સ્પિરુલિનાના રંગદ્રવ્યોનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ
સૂક્ષ્મશેવાળમાંથી ઉત્તમ ગુણવત્તાવાળા અર્કને અલગ કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ અત્યંત કાર્યક્ષમ હોવાનું સાબિત થયું છે. ફાઇકોસાયનિન જેવા સ્પિરુલિનાના રંગદ્રવ્યો સુપરફૂડ તરીકે જાણીતા છે, જેમાં એન્ટીઑક્સિડન્ટ્સ, વિટામિન્સ અને પ્રોટીનનું ઊંચું પ્રમાણ હોવાથી તે સ્વાસ્થ્યલાભમાં ફાળો આપે છે. પાઉડર અને ગોળીઓ જેવા અત્યંત સાંદ્ર પૂરક આહાર બનાવવા માટે સ્પિરુલિના શેવાળમાંથી વાદળી રંગદ્રવ્યોનું નિષ્કર્ષણ કરવું જરૂરી છે.
સ્પિરુલિના
Arthrospira platensis (A. platensis) અને Arthrospira maxima (A. maxima) સ્પિરુલિના નામથી ઓળખાય છે. સ્પિરુલિના વાદળી-લીલા શેવાળ છે, જે એમિનો ઍસિડ્સ અને એન્ટીઑક્સિડન્ટ્સથી સમૃદ્ધ છે. પ્રોટીન, ઉત્સેચકો, ખનિજો અને વિટામિન્સ A, K, B12, લોહ અને મેંગેનીઝ જેવા પોષક તત્ત્વોની ઊંચી માત્રાને કારણે તેમને સુપરફૂડ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. શેવાળના Arthrospira વંશમાં પ્રોટીનનું પ્રમાણ ખાસ કરીને ઊંચું હોય છે. તેમાં શુષ્ક વજનના આધારે પ્રોટીનનું પ્રમાણ 53 થી 68% હોય છે અને તે તમામ આવશ્યક એમિનો ઍસિડ્સની સંપૂર્ણ શ્રેણી પૂરી પાડે છે. વધુમાં, Arthrospira માં બહુઅસંતૃપ્ત ફેટી ઍસિડ્સ (PUFAs) ઊંચી માત્રામાં હોય છે, જે 5 થી 6% જેટલા કુલ લિપિડ પ્રમાણના આશરે 1.5 થી 2% જેટલા હોય છે. આ PUFAs માં γ-લિનોલેનિક ઍસિડ (GLA), એક આવશ્યક Omega-6 ફેટી ઍસિડ, સામેલ છે. Arthrospira ના અન્ય જૈવસક્રિય સંયોજનોમાં વિટામિન્સ, ખનિજો તેમજ પ્રકાશસંશ્લેષક રંગદ્રવ્યોનો સમાવેશ થાય છે.
નોંધ: વૈજ્ઞાનિક રીતે, Spirulina platensis (S. platensis) અને Spirulina maxima (S. maxima) ને અનુક્રમે Arthrospira platensis (A. platensis) અને Arthrospira maxima (A. maxima) કહેવું યોગ્ય છે. બંને જાતિઓનું એક સમયે Spirulina વંશમાં વર્ગીકરણ કરવામાં આવ્યું હતું અને આજ સુધી બોલચાલમાં તેઓ સ્પિરુલિના નામથી જાણીતી છે. જોકે Arthrospira અને Spirulina એમ બે અલગ વંશોની સ્થાપના હવે સામાન્ય રીતે સ્વીકારવામાં આવે છે, તેમ છતાં સ્પિરુલિના શબ્દનો ઉપયોગ ઘણી વાર વ્યાપક સંજ્ઞા તરીકે થાય છે.
