મશરૂમના નિષ્કર્ષણ માટે પ્રોબ પ્રકારનું અલ્ટ્રાસોનિકેટર શા માટે શ્રેષ્ઠ છે?
શું તમે વિચારી રહ્યા છો કે અલ્ટ્રાસોનિક બાથ અથવા અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈ ટાંકીનો ઉપયોગ કરીને મશરૂમનું નિષ્કર્ષણ કરવાથી તમને અર્કની ઇચ્છિત ઉપજ શા માટે મળતી નથી? મશરૂમની કાઇટિન ધરાવતી કઠોર કોષભિત્તિઓ, શ્રેષ્ઠ નિષ્કર્ષણ તકનીક અને યોગ્ય દ્રાવકો વિશે તમારે જાણવાની જરૂર હોય તે બધું અહીં જાણો!
મશરૂમના નિષ્કર્ષણ માટે મારે તીવ્ર બળોની શા માટે જરૂર પડે છે?
તમામ ખાદ્ય મશરૂમની કોષભિત્તિઓ કાઇટિનની બનેલી હોય છે, જે કવચધારી પ્રાણીઓ અને જંતુઓનાં કવચ બનાવતો એ જ પદાર્થ છે. કાઇટિન ખૂબ જ મજબૂત પદાર્થ છે, જે મશરૂમના કોષોને તૂટવા સામે ઊંચી પ્રતિકારક્ષમતા આપે છે. કોષભિત્તિ અંતઃકોષીય વિભાગો સુધી પહોંચવામાં અવરોધ ઊભો કરે છે, જેમાં મશરૂમના જૈવસક્રિય અણુઓ રહેલા હોય છે. મશરૂમના મહત્વપૂર્ણ અણુઓમાં, ઉદાહરણ તરીકે, α- અને β-ગ્લુકાન્સ, પોલિસેકેરાઇડ્સ, ટેર્પીન્સ, એન્ટીઑક્સિડન્ટ્સ, વિટામિન્સ અથવા ભ્રમોત્પાદક સંયોજનોનો સમાવેશ થાય છે. મશરૂમની દરેક પ્રજાતિમાં જૈવસક્રિય સંયોજનોનો અનન્ય સમૂહ હોય છે. સ્વાસ્થ્યને પ્રોત્સાહન આપતા આ પદાર્થોને મશરૂમના કોષોમાંથી મુક્ત કરવા માટે કોષભિત્તિઓને તોડવી આવશ્યક છે. કાઇટિનની હાજરીને કારણે મશરૂમના કોષને તોડવાનું કામ પડકારજનક છે અને તેના માટે થોડું જ્ઞાન તથા અત્યાધુનિક સાધનોની જરૂર પડે છે.
પોર્ટેબલ અલ્ટ્રાસોનિકેટર UP100H મશરૂમના કાર્યક્ષમ નિષ્કર્ષણ માટે.
સોનિકેશન દ્વારા મશરૂમની કાઇટિન ધરાવતી કોષભિત્તિઓને તોડવી
કાઇટિન આહારતંતુઓ, પ્રિબાયોટિક્સ અને એન્ટીઑક્સિડન્ટ્સનો ઉત્તમ સ્રોત હોવા છતાં, સમસ્યા એ છે કે મનુષ્યોમાં કાઇટિનને વિઘટિત કરવાની ક્ષમતા નથી. આનો અર્થ એ પણ થાય છે કે જ્યારે તમે કોઈ પ્રક્રિયા કર્યા વિનાનાં કાચાં મશરૂમ ખાઓ છો, ત્યારે તમને મશરૂમમાં રહેલાં ઘણાં જૈવસક્રિય સંયોજનોનો લાભ મળતો નથી, કારણ કે તે કોષોની અંદર બંધાયેલાં હોય છે અને આ કોષો કાઇટિન ધરાવતી મજબૂત કોષભિત્તિઓથી સુરક્ષિત હોય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ મશરૂમનાં જૈવસક્રિય સંયોજનોને જૈવઉપલબ્ધ બનાવે છે, જેથી માનવ શરીર પોષક તત્ત્વને ઝડપથી અને સંપૂર્ણપણે શોષી શકે છે. વધુમાં, અલ્ટ્રાસોનિક પદ્ધતિથી મેળવેલા મશરૂમના અર્કમાં લાભદાયી પોષક તત્ત્વો સંકેન્દ્રિત હોય છે, જેથી મશરૂમના અર્કની નાની માત્રા પણ સ્વાસ્થ્યને પ્રોત્સાહન આપતાં ઇચ્છિત પરિણામો આપે છે.
