ઓલિવ તેલની આડપેદાશોમાંથી અલ્ટ્રાસોનિક પોલિફિનોલ નિષ્કર્ષણ: સફળતાની ગાથા

ઓલિવનો ખોળ હવે માત્ર કૃષિ-ઔદ્યોગિક આડપેદાશ રહ્યો નથી – તે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવતા કુદરતી એન્ટીઑક્સિડન્ટ્સનો મૂલ્યવાન સ્રોત છે. આ અભ્યાસમાં, Natural Phenolics એ Hielscher સોનિકેટર UP400St નો ઉપયોગ કરીને હાઇડ્રોક્સિટાયરોસોલથી સમૃદ્ધ પોલિફિનોલ્સના જલીય નિષ્કર્ષણને શ્રેષ્ઠ બનાવ્યું. પરિણામો એક સુદૃઢ, પુનરુત્પાદનક્ષમ અને મોટા પાયે વિસ્તારી શકાય તેવી પ્રક્રિયા દર્શાવે છે, જેમાં શ્રેષ્ઠ બનાવેલી સોનિકેશન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ હાઇડ્રોક્સિટાયરોસોલની અનુમાનિત સાંદ્રતા 1609.5 mg/L પ્રાપ્ત થાય છે. આ કાર્ય દર્શાવે છે કે ચોકસાઈપૂર્ણ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ટેક્નોલોજી કેવી રીતે ઓલિવ તેલના કચરાને ખાદ્ય, કૃષિ અને ટકાઉ ઉદ્યોગ માટે ઉત્તમ ગુણવત્તાની જૈવ-આધારિત કાચી સામગ્રીમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે.

ઓલિવનો ખોળ – આડપેદાશ નહીં, પરંતુ એન્ટીઑક્સિડન્ટ્સથી સમૃદ્ધ સંસાધન

ઓલિવનો ખોળ (અલ્પેરુજો) ઓલિવ તેલના નિષ્કર્ષણની મુખ્ય આડપેદાશ છે; તેનું વાર્ષિક વૈશ્વિક ઉત્પાદન 13 થી 18 મિલિયન ટન સુધી પહોંચે છે. પોલિફિનોલ્સ આ કૃષિ-ઔદ્યોગિક અવશેષમાં ઊંચી સાંદ્રતામાં હાજર ગૌણ ચયાપચયજ પદાર્થો છે. આ સંયોજનો ઉત્કૃષ્ટ એન્ટીઑક્સિડન્ટ સક્રિયતા દર્શાવે છે, પરંતુ પર્યાવરણમાં તેમની ઉપચાર વિનાની હાજરી વિષવિજ્ઞાનની દૃષ્ટિએ નોંધપાત્ર પડકાર ઊભો કરે છે. કચરામાંથી મૂલ્ય સર્જવાના ક્ષેત્રમાં અગ્રણી તરીકે, Natural Phenolics આ સમસ્યાને ઉકેલવા આગળ આવે છે અને આ પર્યાવરણીય બોજને ટકાઉ આર્થિક સંપત્તિમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ ઉચ્ચ મૂલ્ય ધરાવતા ચયાપચયજ પદાર્થોનું નિષ્કર્ષણ કરીને, સ્પેનની કંપની Natural Phenolics ઉત્તમ ગુણવત્તાની જૈવ-આધારિત કાચી સામગ્રીનું ઉત્પાદન કરે છે. હાલમાં, Natural Phenolicsનું સંશોધન અને વિકાસ કાર્ય અદ્યતન વનસ્પતિ જૈવઉત્તેજકો અને ક્લીન-લેબલ એન્ટીઑક્સિડન્ટ ખાદ્ય પરિરક્ષકોના ઉત્પાદનમાં અગ્રસ્થાને છે.

 
Natural Phenolics વિશે
Natural Phenolics પરિચક્ર અર્થતંત્રમાં અગ્રસ્થાને રહેલી હરિત રસાયણશાસ્ત્રની કંપની છે, જે ઓલિવના ખોળ (અલ્પેરુજો)માંથી સંપૂર્ણ પાયે મૂલ્ય સર્જવામાં વિશેષતા ધરાવે છે. અદ્યતન ટકાઉ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા, અમે આ જટિલ કૃષિ-ઔદ્યોગિક અવશેષને ઉત્તમ ગુણવત્તાની જૈવ-આધારિત રાસાયણિક કાચી સામગ્રીમાં રૂપાંતરિત કરીએ છીએ.
 