સ્પિરુલિનાનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ
અલ્ટ્રાસોનિક કોષવિઘટકો (જેને અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષકો પણ કહેવામાં આવે છે) કોષની અંદરની સામગ્રી મુક્ત કરવા માટે કોષોને ખોલવાની તેમની ક્ષમતા માટે જાણીતા છે. જ્યારે તીવ્ર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોની ઊર્જા પ્રવાહીમાં સંયોજિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે ધ્વનિક પોલાણની ઘટના સર્જાય છે. પોલાણથી ઉત્પન્ન થતા બળો કોષભિત્તિઓને તોડે છે અને દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ વધારે છે, જેથી લક્ષિત જૈવસક્રિય સંયોજનો કોષમાંથી પ્રવાહીમાં પહોંચે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણના ફાયદા
- ઊંચી ઉપજ
- અર્કની ઉત્તમ ગુણવત્તા
- ઝડપી નિષ્કર્ષણ
- સૌમ્ય, બિન-તાપીય પ્રક્રિયા
- વિવિધ દ્રાવકો
- સલામત
- ચલાવવામાં સરળ
- રેખીય રીતે ઉત્પાદનનું પ્રમાણ વધારવું
- ઓછી જાળવણી
- રોકાણ પર ઝડપી વળતર
નિષ્કર્ષણની કાર્યપદ્ધતિ
Prabuthas et al. (2011) એ ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળો ફાઇકોસાયનિન અર્ક મેળવવા માટે નીચેની નિષ્કર્ષણ કાર્યપદ્ધતિ વિકસાવી છે: નિસ્યંદિત પાણી અને 1% CaCl2 દ્રાવણનો ઉપયોગ કરીને ફાઇકોસાયનિનની સાંદ્રતાના આધારે ફાઇકોસાયનિન નિષ્કર્ષણનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું. દરિયાઈ શેવાળ સ્પિરુલિનાનો ઉપયોગ સૂકવેલા સ્વરૂપમાં કરવામાં આવે છે, કારણ કે ભીની જૈવસામગ્રીને બેક્ટેરિયા તરત જ ઉપયોગમાં લે છે અને તેની પોષક રચનાને કારણે તેનું વિઘટન શરૂ થાય છે. તેથી આ સમસ્યાઓ ટાળવા માટે શેવાળની સૂકવેલી જૈવસામગ્રીનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. 0.1g સૂકવેલી જૈવસામગ્રીને દ્રાવકની એક માત્રા સાથે ભેળવીને નિષ્કર્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું; પ્રયોગની રચના અનુસાર સમય અને કંપનવિસ્તાર રાખીને સોનિકેશન કરવામાં આવ્યું હતું. નમૂનાના નિલંબનો પર Hielscher ના UP50H અલ્ટ્રાસોનિક કોષવિઘટકનો ઉપયોગ કરીને સોનિકેશન કરવામાં આવ્યું હતું, ત્યારબાદ શીતિત અપકેન્દ્રકનો ઉપયોગ કરીને 13,500rpm પર 15 min સુધી અપકેન્દ્રણ કરવામાં આવ્યું હતું. કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ અને નિસ્યંદિત પાણી જેવા જુદા જુદા દ્રાવકો સાથે નિષ્કર્ષણ દરમિયાન ફાઇકોસાયનિન અને પ્રોટીનના પ્રમાણની તપાસ કરવામાં આવી હતી.
ફાઇકોસાયનિનની મહત્તમ માત્રા, 0.3116mg/ml, કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ દ્રાવણમાં મળી હતી, ત્યારબાદ નિસ્યંદિત પાણીમાં 0.299mg/ml મળી હતી. પ્રોટીનની મહત્તમ માત્રા, 63.63%, નિસ્યંદિત પાણીના દ્રાવકમાં અને 54.69% કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ દ્રાવણમાં મળી હતી. તેથી અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી ફાઇકોસાયનિનના નિષ્કર્ષણ માટે CaCl2 દ્રાવણ શ્રેષ્ઠ દ્રાવક હોવાનું જણાયું હતું.
સ્પિરુલિનાના નિષ્કર્ષણ માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષકો
વનસ્પતિ અને વનસ્પતિજન્ય જૈવસામગ્રીમાંથી જૈવસક્રિય પદાર્થોના શક્તિશાળી, વિશ્વસનીય અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણની વાત આવે ત્યારે Hielscher તમારા લાંબા અનુભવ ધરાવતા ભાગીદાર છે. તમામ અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષકો 24/7 ચલાવી શકાય છે અને આહાર માટેના અર્કના વ્યાવસાયિક ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે. અમારી ઉત્પાદન શ્રેણીમાં નાના હાથમાં પકડી શકાય તેવા જૈવવિઘટકોથી લઈને પાઇલટ અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ અને ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીઓ સુધીની સંપૂર્ણ શ્રેણી સામેલ છે. વિવિધ સોનોટ્રોડ્સ અને પ્રવાહ કોષ રિએક્ટર્સ જેવી વિવિધ સહાયક સામગ્રી તમારી પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતો અનુસાર શ્રેષ્ઠ અનુકૂલન શક્ય બનાવે છે. Hielscher ના તમામ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ મજબૂત છે, ચલાવવામાં સરળ છે અને વપરાશકર્તાની સુવિધાને ધ્યાનમાં રાખીને બનાવવામાં આવ્યા છે. અમારા ડિજિટલ રીતે નિયંત્રિત અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ સોનિકેશનના ડેટાની આપમેળે નોંધ રાખવા માટે અંતર્નિર્મિત SD કાર્ડ સાથે આવે છે.
