાર માટે Hielscher વિશેષ ઉચ્ચ કંપનવિસ્તારવાળા સોનોટ્રોડ્સ (પ્રોબ્સ) પ્રદાન કરે છે.
કેવિટેશનને તીવ્ર બનાવવા માટે દબાણ આપી શકાય તેવા અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરો અને ફ્લો સેલ્સનો ઉપયોગ થાય છે. દબાણ વધવાની સાથે કેવિટેશન અને કેવિટેશનથી ઉત્પન્ન થતા કાતરણી બળો વધુ વિનાશક બને છે અને તેથી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણની અસરો સુધરે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ ધ્વનિક કેવિટેશન અને તેનાં પ્રવાહીગતિજન્ય કાતરણી બળો પર આધારિત છે
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણની અસરો
અલ્ટ્રાસોનિક કોષવિઘટન અને દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણમાં વધારો
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કોષવિઘટન દ્વારા તથા ઘન મેટ્રિક્સની આસપાસના સીમાસ્તરમાં દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ વધારીને નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાઓમાં મદદ કરી શકે છે.
સોનોપોરેશન, એટલે કે કોષભિત્તિઓ અને પટલોમાં છિદ્રો પડવાની પ્રક્રિયા, કોષભિત્તિઓ અને પટલોની પારગમ્યતા વધારે છે અને ઘણી વાર સોનિકેશન દ્વારા કોષોનું સંપૂર્ણ વિઘટન થાય તે પહેલાંનું મધ્યવર્તી પગલું હોય છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડથી પ્રેરિત કેવિટેશનની યાંત્રિક અસરો, જેમ કે ઉષ્મા અને દબાણના તફાવતો, આઘાત તરંગો, કાતરણી બળો, પ્રવાહીના જેટ પ્રવાહો અને સૂક્ષ્મ પ્રવાહો, કોષના આંતરિક ભાગમાં દ્રાવકના પ્રવેશને તીવ્ર બનાવે છે અને કોષ તથા દ્રાવક વચ્ચે દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ સુધારે છે, જેથી આંતરકોષીય પદાર્થો દ્રાવકમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
વનસ્પતિ કોષોમાંથી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ: સૂક્ષ્મદર્શકીય અનુપ્રસ્થ છેદ (TS) કોષોમાંથી અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ દરમિયાન થતી ક્રિયાઓની કાર્યવિધિ દર્શાવે છે (આવર્ધન 2000x) [સ્રોત: Vilkhu et al. 2011]
અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર UIP2000hdT (2kW), સતત હલાવવામાં આવતા બેચ રિએક્ટર સાથે
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનાં ઉપકરણો
Hielscher Ultrasonics પ્રોસેસર્સ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળી નિષ્કર્ષણ પ્રણાલીઓ છે, જે ચલાવવામાં સરળ અને સલામત છે. તમારા કાચા માલ, પ્રક્રિયા ક્ષમતાઓ અને ઉત્પાદનના લક્ષ્ય અનુસાર, Hielscher તમને સૌથી યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિકેટર પ્રદાન કરે છે. અમારી ઉત્પાદન શ્રેણીમાં નાના કદનાં, શક્તિશાળી હાથમાં પકડી શકાય તેવા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સથી લઈને બેન્ચ પર મૂકી શકાય તેવી પ્રણાલીઓ અને પ્રતિ કલાક અનેક ટન પદાર્થ પર પ્રક્રિયા કરવા સક્ષમ સંપૂર્ણ ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક એકમો સુધીનો સમાવેશ થાય છે.
Hielscher Ultrasonics નિષ્કર્ષકોનો ઉપયોગ બેચ અને સતત ઇનલાઇન નિષ્કર્ષણ માટે થઈ શકે છે અને તેમને કોઈપણ દ્રાવક સાથે સંયોજનમાં વાપરી શકાય છે.
તમારી નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા માટે આદર્શ અલ્ટ્રાસોનિક વ્યવસ્થા તૈયાર કરવા વિવિધ કદ અને આકારના સોનોટ્રોડ્સ (પ્રોબ્સ), બૂસ્ટર હોર્ન્સ, વિવિધ ઘનફળ અને ભૂમિતિ ધરાવતા ફ્લો સેલ્સ, જોડીને વાપરી શકાય તેવા તાપમાન અને દબાણ સેન્સર્સ તથા અન્ય ઘણાં સાધનો જેવી વિવિધ સહાયક સામગ્રી ઉપલબ્ધ છે.
અમારાં તમામ ડિજિટલ મોડેલ્સ બુદ્ધિશાળી સોફ્ટવેરથી સજ્જ છે, જે તમને નિષ્કર્ષણનાં પરિમાણોને સમાયોજિત કરવા, તેમનું નિરીક્ષણ કરવા અને તેમને સેટ કરવાની સુવિધા આપે છે. કંપનવિસ્તાર, સોનિકેશન સમય અને કાર્યચક્રો પરના ચોક્કસ નિયંત્રણને કારણે ઉત્કૃષ્ટ ઉપજ અને અર્કની સર્વોચ્ચ ગુણવત્તા જેવાં શ્રેષ્ઠ પ્રક્રિયા પરિણામો પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. સોનિકેશન પ્રક્રિયાનું સ્વચાલિત ડેટા રેકોર્ડિંગ પ્રક્રિયાના માનકીકરણ અને પુનરુત્પાદકતા / પુનરાવર્તનીયતાનો આધાર છે, જે સારી ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ (GMP) માટે જરૂરી છે.
Hielscher Ultrasonics ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ ખૂબ ઊંચા કંપનવિસ્તાર પ્રદાન કરી શકે છે. 200µm સુધીના કંપનવિસ્તાર પર 24/7 કામગીરી સરળતાથી સતત ચલાવી શકાય છે. તેનાથી પણ ઊંચા કંપનવિસ્તાર માટે જરૂરિયાત મુજબ બનાવેલા અલ્ટ્રાસોનિક સોનોટ્રોડ્સ ઉપલબ્ધ છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોની મજબૂતાઈને કારણે ભારે કાર્યભાર હેઠળ અને કઠિન પરિસ્થિતિઓમાં 24/7 કામગીરી શક્ય બને છે.
નીચેનું કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો ખ્યાલ આપે છે:
| બેચનું ઘનફળ | પ્રવાહ દર | ભલામણ કરેલાં ઉપકરણો |
|---|---|---|
| 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 | આ ઉપકરણોનો સમૂહ: UIP16000 |
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
ઉચ્ચ શક્તિવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સ પ્રયોગશાળા થી પાયલોટ અને ઔદ્યોગિક સ્તર સુધી.
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
જાણવા યોગ્ય તથ્યો
વનસ્પતિજન્ય અર્ક
વનસ્પતિજન્ય અર્ક જૈવસક્રિય સંયોજનો છે, જે ઔષધિઓ, ફૂલો, પાંદડાં, પ્રકાંડો, મૂળ અને વનસ્પતિના અન્ય ભાગો જેવી વનસ્પતિ સામગ્રીમાંથી અલગ કરવામાં આવે છે. વિટામિન્સ, એન્ટિઓક્સિડન્ટ્સ, પોલિફિનોલ્સ, પોલિસેકેરાઇડ્સ, કેનાબિનોઇડ્સ અને અન્ય વનસ્પતિજન્ય અણુઓ જેવા જૈવસક્રિય સંયોજનોનો ઉપયોગ કાર્યાત્મક ખાદ્ય ઉમેરણો, પોષણઔષધિઓ, સૌંદર્યઔષધિઓ, ઔષધિઓ તેમજ કુદરતી રંગદ્રવ્યો તરીકે થાય છે.