સ્પેનના કાતાલોનિયામાં સ્થિત કંપની Natural Phenolics કૃષિ આડપેદાશોમાંથી ઉચ્ચ ગુણવત્તાના જૈવઉત્તેજકોનું ઉત્પાદન કરે છે

કાર્યક્ષમ અને પ્રમાણિત નિષ્કર્ષણ ટેક્નોલોજીઓની જરૂરિયાત

આ પૃષ્ઠભૂમિમાં, પ્રમાણિત અર્ક મેળવવા માટે યોગ્ય નિષ્કર્ષણ ટેક્નોલોજીની પસંદગી નિર્ણાયક છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત નિષ્કર્ષણ (UAE) એક શક્તિશાળી પદ્ધતિ તરીકે ઉભરી આવ્યું છે, જે અન્ય સંચાલકીય લાભો ઉપરાંત પુનરુત્પાદનક્ષમ પરિણામો આપે છે, નિષ્કર્ષણનો સમય ઘટાડે છે અને દ્રાવકનો વપરાશ ઓછો કરે છે.
અહીં, Natural Phenolics હાઇડ્રોક્સિટાયરોસોલ (HT) અને અન્ય પોલિફિનોલ્સથી સમૃદ્ધ પ્રમાણિત જલીય અર્ક મેળવવા માટે કરેલા શ્રેષ્ઠીકરણનાં પરિણામો રજૂ કરે છે. પ્રાયોગિક મોડેલ તરીકે કેન્દ્રીય સંયુક્ત અભિકલ્પ પસંદ કરવામાં આવ્યો હતો. મૂલ્યાંકન કરાયેલા પરિમાણો નિષ્કર્ષણનો કંપવિસ્તાર અને સમય હતાં, જ્યારે પ્રતિભાવ હાઇડ્રોક્સિટાયરોસોલની સાંદ્રતાના રૂપમાં માપવામાં આવ્યો હતો. આ હેતુ માટે, તેમણે Hielscher Ultrasonics સોનિકેટર UP400St નો ઉપયોગ કર્યો હતો, જેનું સંચાલન વપરાશકર્તા માટે સરળ હોવાથી અને કંપવિસ્તારના નિયંત્રણમાં ઊંચી ચોકસાઈ હોવાથી તેને પસંદ કરવામાં આવ્યું હતું.

અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણનો પ્રાયોગિક અભિકલ્પ: કંપવિસ્તાર અને નિષ્કર્ષણના સમયનું શ્રેષ્ઠીકરણ

કાચી સામગ્રીની પરિવર્તનશીલતાથી ધ્વનિક ઊર્જાની અસરોને અલગ તારવવા માટે આ ચોકસાઈપૂર્ણ નિયંત્રણ મૂળભૂત હતું. તમામ નિષ્કર્ષણો સૂકવેલા ઓલિવના ખોળ (20% ભેજનું પ્રમાણ, 1 mm કણનું કદ) અને દ્રાવક તરીકે પાણીનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યાં હતાં. સ્લરી 40% ઘન-પ્રવાહી ગુણોત્તર પર તૈયાર કરવામાં આવી હતી અને તમામ પ્રયોગો 35°Cના સ્થિર તાપમાને કરવામાં આવ્યા હતા. કોષ્ટક 1માં 12 પ્રયોગો ધરાવતા CCD મેટ્રિક્સ દ્વારા મૂલ્યાંકન કરાયેલી પ્રાયોગિક પરિસ્થિતિઓનો સાર આપવામાં આવ્યો છે.

કોષ્ટક 2 ઇષ્ટતમીકરણ માટે મોડેલની ગુણવત્તાનાં મૂલ્યાંકનો દર્શાવે છે. ગાણિતિક મોડેલે કુલ પરિવર્તનશીલતાના 72.02% ભાગને સમજાવ્યો (R2 = 0.7202), જે ઓલિવના ખોળના મેટ્રિક્સની જટિલ અને સ્વાભાવિક રીતે વિષમ પ્રકૃતિને ધ્યાનમાં લેતાં અત્યંત સંતોષકારક સુસંગતતા દર્શાવે છે. 12 પ્રયોગોના મેટ્રિક્સમાં સ્વાતંત્ર્યની કક્ષાઓ અત્યંત મર્યાદિત હોવાને કારણે મોડેલની સાર્થકતા (P = 0.101) પરંપરાગત 95% વિશ્વાસની સીમાથી સહેજ ઉપર હોવા છતાં, પ્રબળ ઋણ દ્વિઘાત ગુણાંકો b11 = -61.61 અને b22 = -71.61 ભૌતિક રીતે સુસંગત પરવલયાકાર નિષ્કર્ષણ ગતિકીની પુષ્ટિ કરે છે.