નીચેનું કોષ્ટક અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો ખ્યાલ આપે છે:
| બેચનું ઘનફળ | પ્રવાહ દર | ભલામણ કરેલ 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 | UIP4000 |
| n.a. | 10 થી 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | વધુ | આ ઉપકરણોનો સમૂહ: UIP16000 |
- સોનિકેશનમાં લાંબા સમયનો અનુભવ
- ઉચ્ચ ગુણવત્તા
- મજબૂતાઈ
- 24/7 સંચાલન
- પ્રવાહી વિના ચાલવાથી થતા નુકસાન સામે સુરક્ષિત
- રેખીય રીતે ઉત્પાદનનું પ્રમાણ વધારવાની ક્ષમતા
- ઉત્કૃષ્ટ ગ્રાહક સેવા
- ઓછી જાળવણી
- તાલીમ અને સ્થાપન સેવા
- તકનીકી કેન્દ્ર
- પ્રક્રિયા વિકાસ
- જરૂરિયાત મુજબ બનાવેલ અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણો
અમારો સુપ્રશિક્ષિત કર્મચારીવર્ગ ઉચ્ચ સ્તરની ગ્રાહક સેવા અને વ્યાવસાયિક પરામર્શ સુનિશ્ચિત કરે છે.
આજે જ અમારો સંપર્ક કરો! તમારા ઉપયોગ માટે સૌથી યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષકની ભલામણ કરવામાં અમને આનંદ થશે.
સાહિત્ય/સંદર્ભો
- Merlyn Sujatha Rajakumar and Karuppan Muthukumar (2018): Influence of pre-soaking conditions on ultrasonic extraction of Spirulina platensis proteins and its recovery using aqueous biphasic system. Separation Science and Technology 2018.
- Smriti Kana Pyne, Paramita Bhattacharjee, Prem Prakash Srivastav (2020): Process optimization of ultrasonication-assisted extraction to obtain antioxidant-rich extract from Spirulina platensis. Sustainability, Agri, Food and Environmental Research 8(4), 2020.
- Zhou, Jianjun; Min Wang, Francisco J. Barba, Zhenzhou Zhu, Nabil Grimi (2023):
A combined ultrasound + membrane ultrafiltration (USN-UF) process for enhancing saccharides separation from Spirulina (Arthrospira platensis). Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 85, 2023. - Bachchhav M.B., Kulkarni M.V., Ingale A.G. (2017): An efficient extraction of phycocyanin by ultrasonication and separation using ‘sugaring out’. Phykos 47 (2): 19-24 (2017).
- Prabuthas P., Majumdar S., Srivastav P.P., Mishra H.N. (2011): Standardization of rapid and economical method for neutraceuticals extraction from algae. Journal of Stored Products and Postharvest Research Vol. 2(5) pp. 93 – 96, May 2011.
જાણવા યોગ્ય તથ્યો
સ્પિરુલિના
સ્પિરુલિના એક પ્રકારના સાયનોબેક્ટેરિયા (સાયનોફાઇટા તરીકે પણ ઓળખાતા) છે, જે પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા પોતાની ઊર્જા મેળવતા બેક્ટેરિયાનો એક સમુદાય છે. તેઓ ઑક્સિજન ઉત્પન્ન કરી શકતા એકમાત્ર પ્રકાશસંશ્લેષક આદિકોષકેન્દ્રીઓ છે. સાયનોબેક્ટેરિયા નામ બેક્ટેરિયાના રંગ પરથી આવ્યું છે (ગ્રીક: κυανός, લિપ્યંતરણ: kyanós, શાબ્દિક અર્થ: વાદળી). તેમના રંગને કારણે તેમને વાદળી-લીલા શેવાળ પણ કહેવામાં આવે છે, જોકે આધુનિક ઉપયોગમાં શેવાળ શબ્દ માત્ર સુકોષકેન્દ્રીઓ માટે જ વપરાય છે. Spirulina platensis (S. platensis) એક બહુતંતુમય આદિકોષકેન્દ્રી સાયનોબેક્ટેરિયમ છે, જેને ખુલ્લા તળાવો અથવા બંધ જૈવ રિએક્ટર્સમાં એકલ સંવર્ધન તરીકે સરળતાથી ઉછેરી શકાય છે. C-ફાઇકોસાયનિન (C-PC) સ્પિરુલિનામાં મુખ્ય ફાઇકોબિલિપ્રોટીન છે.
