કેફીનનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ

Ultrasonics મદદથી કેફીન અને કોફી અન્ય સક્રિય સંયોજનો નિષ્કર્ષણ માટે અસરકારક પદ્ધતિ છે. શક્તિશાળી અવાજ ઉપકરણો નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા ઉપજ વધારવાનો અને પ્રક્રિયા સમય ઘટાડીને જયારે સહાય કરે છે.

કોફી - શેકેલા કોફી દાળો માંથી બનાવેલ – એક ખૂબ જ લોકપ્રિય પીણું છે જે દુનિયાભરમાં ખાવામાં આવે છે. તેના vitalizing અસર જો ઉત્તેજક પીણું તરીકે ખાવામાં માટે ઉપરાંત, કોફીના સંયોજનો (પીડા રાહત દા.ત.અ) ખોરાક, ફાર્માસ્યુટિકલ માટે રસ હોય છે અને કોસ્મેટિક ઉદ્યોગ કારણ કે વિવિધ ઉત્પાદનો મૂલ્યવાન ઉમેરણો તરીકે ઉપયોગ થાય છે. આ ખાસ કરીને કેફીન (1,3,7-trimethylxanthine) અને એન્ટિઓક્સીડન્ટ્સ, જે માનવ સ્વાસ્થ્ય પર તેમની હકારાત્મક અસરો માટે જાણીતા છે માટે લાગુ પડે છે. કોફી જેમ cafestol અને kahweol, અને ascorbic એસિડ છે, જે તેમના antioxidative પ્રવૃત્તિ માટે જાણીતા છે કારણ કે અન્ય phenolic Diterpenes વચ્ચે, સમાવે છે. વ્યાપક રોગચાળા પરના અભ્યાસો સૂચવે કોફી માતાનો ઘટકો સહિત પ્રકાર 2 ડાયાબિટીસ મેલીટસ અલ્ઝાઇમર રોગ, પાર્કિન્સન રોગ, અને સિરહોસિસ અને યકૃતકોશિકીય કાર્સિનોમા જેમ યકૃતના રોગો અનેક હઠીલા રોગો પર એક પ્રતિબંધક દવાની અસર તેના હોઈ શકે છે.
Ultrasonics વિવિધ ઉદ્યોગો ઘણા વિવિધ કાર્યક્રમો માટે જાણીતા અને પ્રમાણિત સાધન છે. એક ખૂબ જ સફળ ઉપયોગ અવાજ છે એક્સટ્રેક્શન. તેથી, સેલ સામગ્રી પર અવાજ પોલાણ અસરો સેલ ભંગાણ અને અંતઃકોશિક બાબત ના પ્રકાશન પરિણમે છે.

હાઇ પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ આસિસ્ટેડ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા વધુ સરળ સમજ ખાતરી કરવા માટે, પ્રવાહી માં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અસર સમજાવી હોવું જ જોઈએ.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ – પ્રવાહી માં રજૂ – સ્થાનિક રીતે અત્યંત ભારે અસરો થવાનું કારણ બને છે. ઉચ્ચ તીવ્રતા પર પ્રવાહીને અવાજ આપતી વખતે, પ્રવાહી માધ્યમોમાં પ્રસારિત થનારી ધ્વનિ તરંગો, ઉચ્ચ-દબાણ (કમ્પ્રેશન) અને ઓછા દબાણ (ચક્કર ચક્ર) ચક્રમાં પરિણમે છે, ફ્રિક્વન્સીના આધારે દર. નીચા દબાણના ચક્ર દરમિયાન, ઉચ્ચ તીવ્રતા અલ્ટ્રાસોનાન્સી મોજાં પ્રવાહીમાં નાના શૂન્યાવકાશ પરપોટા અથવા અવાજો બનાવે છે. જ્યારે પરપોટા વોલ્યુમ પ્રાપ્ત કરે છે જેના પર તેઓ લાંબા સમય સુધી ઊર્જા શોષી શકે છે, ત્યારે તેઓ ઉચ્ચ દબાણ ચક્ર દરમિયાન હિંસક પતન કરે છે. આ ઘટના તરીકે ઓળખવામાં આવે છે પોલાણ. અંદરની બાજુ સ્ફોટ થવાની ખૂબ ઊંચા તાપમાને (આશરે. 5,000K) અને દબાણ દરમિયાન (આશરે. 2,000atm) સ્થાનિક સુધી પહોંચી રહ્યા છે. પોલાણ પરપોટો અંદરની બાજુ સ્ફોટ થવાની પણ સુધી 280m / s વેગ પ્રવાહી જેટ પરિણમે છે. [Suslick 1998] આ આત્યંતિક દળો sonolysis થાય વાપરીને, સેલ દિવાલો વિક્ષેપિત થાય છે, અને અંતઃકોશિક સામગ્રી કાઢવામાં આવે છે.

પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ યુકિતઓની સરખામણીમાં, અલ્ટ્રાસોનિકલી સહાયિત નિષ્કર્ષણ સસ્તું, સરળ અને કાર્યક્ષમ વિકલ્પ છે. સોલિડ-લિક્વિડ એક્સ્ટ્રેક્શનમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો મુખ્ય લાભમાં એક્સ્ટ્રેશન ઉપજ અને ઝડપી ગતિવિજ્ઞાનનો સમાવેશ થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પ્રવાહી સોલવન્ટનો ઉપયોગ કરીને પ્લાન્ટ સામગ્રીની નિષ્કર્ષણ માટે વારંવાર વપરાતી ટેકનીક છે અને પરંપરાગત પદ્ધતિઓ સાથે સરખામણીમાં ઝડપી અને વધુ સંપૂર્ણ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા માટે સાબિત થાય છે કારણ કે ઘન અને પ્રવાહી તબક્કા વચ્ચેની સપાટીની વિસ્તાર સેલ ભંગાણને કારણે નોંધપાત્ર રીતે મોટી છે અને કણ વિક્ષેપ.
Sonication ના ઉપયોગ દ્વારા પણ ઓપરેટિંગ તાપમાન ઘટાડી શકાય છે, તાપમાન-સંવેદનશીલ ઘટકો નિષ્કર્ષણ પરવાનગી આપે છે. માઈક્રોવેવ સહાયિત નિષ્કર્ષણ જેવા અન્ય નવલકથા નિષ્કર્ષણ તકનીકની સરખામણીએ, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઉપકરણ સસ્તી છે અને તેનું સંચાલન સરળ છે. વધુમાં, અલ્ટસાસિનીકલી સહાયિત નિષ્કર્ષણનો કોઈ પણ દ્રાવક સાથે ઉપયોગ કરી શકાય છે, જેમ કે કુદરતી સંયોજનોની વિશાળ વિવિધતા કાઢવા માટે સોક્સહેલેટ નિષ્કર્ષણ. [વાંગ એટ અલ. 2006] જો જરૂરી હોય તો ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયા ક્ષમતાઓ માટે વિસ્ફોટ પ્રૂફ પ્રણાલીઓ ઉપલબ્ધ છે.
કંપનવિસ્તાર, સમય, તાપમાન, દબાણ, અને સ્નિગ્ધતા: ultrasonics એક નોંધપાત્ર લાભ સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયા પરિમાણો પર પ્રભાવ ધરાવે છે. ત્યાં, નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા છે તેની ખાતરી કરવા અર્ક માળખું નુકસાન બની નથી ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકાય છે.

