અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી કેસરનું નિષ્કર્ષણ

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તેની નિષ્કર્ષણ ક્ષમતા માટે જાણીતું છે. વનસ્પતિ સામગ્રીમાંથી સક્રિય સંયોજનો, સ્વાદદ્રવ્યો અને મસાલાઓનું અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી નિષ્કર્ષણ ખૂબ જ સફળ ઉપયોગ છે, કારણ કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડથી ઉત્પન્ન થતું કેવિટેશન વનસ્પતિના કોષોને તોડે છે અને દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ વધારે છે, જેથી કોષની અંદરની સામગ્રી ઉપલબ્ધ બને છે. આ રીતે વધુ કાર્યક્ષમ નિષ્કર્ષણ અને વધુ ઉપજ પ્રાપ્ત થાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક કેસર નિષ્કર્ષણ

નીચેનો વિડિયો પ્રોબ પ્રકારના સોનિકેટર UP100H દ્વારા કેસરના કાર્યક્ષમ અને સરળતાથી કરી શકાય તેવા નિષ્કર્ષણનું નિદર્શન કરે છે.
 

આ વિડિયોમાં 100W શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસોનિકેટર Hielscher UP100H વડે કેસરમાંથી સ્વાદ અને રંગ આપતાં સંયોજનોનું ઝડપી અને કાર્યક્ષમ અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ દર્શાવ્યું છે.

કેસર, એક ઉત્કૃષ્ટ મસાલો

વિશ્વબજારમાં સૌથી મોંઘા મસાલા તરીકે જાણીતું અને તેની નાજુક સુગંધિત સ્વાદલક્ષણા, કડવા સ્વાદ તથા આકર્ષક પીળા રંગથી વિશિષ્ટ બનતું કેસર (Crocus sativus) મુખ્યત્વે ઈરાન, સ્પેન, ગ્રીસ અને ભારતમાં ઉગાડવામાં આવે છે. મસાલા અને રંગદ્રવ્ય તરીકેના ઉપયોગ ઉપરાંત, કેસરને ઔષધીય વનસ્પતિ તરીકે પણ મહત્વ આપવામાં આવે છે અને તાજેતરથી ખાદ્ય ઉદ્યોગ માટે કુદરતી એન્ટીઑક્સિડન્ટના નવા સલામત સ્રોત તરીકે crocus sativus પર સંશોધન કરવામાં આવી રહ્યું છે. પ્રતિ ગ્રામ 14 યુરો સુધીની ઊંચી કિંમતનાં અનેક કારણો છે: પ્રથમ, 1 કિલોગ્રામ કેસર મસાલો મેળવવા માટે 1,00,000 થી 2,00,000 ક્રોકસનાં ફૂલો જરૂરી છે; બીજું, કેસરનાં ફૂલો પાનખરમાં માત્ર બે અઠવાડિયાં સુધી ખીલે છે; અને ત્રીજું, તેની લણણી સંપૂર્ણપણે માનવશ્રમથી કરવામાં આવે છે. કેસરનો મસાલો કેસર ક્રોકસના ફૂલના લાલ પરાગાસનમાંથી મેળવવામાં આવે છે. કેસરના દરેક છોડના ફૂલમાં ત્રણ લાલ પરાગાસન હોય છે. કેસરના પદાર્થો મેળવવા માટે આ ત્રણ પરાગાસન (સ્ત્રીકેસરનું પરાગ સ્વીકારતું ટોચનું અંગ) અને તેમની પરાગવાહિનીઓની લણણી કરવામાં આવે છે. સૂકવ્યા પછી, આ ભાગોનો ઉપયોગ રસોઈમાં સ્વાદવર્ધક તરીકે અથવા રંગદ્રવ્ય તરીકે કરવામાં આવે છે.

ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા કેસરના અર્કના ઉત્પાદન માટે સોનિકેશન

અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી નિષ્કર્ષણ એ કોષની અંદરની સામગ્રી તથા કાર્યાત્મક અને જૈવસક્રિય ઘટકોના નિષ્કર્ષણ માટેની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે. કેસરના લાલ પરાગાસન પર અલ્ટ્રાસોનિક વિકિરણ લાગુ કરી શકાય છે; તેમાં 150 કરતાં વધુ બાષ્પશીલ સુગંધિત પદાર્થો તેમજ કેરોટિનોઇડ્સ લાઇકોપીન, ઝિએક્સાન્થિન અને વિવિધ α- અને β-કેરોટીન જેવા અબાષ્પશીલ સક્રિય સંયોજનો હોય છે.
કેસરનો તીવ્ર વિશિષ્ટ સ્વાદ ખાસ કરીને ત્રણ સંયોજનોમાંથી ઉદ્ભવે છે: ક્રોસિન્સ, પિક્રોક્રોસિન અને સફ્રાનલ.