સ્પિરુલિનાના અર્ક
સ્પિરુલિના દરિયાઈ સાયનોબેક્ટેરિયા (વાદળી-લીલા શેવાળ) ની જૈવસામગ્રીમાંથી મેળવવામાં આવતો લોકપ્રિય પૂરક આહાર છે. વનસ્પતિ આધારિત પ્રોટીન અને રંગદ્રવ્યના પૂરક આહાર તૈયાર કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી સ્પિરુલિનાની બે જાતિઓ Arthrospira platensis અને Arthrospira maxima છે. આ સૂક્ષ્મશેવાળમાંથી મુક્ત થતો અર્ક એન્ટીઑક્સિડન્ટ્સ, એમિનો ઍસિડ્સ અને વિટામિન્સથી સમૃદ્ધ હોય છે. તેથી, વાદળી અર્કનો પાઉડર રસ, સ્મૂધી, શેક અને પીણાંમાં ઉમેરવામાં આવે છે અને તે તેમને સુંદર ઘેરો વાદળી રંગ આપે છે. વૈકલ્પિક રીતે, સ્પિરુલિનાનો અર્ક ગોળીના સ્વરૂપમાં લઈ શકાય છે.
ફાઇકોસાયનિન, એલોફાઇકોસાયનિન અને ફાઇકોએરિથ્રિન પ્રકાશ ગ્રહણ કરતા ફાઇકોબિલિપ્રોટીન કુળના રંગદ્રવ્ય-પ્રોટીન સંકુલો છે, જે તેમના તીવ્ર આછા વાદળી રંગ માટે જાણીતા છે. ફાઇકોસાયનિન હરિતદ્રવ્યનું સહાયક રંગદ્રવ્ય છે. તમામ ફાઇકોબિલિપ્રોટીન્સ પાણીમાં દ્રાવ્ય હોવાથી તેઓ પટલની અંદર હાજર હોતા નથી, પરંતુ ફાઇકોબિલિપ્રોટીન્સ સમુચ્ચયો (જેને ફાઇકોબિલિસોમ્સ કહેવામાં આવે છે) તરીકે કોષપટલ સાથે જોડાયેલા હોય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ અને કોષવિઘટન
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત નિષ્કર્ષણ (UAE) નો ઉપયોગ વનસ્પતિજન્ય સામગ્રી તેમજ પેશીમાંથી જૈવસક્રિય સંયોજનોને મુક્ત કરવા અને અલગ કરવા માટે થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાઓમાં, તીવ્ર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોની ઊર્જા માધ્યમમાં સંયોજિત કરવામાં આવે છે, જ્યાં તરંગો વારાફરતી સંકોચન અને વિસ્તરણ પેદા કરે છે. સંકોચન / વિસ્તરણના ચક્રો દરમિયાન શૂન્યાવકાશવાળા પરપોટા બને છે, જે અનેક ચક્રો દરમિયાન વધતા રહે છે, જ્યાં સુધી તેઓ વધુ ઊર્જા શોષી ન શકે અને પછી તીવ્રતાથી અંદરની તરફ ધસી પડીને ફૂટી જાય છે. પરપોટાના આ અંતઃસ્ફોટથી અત્યંત ઊર્જાયુક્ત અવસ્થા સર્જાય છે, જેમાં સ્થાનિક સ્તરે 5000K સુધીનું તાપમાન, 1000atm જેટલા દબાણ તફાવતો, 1010 K/s કરતાં વધુ ગરમ થવાના અને ઠંડા પડવાના દર તેમજ 280m/s વેગવાળી પ્રવાહી ધારાઓ ઉત્પન્ન થાય છે. આ ઘટના ધ્વનિક પોલાણ તરીકે ઓળખાય છે.