મશરૂમના નિષ્કર્ષણ માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશન
અલ્ટ્રાસોનિકેશન એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં પ્રવાહીમાં કેવિટેશનના પરપોટા બનાવવા માટે ઉચ્ચ આવર્તનવાળા ધ્વનિ તરંગોનો ઉપયોગ થાય છે. જ્યારે આ પરપોટા ધસી પડે છે, ત્યારે તે તીવ્ર સ્થાનિક કતરણી બળો ઉત્પન્ન કરે છે, જે કોષોને તોડી શકે છે અને કોષોમાં રહેલા પદાર્થોને પ્રવાહીમાં મુક્ત કરી શકે છે.
મશરૂમના નિષ્કર્ષણમાં, મશરૂમની કોષભિત્તિઓને તોડવા અને તેમનાં જૈવસક્રિય સંયોજનોને દ્રાવકમાં મુક્ત કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિકેટરના બે પ્રકાર છે: બાથ પ્રકાર અને પ્રોબ પ્રકાર.
મારું અલ્ટ્રાસોનિક બાથ મશરૂમના નિષ્કર્ષણમાં નબળાં પરિણામો શા માટે આપે છે?
બાથ પ્રકારનું અલ્ટ્રાસોનિકેટર એવું ઉપકરણ છે જેમાં નમૂનાને દ્રાવકથી ભરેલા પાત્રમાં મૂકવામાં આવે છે અને સમગ્ર પાત્ર પર અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો લાગુ કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિ ઘણી બિનઅસરકારક ગણાય છે, કારણ કે અલ્ટ્રાસોનિક બાથ અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જાને અસમાન રીતે અને ઓછી તીવ્રતા સાથે વિતરિત કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિક બાથમાં મશરૂમના નમૂનાનું પરોક્ષ રીતે સોનિકેશન થતું હોવાથી, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ નમૂનામાં ઊંડે સુધી પ્રવેશી શકતું નથી. મશરૂમના પદાર્થ સુધી પહોંચતાં પહેલાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોને પાત્રની દીવાલોમાંથી પસાર થવું પડે છે. તેથી, અલ્ટ્રાસોનિક ટાંકીના પહેલેથી જ ઓછી તીવ્રતા ધરાવતા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગો વધુ નબળા પડે છે.
આ UV-Vis માપનો અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ અને અલ્ટ્રાસોનિક બાથ વચ્ચે નિષ્કર્ષણમાં રહેલો નોંધપાત્ર તફાવત દર્શાવે છે. પ્રોબ પ્રકારનું અલ્ટ્રાસોનિકેટર UP100H (કાળો આલેખ) અલ્ટ્રાસોનિક બાથ (લાલ આલેખ) કરતાં ચાગા મશરૂમના અર્કની નોંધપાત્ર રીતે વધુ ઉપજ આપે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબનો ઉપયોગ કરીને તીવ્ર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ નિષ્કર્ષણ
બીજી તરફ, પ્રોબ પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટરમાં એક ટોચ હોય છે – જેને સોનોટ્રોડ અથવા પ્રોબ કહેવામાં આવે છે – જેને સીધી નમૂનામાં દાખલ કરી શકાય છે, જેથી અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જાનો વધુ કેન્દ્રિત અને સ્થાનિક ઉપયોગ થઈ શકે છે. આના પરિણામે, ખાસ કરીને નમૂનાના ગાઢ અથવા પહોંચવામાં મુશ્કેલ વિસ્તારોમાં, કોષોનું વિઘટન અને જૈવસક્રિય સંયોજનોનું નિષ્કર્ષણ નોંધપાત્ર રીતે વધુ કાર્યક્ષમ બને છે.
પ્રોબ પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટર દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવતી અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જાનો કેન્દ્રિત અને સ્થાનિક ઉપયોગ એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે કાઇટિનને તોડવા માટે તેના પર પૂરતા પ્રમાણમાં ઊર્જા લાગુ પડે છે.
વધુમાં, પ્રોબને નમૂનાના જુદા જુદા વિસ્તારોમાં ખસેડીને વધારાનું સ્થૂળ સ્તરનું મિશ્રણ કરી શકાય છે, જેથી મશરૂમના તમામ ભાગો પર પૂરતા પ્રમાણમાં સોનિકેશન થાય તે સુનિશ્ચિત થાય છે. જાડી કોષભિત્તિઓ અથવા ગાઢ રચનાઓ ધરાવતા મશરૂમ માટે આ ખાસ કરીને મહત્વનું છે, કારણ કે અન્ય પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને સંપૂર્ણ નિષ્કર્ષણ સુનિશ્ચિત કરવું પડકારરૂપ બની શકે છે.