કોફી કંપાઉન્ડ ના અલ્ટ્રાસોનિક એક્સટ્રેક્શન

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-આસિસ્ટેડ નિષ્કર્ષણ એક સામાન્ય પદ્ધતિ પ્લાન્ટ સામગ્રી [ડોંગ એટ અલ માંથી bioactive પદાર્થો અલગ કરવાનું ઉપયોગ થાય છે. 2010]. કોફી દાળો અંગે, કેફીન અને એન્ટીઑકિસડન્ટ phenolic કંપાઉન્ડ ફાર્મા અને ફૂડ ઉદ્યોગ તેમના વિશાળ કાર્યક્રમો કારણે નિષ્કર્ષણ માટે સૌથી મૂલ્યવાન સંયોજનોનું હોઈ શકે છે. પણ ફલેવોનોઈડ્સના, chlorogenic એસિડ અને પ્રોટોકૅટેચ્યુઈક એસિડ અર્ક જે ઉમેરણો તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
સોલવન્ટસમાં પ્રવાહી-પ્રવાહી નિષ્કર્ષણ જેવા પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને, સામાન્ય રીતે નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતા વધતા નિષ્કર્ષણ તાપમાન સાથે વધે છે. તાપમાનના ઉદ્દભવને કારણે આ ઉષ્ણતાને નુકશાન અને ગુણવત્તામાં ઘણી વાર નુકસાન થાય છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત નક્કર-પ્રવાહી નિષ્કર્ષણ અસરકારક અને સમય-બચત નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ તરીકે દર્શાવવામાં આવ્યું છે. અત્યંત શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસોનાન્સ દળો નિષ્કર્ષણ માટે જરૂરી ઊર્જા આપે છે, જેથી ઓછી કે કોઈપણ સોલવન્ટની જરૂર નથી. Sonicated બેચ અથવા ફ્લો સેલ રિએક્ટર અસરકારક રીતે (અથવા જરૂરી ગરમ જો) ઠંડું કરી શકાય છે કારણ કે તાપમાન સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે. સોલવન્ટ સાથે નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાઓ માટે, Hielscher Ultrasonics એટીએક્સ અને એફએમ પ્રમાણિત વિસ્ફોટ-સાબિતી અલ્ટ્રાસોનોગ્રાફી સિસ્ટમો પણ પૂરી પાડે છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડની તીવ્ર નિષ્કર્ષણ દળોને કારણે, પહેલેથી જ ખર્ચવામાં આવેલું કોફી ગ્રાઉન્ડ (કોફી કચરો) હજી પણ ઉતારી શકાય તેવા સંયોજનોમાં સમૃદ્ધ કાચી સામગ્રી છે. જેમ જેમ કોફી કચરો સામગ્રી સસ્તી છે અને મોટી રકમમાં ઉપલબ્ધ છે, બાકીના સક્રિય સંયોજનોની નિષ્કર્ષણ માટે તે આદર્શ કાચો માલ છે. જોકે કેફીન અને કોફી કચરાના અન્ય ઘટકોનો ઉપયોગ નહિં વપરાયેલ કોફી પાવડર કરતાં ઓછી છે, તેમ છતાં હજુ પણ મોટી માત્રા રહે છે અને તે એક્સ્ટ્રેક્ટબલ છે. કોફી ગ્રાઉન્ડમાંથી આ સંયોજનોને મુક્ત કરવા, પ્રોસેસિંગ પરિમાણો પર સંપૂર્ણ પ્રભાવ ખાસ કરીને નોંધપાત્ર છે હાઇ-પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ટૂંકી પ્રક્રિયા સમયની અંદર સક્રિય સંયોજનના ઉચ્ચ પ્રમાણને બહાર કાઢવામાં સક્ષમ છે.

કેફીન નિષ્કર્ષણ

કેફીન સૌથી સામાન્ય વપરાશ ઉત્તેજક દાવો કર્યો શકાય છે. કારણ કે કેફીન માત્ર ઉકાળવામાં કોફી પીવાનું દ્વારા ખાવામાં ન હોય, કેફીન અર્ક ઉમેરવામાં કારણ કે કેફીન સાથે અન્ય ઉત્પાદન સારવાર માટે ઉદ્યોગમાં ઉપયોગ થાય છે. તેથી તે શક્ય બને મજબૂત કોફી બનાવવા માટે અથવા સોફ્ટ પીણાં (દા.ત. કોલા), ઊર્જા પીણાં અથવા અન્ય ખોરાક (દા.ત. ચોકલેટ) ઘડી છે.
પરંતુ કેફીન માત્ર એડિટિવ તરીકે ઉપયોગ થતો નથી ફૂડ ઉત્પાદન, તે ફાર્માસ્યુટિકલ્સ એક મહત્વપૂર્ણ સક્રિય સંયોજન તેમજ છે. કેફીન અર્ક એક સામાન્ય એપ્લિકેશન દા.ત. માથાનો દુખાવો અને આધાશીશી માટે અથવા પીડા રાહત દવાઓ માં સંમિશ્રણ.
કેફીન કાઢવા માટે, મુખ્ય અલ્કલી ઝેર કોફી માં, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ યોગ્ય પદ્ધતિ છે. વાંગ અને તેમના સાથીઓ [વાંગ એટ અલ. 2011] ના અભ્યાસમાં જણાયું છે કે માત્ર ટૂંકા નિષ્કર્ષણ સમય જો અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વાપરવામાં આવે છે, એક સંતૃપ્ત રાજ્ય સુધી પહોંચવા માટે જરૂરી છે. આ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ખૂબ જ કાર્યક્ષમ અને સમય કેફીન મેળવવા ટેકનિક બચત થાય છે.