Kadkhodaee અને Hemmati-Kakhki એક અભ્યાસ રજૂ કરે છે જેમાં તેમણે “કેસરમાંથી સક્રિય સંયોજનોનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ” તપાસ્યું છે. આ અભ્યાસમાં તેમણે દર્શાવ્યું છે કે અલ્ટ્રાસોનિકેશનથી નિષ્કર્ષણની ઉપજમાં નોંધપાત્ર વધારો થયો અને પ્રક્રિયાના સમયમાં ઘણો ઘટાડો થયો. હકીકતમાં, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા નિષ્કર્ષણનાં પરિણામો ISO દ્વારા સૂચવવામાં આવેલી પરંપરાગત ઠંડા પાણીની નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ કરતાં સ્પષ્ટપણે વધુ સારાં હતાં. તેમના સંશોધન માટે Kadkhodaee અને Hemmati-Kakhki એ Hielscher ના અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણ UP50Hનો ઉપયોગ કર્યો છે. અલ્ટ્રાસોનિક વિકિરણનો લાભ તપાસવા માટે, કેસરની સમાન માત્રા (0.25g નમૂનો)નું ઠંડા પાણી દ્વારા નિષ્કર્ષણ કરવામાં આવ્યું છે: એક નમૂનાને Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર વડે ઉપચાર આપવામાં આવ્યો છે; બીજા નમૂના પર ISO દ્વારા ભલામણ કરાયેલી પરંપરાગત ઠંડા પાણીની નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા કરવામાં આવી છે. ઉપર દર્શાવ્યા પ્રમાણે, અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિથી કેસરનાં સંયોજનોની સ્પષ્ટપણે વધુ ઉપજ પ્રાપ્ત થઈ છે. સોનિકેશનનો સમય વધારવાથી ઉપજમાં વધારો થયો છે અને નિષ્કર્ષણ સમયના અંત તરફ સફ્રાનલમાં 15% સુધીનો વધારો પ્રાપ્ત થયો છે. સ્પંદિત સોનિકેશનથી શ્રેષ્ઠ પરિણામો પ્રાપ્ત થયાં છે. આનો અર્થ એ છે કે ટૂંકા સ્પંદન અંતરાલો સતત અલ્ટ્રાસોનિક ઉપચાર કરતાં વધુ અસરકારક હતા, કારણ કે સ્પંદિત અલ્ટ્રાસોનિક ક્ષેત્રમાં બે સ્પંદનો વચ્ચેનો સમય વિરામ તરીકે કાર્ય કરે છે. આ વિરામ દરમિયાન, નાના પરપોટા અને પરપોટાના પતનથી ઉત્પન્ન થયેલાં અસ્થિર પોલાણો તેમના કદ અનુસાર ઓગળી જાય છે અથવા તરતાં કેવિટેશન ક્ષેત્રની બહાર નીકળી જાય છે, જેથી પ્રવાહીની પ્રારંભિક સ્થિતિ પુનઃસ્થાપિત થાય છે. (Kadkhodaee et al., 2007) અલ્ટ્રાસાઉન્ડથી ઉત્પન્ન થતું કેવિટેશન અત્યંત તીવ્ર સ્થાનિક પરિસ્થિતિઓ સર્જતું હોવાથી, અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા કાર્યક્ષમ કોષભંગ અને કોષોના મેટ્રિક્સના અંદરના ભાગોમાંથી વધુ સંપૂર્ણ દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ દ્વારા નિષ્કર્ષણનાં વધુ સારાં પરિણામો આપે છે. કેસરનાં વનસ્પતિજન્ય રસાયણો અને જૈવઔષધીય પદાર્થોની પુનઃપ્રાપ્તિ પણ આશાસ્પદ ઉપયોગ છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી નિષ્કર્ષણની અસરકારકતા અંગે લાંબા સમયથી સંશોધન કરવામાં આવ્યું છે અને તે સુવિદિત છે. સંશોધન અને ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં પ્રોટીન, લિપિડ, ફિનોલિક સંયોજનો અને ઉત્સેચકોના નિષ્કર્ષણ માટે Hielscher સોનિકેટરનો પહેલેથી જ ખૂબ સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

નીચેનું કોષ્ટક અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટરની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે:

 

આ પ્રસ્તુતિમાં અમે તમને વનસ્પતિ અર્કના ઉત્પાદનનો પરિચય આપીએ છીએ. અમે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા વનસ્પતિ અર્કના ઉત્પાદનના પડકારો અને સોનિકેટર આ પડકારોને પહોંચી વળવામાં કેવી રીતે મદદ કરી શકે તે સમજાવીએ છીએ. આ પ્રસ્તુતિ તમને અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે બતાવશે. નિષ્કર્ષણ માટે સોનિકેટરનો ઉપયોગ કરવાથી તમે કયા લાભોની અપેક્ષા રાખી શકો અને તમારા અર્ક ઉત્પાદનમાં અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષક કેવી રીતે સામેલ કરી શકો તે તમે શીખશો.

 

સાહિત્ય/સંદર્ભો

• Kadkhodaee, R.; Hemmati-Kakhki, A. (2007): કેસરનાં સક્રિય સંયોજનોનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ. આમાં: Koochecki, A. et al. (સંપાદક): II. કેસરના જીવવિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી પર આંતરરાષ્ટ્રીય પરિસંવાદ. ISHS, ઈરાન 2007.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): લીલી ચામાંથી પરંપરાગત ગરમ પાણી અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયવાળી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને એપિગેલોકેટેચિન ગેલેટના નિષ્કર્ષણનાં પરિમાણોનું શ્રેષ્ઠીકરણ. ફૂડ એન્ડ બાયોપ્રોડક્ટ્સ પ્રોસેસિંગ 111 (2018). 37-44.
• Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Sambucus nigra L.નાં ફૂલો અને પાંદડાંના અર્કનું વનસ્પતિજન્ય રાસાયણિક પ્રોફાઇલિંગ અને બદામના વૃક્ષના રોગકારકો સામે તેમની સૂક્ષ્મજીવરોધી ક્ષમતા. ઇન્ટરનેશનલ જર્નલ ઑફ મોલેક્યુલર સાયન્સ, 2023.
• Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Ribes nigrumની કળીઓના પોલિફિનોલિક અંશના નિષ્કર્ષણ માટે પરંપરાગત પલાળવાની પદ્ધતિના વિકલ્પ તરીકે સ્પંદિત અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી નિષ્કર્ષણ: FINNOVER પ્રોજેક્ટ દ્વારા પ્રસ્તાવિત આહારપૂરકોની નવી શ્રેણી. Foods. 8. 466; 2019