- વધુ સંપૂર્ણ નિષ્કર્ષણ
- વધુ ઉપજ
- ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા અર્ક
- ઝડપી પ્રક્રિયા
- શીત / બિનતાપીય પ્રક્રિયા
- કોઈપણ દ્રાવક સાથે સુસંગત
- ચલાવવામાં સરળ અને સલામત
- ઓછી જાળવણી
અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષક UP400St જૈવિક મશરૂમ અર્કના ઉત્પાદન માટે વપરાય છે.
મશરૂમના નિષ્કર્ષણ માટે અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબની અલ્ટ્રાસોનિક બાથ સાથે સરખામણી
સારાંશમાં, મશરૂમની કોષભિત્તિઓમાં રહેલા કાઇટિનને તોડવા અને જૈવસક્રિય સંયોજનોને મુક્ત કરવા માટે પ્રોબ પ્રકારના સોનિકેશનની ઉચ્ચ તીવ્રતા જરૂરી છે. પ્રોબ પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટર દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવતી અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જાનો કેન્દ્રિત અને સ્થાનિક ઉપયોગ એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે કાઇટિન પર પૂરતા પ્રમાણમાં સોનિકેશન થાય છે, જેના પરિણામે મશરૂમમાંથી જૈવસક્રિય સંયોજનોનું વધુ કાર્યક્ષમ અને સંપૂર્ણ નિષ્કર્ષણ થાય છે.
પ્રોબ પ્રકારનું અલ્ટ્રાસોનિકેટર સામાન્ય રીતે મશરૂમના નિષ્કર્ષણ માટે વધુ કાર્યક્ષમ માનવામાં આવે છે, કારણ કે તે બાથ પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિકેટરની સરખામણીમાં જૈવસક્રિય સંયોજનોનું વધુ સમાન અને સંપૂર્ણ નિષ્કર્ષણ કરી શકે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ અને અલ્ટ્રાસોનિક બાથનો ઉપયોગ કરીને થતી અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાઓ વચ્ચેના તફાવતો વિશે વધુ વાંચો!
અલ્ટ્રાસોનિક મશરૂમ નિષ્કર્ષણ માટે આદર્શ દ્રાવક કયું છે?
નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ તરીકે અલ્ટ્રાસોનિકેશન કોઈપણ દ્રાવક સાથે સુસંગત છે. આનો અર્થ એ છે કે યોગ્ય દ્રાવકની પસંદગી મશરૂમની પ્રજાતિ અને જે જૈવસક્રિય સંયોજનોનું નિષ્કર્ષણ કરવાનું હોય તેમને ધ્યાનમાં રાખીને કરવી જોઈએ.
મશરૂમમાં પોલિસેકેરાઇડ્સ, બીટા-ગ્લુકાન્સ, ટ્રાઇટર્પેનોઇડ્સ, ફિનોલિક સંયોજનો અને એર્ગોસ્ટેરોલ જેવાં વિવિધ જૈવસક્રિય સંયોજનો હોય છે, જે વિવિધ સ્વાસ્થ્યલાભો ધરાવતાં હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. મશરૂમમાંથી આ જૈવસક્રિય સંયોજનોનું નિષ્કર્ષણ વિવિધ દ્રાવકોનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે, જેમાં દરેકના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા હોય છે. મશરૂમમાંથી જૈવસક્રિય સંયોજનોના નિષ્કર્ષણ માટે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતાં કેટલાંક દ્રાવકો નીચે આપ્યાં છે:
- પાણી: મશરૂમમાંથી જૈવસક્રિય સંયોજનોના નિષ્કર્ષણ માટે પાણી એક સામાન્ય દ્રાવક છે. પોલિસેકેરાઇડ્સ અને બીટા-ગ્લુકાન્સ પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે, તેથી આ સંયોજનોના નિષ્કર્ષણ માટે પાણી આદર્શ દ્રાવક બને છે. પાણી સલામત અને બિનઝેરી દ્રાવક પણ છે, તેથી તે ખાદ્ય અને ઔષધીય ઉત્પાદનો માટે આદર્શ દ્રાવક બને છે.
- ઇથેનોલ: ઇથેનોલ એક ધ્રુવીય દ્રાવક છે, જેનો સામાન્ય રીતે મશરૂમમાંથી ફિનોલિક સંયોજનો અને ટ્રાઇટર્પેનોઇડ્સના નિષ્કર્ષણ માટે ઉપયોગ થાય છે. ઇથેનોલનો ઉપયોગ પોલિસેકેરાઇડ્સ અને બીટા-ગ્લુકાન્સના નિષ્કર્ષણ માટે પણ કરી શકાય છે, પરંતુ પાણીની સરખામણીમાં ઓછી ઉપજ મળે છે.