એરોમેટિક અને સ્વાદ સંયોજનો

અસ્થિર કોફી સંયોજનો શેકેલા કોફી બીન સૌથી મૂલ્યવાન અપૂર્ણાંક છે અને કોફી તેની અનન્ય સ્વાદ અને સુગંધ આપે છે. દ્રાવ્ય કોફી ગુણવત્તા નોંધપાત્ર કોફી પાવડર સુવાસ સમાઈ કોફી તેલ ઉમેરા દ્વારા સુધારી શકાય છે.
સ્ટ્રોબેરીમાંથી ફિન્નોલિક સંયોજનોની નિષ્કર્ષણની સરખામણીમાં, એક તુલનાત્મક અભ્યાસમાં દર્શાવ્યું હતું કે અલ્ટ્રાસોનોગ્રાફી નિષ્કર્ષણ ફિનીોલોક્સના ઘટાડાને ઘટાડે છે અને ઘન-પ્રવાહી, પેટાવૃતિક પાણી અને માઇક્રોવેવ સહાયિત પદ્ધતિ સહિતની અન્ય નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓ સાથે સરખામણી કરવામાં ખૂબ ઝડપથી નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા છે. [હેરેરા એટ અલ. 2005]
વાંગ અને તેમના સાથીઓ [વાંગ એટ અલ અભ્યાસ થાય છે. 2011] બતાવે છે કે નીચા આવર્તન, ઉચ્ચ પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કોફી સુગંધની નિષ્કર્ષણ માટે વધુ કાર્યક્ષમ છે. ખાસ કરીને 4-Tridecanone અને 2-Methoxy-3-Methylpyrazine માટે, તેઓ અવાજ નિષ્કર્ષણ વધુ સરળ અને કાર્યક્ષમ ટેકનિક ખૂબ જ ઊંચી નિષ્કર્ષણ ઉપજ મેળવવા મળ્યાં નથી. વધુમાં, તે બતાવવામાં આવે કે તાપમાન કોફી સ્વાદ ઘટકો તરીકે નિયંત્રિત હોવું અનિવાર્ય છે ઊંચા તાપમાને ખૂબ જ અસ્થિર છે. તેઓ ટૂંકા સમય અવાજ ઇરેડિયેશન હેઠળ 35 ~ 65 ° સી વચ્ચે તાપમાન શ્રેણીમાં સારો નિષ્કર્ષણ પરિણામો પ્રાપ્ત કરી હતી.

ટી નિષ્કર્ષણ

ultrasonically આસિસ્ટેડ નિષ્કર્ષણ દ્વારા પ્રાપ્ત પરિણામો પણ ચા સંયોજનો (દા.ત. લીલી ચા leafs) ના નિષ્કર્ષણ માટે યોગ્ય છે. ઝિયા એટ અલ દ્વારા એક અભ્યાસ. નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં ઊંચી પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ દ્વારા મેળવી તે કરતાં ultrasonically સારવાર ચા રેડવાની ચા પોલિફીનોલ, એમિનો એસિડ અને કેફીન સામગ્રી દર્શાવે છે. આ એક organoleptic મૂલ્યાંકન બહાર આવ્યું દરમિયાન સુધારેલ પરિણામોમાં પરિણામો: અવાજ-આસિસ્ટેડ નિષ્કર્ષણ સાથે ચા પ્રેરણા ની સંવેદનાત્મક જાત પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ સાથે ચા પ્રેરણા કરતા સારો હતો. [ઝિયા એટ અલ. 2005]