ઓલિવના ખોળમાંથી અલ્ટ્રાસોનિક પોલિફેનોલ નિષ્કર્ષણ: ડાબે – પદ્ધતિનું પ્રતિભાવ સપાટી મોડેલ; જમણે – સમોચ્ચ આલેખ

અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ દ્વારા હાઇડ્રોક્સીટાયરોસોલની સુદૃઢ પુનઃપ્રાપ્તિ

આકૃતિ 1A ઇષ્ટતમ બનાવેલા મોડેલનો પ્રતિભાવ સપાટી આલેખ દર્શાવે છે. ઉચ્ચતમ સપાટ પ્રદેશમાં આવેલો વિશાળ લાલ વિસ્તાર પ્રક્રિયાની સુદૃઢતાની પુષ્ટિ કરે છે, કારણ કે 50– 60% ની શ્રેણીમાં કંપનવિસ્તારના ફેરફારો હાઇડ્રોક્સીટાયરોસોલની સાંદ્રતામાં મોટા વધઘટ સર્જતા નથી. વ્યક્તિગત પરિબળોની અસરોનું વિશ્લેષણ કરતાં, કંપનવિસ્તારને 22% થી વધારીને 50% કરવાથી નિર્ણાયક અસર થાય છે અને નિષ્કર્ષણની ઉપજમાં તીવ્ર સુધારો થાય છે. તેનાથી વિપરીત, 20 મિનિટથી વધુ સમય સુધી નિષ્કર્ષણ કરવાથી ઉપજ સ્થિર થાય છે, જે આ તબક્કે દ્રાવકની સંતૃપ્તિ સૂચવે છે. અંતે, આ સંરચનાએ 61.5% કંપનવિસ્તાર અને 24.2 મિનિટના સોનિકેશન પર નિશ્ચિત ઇષ્ટતમ કાર્યકારી સ્થિતિ સફળતાપૂર્વક ઓળખી, જેમાં હાઇડ્રોક્સીટાયરોસોલની મહત્તમ અનુમાનિત સાંદ્રતા 1609.5 mg/L પ્રાપ્ત થઈ.

નિષ્કર્ષરૂપે, હાઇડ્રોક્સીટાયરોસોલના નિષ્કર્ષણ માટે અત્યંત પુનરુત્પાદનીય અને ઊર્જાની દૃષ્ટિએ ઇષ્ટતમ બનાવેલી પ્રક્રિયા પ્રાપ્ત કરવામાં Hielscher Ultrasonics ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ પાયારૂપ હતો. કંપનવિસ્તારના નિયંત્રણમાં અસાધારણ ચોકસાઈ અને UP400St સોનોટ્રોડનું સુદૃઢ યાંત્રિક કાર્યપ્રદર્શન એ ખાતરી આપે છે કે પ્રયોગશાળાના સ્તરે પ્રાપ્ત થયેલી આ સિદ્ધિઓને સતત પ્રવાહ ધરાવતી ઔદ્યોગિક પ્રણાલીઓમાં સરળતાથી અમલમાં મૂકી શકાય છે. વધુમાં, સ્પેનના કેટાલોનિયામાં Hielscher ના પ્રતિનિધિ Jover Labtech દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલી અસાધારણ તકનીકી સહાય અને સ્થાનિક સહયોગથી આ ઇષ્ટતમીકરણ તબક્કાની સફળતાને નોંધપાત્ર વેગ મળ્યો. અત્યાધુનિક ધ્વનિક હાર્ડવેર અને નજીકમાં ઉપલબ્ધ નિષ્ણાત ઇજનેરી સહાય વચ્ચેનો આ સમન્વય કૃષિ-ઔદ્યોગિક જૈવદ્રવ્યના ટકાઉ, પૂર્ણ પાયે વ્યાપારી મૂલ્યવર્ધન તરફનો નિશ્ચિત અને વ્યવહારુ માર્ગ સ્થાપિત કરે છે.

સાહિત્ય / સંદર્ભો

• Cánovas, Jaime; Barrajón-Catalán, Enrique; Micol, Vicente; Cárcel, J.; Garcia-Perez, Jose V. (2013): Kinetic and compositional study of phenolic extraction from olive leaves (var. Serrana) by using power ultrasound. Innovative Food Science & Emerging Technologies 17, 2013. 120–129.
• M. Rashidipour and R. Heydari (2018): Ultrasonic-Assisted Matrix Solid-Phase Dispersion and High-Performance Liquid Chromatography as an Improved Methodology for Determination of Oleuropein from Olive Leaves. Analytical and Bioanalytical Chemistry Research 52, 2018. 307-316.
• Rodríguez, Ó.; Bona, S.; Stäbler, A.; Rodríguez-Turienzo, L. (2022): Ultrasound-Assisted Extraction of Polyphenols from Olive Pomace: Scale Up from Laboratory to Pilot Scenario. Processes 2022, 10, 2481.
• Tamborrino, A., Romaniello, R., Perone, C. et al. (2021): Development of a Pressure Control System According to Paste Rheology for Ultrasound Processing in Industrial Olive Oil Extraction. Food Bioprocess Technol 14, 1897–1908 (2021).