- જલીય ઇથેનોલ: જલીય ઇથેનોલ એટલે પાણી અને ઇથેનોલનું મિશ્રણ. પાણી અને ઇથેનોલનો ગુણોત્તર જરૂરિયાતો અનુસાર ગોઠવી શકાય છે. દ્રાવક તરીકે માત્ર પાણી અથવા માત્ર ઇથેનોલના ઉપયોગની સરખામણીમાં જલીય ઇથેનોલનો ઉપયોગ કરવાના અનેક ફાયદા છે. પ્રથમ, પાણીમાં ઇથેનોલ ઉમેરવાથી કેટલાક ફિનોલિક સંયોજનો અને ટ્રાઇટર્પેનોઇડ્સ જેવા અમુક જૈવસક્રિય સંયોજનોની દ્રાવ્યતા સુધરી શકે છે, જે માત્ર પાણીમાં બહુ દ્રાવ્ય હોતા નથી. બીજું, જલીય ઇથેનોલના ઉપયોગથી માત્ર પાણી અથવા માત્ર ઇથેનોલની સરખામણીમાં નિષ્કર્ષણની ઊપજ વધુ મળી શકે છે, કારણ કે તે જૈવસક્રિય સંયોજનોની વધુ વિશાળ શ્રેણીનું નિષ્કર્ષણ કરી શકે છે.
જલીય ઇથેનોલ દ્રાવકમાં ઇથેનોલની સાંદ્રતાની પસંદગી નિષ્કર્ષિત કરવામાં આવતા જૈવસક્રિય સંયોજનોની ધ્રુવીયતા પર આધાર રાખે છે. ઓછાં ધ્રુવીય સંયોજનોના નિષ્કર્ષણ માટે ઇથેનોલની વધુ સાંદ્રતા (70–100%) વાપરી શકાય છે, જ્યારે વધુ ધ્રુવીય સંયોજનોના નિષ્કર્ષણ માટે ઇથેનોલની ઓછી સાંદ્રતા (30–50%) વાપરી શકાય છે. - મિથેનોલ: મિથેનોલ અન્ય એક ધ્રુવીય દ્રાવક છે, જેનો ઉપયોગ મશરૂમમાંથી ફિનોલિક સંયોજનોના નિષ્કર્ષણ માટે કરી શકાય છે. મિથેનોલ ઝેરી હોવાથી તેનો ઉપયોગ સાવચેતીપૂર્વક કરવો જોઈએ. નિષ્કર્ષણ પછી મિથેનોલ દૂર કરવા માટે પરિષ્કૃત શુદ્ધીકરણ જરૂરી છે.
- એસિટોન: એસિટોન એક અધ્રુવીય દ્રાવક છે, જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે મશરૂમમાંથી એર્ગોસ્ટેરોલના નિષ્કર્ષણ માટે થાય છે. એસિટોન જ્વલનશીલ અને ઝેરી હોવાથી તેનો ઉપયોગ સાવચેતીપૂર્વક કરવો જોઈએ.
- હેક્ઝેન: હેક્ઝેન એક અધ્રુવીય દ્રાવક છે, જેનો ઉપયોગ મશરૂમમાંથી લિપોફિલિક સંયોજનોના નિષ્કર્ષણ માટે કરી શકાય છે. હેક્ઝેન જ્વલનશીલ અને ઝેરી હોવાથી તેનો ઉપયોગ સાવચેતીપૂર્વક કરવો જોઈએ.
મશરૂમમાંથી જૈવસક્રિય સંયોજનોના નિષ્કર્ષણ માટે દ્રાવકની પસંદગી નિષ્કર્ષિત કરવામાં આવતા સંયોજનના પ્રકાર અને નિર્ધારિત ઉપયોગ પર આધાર રાખે છે. મશરૂમમાંથી જૈવસક્રિય સંયોજનોના નિષ્કર્ષણ માટે પાણી અને જલીય ઇથેનોલ સામાન્ય રીતે સૌથી સલામત અને સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા દ્રાવકો છે. જોકે, વિશિષ્ટ ઉપયોગો માટે અથવા પાણીથી થતું નિષ્કર્ષણ પૂરતું ન હોય ત્યારે ઇથેનોલ, મિથેનોલ, એસિટોન અને હેક્ઝેન જેવા અન્ય દ્રાવકો વાપરી શકાય છે. આ દ્રાવકોનો ઉપયોગ સાવચેતીપૂર્વક કરવો અને યોગ્ય સલામતી પ્રક્રિયાઓનું પાલન કરવું જરૂરી છે.
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
Hielscher Ultrasonics પ્રયોગશાળા, પાઇલટ અને ઔદ્યોગિક સ્તરે મિશ્રણના ઉપયોગો, વિક્ષેપન, ઇમલ્સીકરણ અને નિષ્કર્ષણ માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર બનાવે છે.
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- Valu, Mihai-Vlad; Liliana Cristina Soare; Nicoleta Anca Sutan; Catalin Ducu; Sorin Moga; Lucian Hritcu; Razvan Stefan Boiangiu; Simone Carradori (2020): Optimization of Ultrasonic Extraction to Obtain Erinacine A and Polyphenols with Antioxidant Activity from the Fungal Biomass of Hericium erinaceus. Foods 9, No. 12, 2020.
- Valu, M.-V.; Soare,L.C.; Ducu, C.; Moga, S.; Negrea, D.; Vamanu, E.; Balseanu, T.-A.; Carradori, S.; Hritcu, L.; Boiangiu, R.S. (2021): Hericium erinaceus (Bull.) Pers. Ethanolic Extract with Antioxidant Properties on Scopolamine-Induced Memory Deficits in a Zebrafish Model of Cognitive Impairment. Journal of Fungi 2021, 7, 477.
- Asadi, Amin; Pourfattah, Farzad; Miklós Szilágyi, Imre; Afrand, Masoud; Zyla, Gawel; Seon Ahn, Ho; Wongwises, Somchai; Minh Nguyen, Hoang; Arabkoohsar, Ahmad; Mahian, Omid (2019): Effect of sonication characteristics on stability, thermophysical properties, and heat transfer of nanofluids: A comprehensive review. Ultrasonics Sonochemistry 2019.
જાણવા યોગ્ય તથ્યો
ફૂગની કોષભિત્તિઓના રચનાત્મક ઘટક તરીકે કાઇટિન
કાઇટિન એક બહુબહુલકીય પદાર્થ છે, જે એસ્કોમાઇસિટીસ, બેસિડિયોમાઇસિટીસ અને ફાઇકોમાઇસિટીસ સહિત ફૂગના ઘણા વર્ગોમાં વ્યાપકપણે જોવા મળે છે. કાઇટિન એક મજબૂત અણુ છે, જે લાંબી શૃંખલાઓ અને જાળીઓ બનાવી શકે છે અને ફૂગના કોષોની આસપાસ 3D માળખું પૂરું પાડે છે. ફૂગનું કાઇટિન માયસેલિયા, દાંડીઓ અને બીજાણુઓની રચનાત્મક પટલોમાં અને કોષભિત્તિઓમાં હાજર હોય છે અને મશરૂમના કોષીય માળખાને ઊંચી મજબૂતાઈ અને દૃઢતા આપે છે. જૈવબહુલક કાઇટિન એક સંશોધિત પોલિસેકેરાઇડ છે, જેમાં નાઇટ્રોજન હોય છે; તેનું સંશ્લેષણ N-acetyl-D-glucosamine (GlcNAc)ના એકમોમાંથી થાય છે અને ઊંચું આણ્વિક વજન તેની વિશેષતા છે.
કાઇટિનનો અણુ ફૂગની કોષભિત્તિઓમાં હાજર હોય છે. કાઇટિનની ઊંચી ભંગપ્રતિકારક ક્ષમતા, દૃઢતા અને કઠોરતાને કારણે મશરૂમના કોષોની કોષભિત્તિઓ તોડીને ખોલવા અને જૈવસક્રિય સંયોજનો મુક્ત કરવા માટે તીવ્ર બળોની જરૂર પડે છે. પ્રોબ પ્રકારનાં અલ્ટ્રાસોનિકેટર તીવ્ર કેવિટેશન અને કર્તન બળો ઉત્પન્ન કરે છે, જે મશરૂમમાંથી જૈવસક્રિય અણુઓનું કાર્યક્ષમ રીતે નિષ્કર્ષણ કરે છે.
કાઇટિનના અણુની રચના, જેમાં લાંબી શૃંખલાઓ બનાવવા માટે પુનરાવર્તિત થતા N-acetylglucosamineના એકમોમાંથી બે દર્શાવવામાં આવ્યા છે.
Hielscher Ultrasonics ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર પ્રયોગશાળાના કદથી લઈને ઔદ્યોગિક કદ સુધી બનાવે છે.