डकवीड प्रोटीन निष्कर्षण
डकवीड (Lemna minor) तेजी से बढ़ने वाला एक जलीय पौधा है, जो प्रोटीन और अन्य पोषक यौगिकों से भरपूर होता है। डकवीड से प्रोटीन, लिपिड और पादप पोषक तत्व मुक्त करने के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का उपयोग अत्यधिक कुशल और विश्वसनीय प्रसंस्करण तकनीक के रूप में किया जाता है। सोनिकेशन से खाद्य-ग्रेड उत्पादों के लिए डकवीड का सरल और त्वरित उपचार संभव होता है।
पोषण संबंधी उद्देश्यों के लिए डकवीड
डकवीड (वंश Lemna), एक पुष्पीय जलीय पौधा, ज्ञात पुष्पीय पौधों में सबसे छोटा है। Wolffia, जल मसूर या जल लेंस के नाम से भी जाना जाने वाला डकवीड मीठे पानी के परिवेश में उगता है और दुनिया भर में पाया जाता है। डकवीड के वंशों में Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella और Wolffia जैसी विभिन्न प्रजातियाँ ज्ञात हैं। Lemna पौधे में तेजी से बढ़ने की क्षमता होती है और यह प्रतिदिन आकार में दोगुना हो सकता है, इसलिए पोषण, खाद्य सुरक्षा और कार्यात्मक खाद्य पदार्थों के क्षेत्र में काम करने वाले वैज्ञानिकों और खाद्य इंजीनियरों की डकवीड में रुचि बढ़ी है। दक्षिण-पूर्व एशिया के कुछ हिस्सों में डकवीड लंबे समय से अपने उच्च पोषक घनत्व के लिए जाना जाता है और इसकी उच्च प्रोटीन मात्रा (शुष्क द्रव्यमान के 45% से अधिक) के कारण इसे “वनस्पति मीटबॉल” उपनाम से जाना जाता है। डकवीड एक संपूर्ण प्रोटीन प्रोफ़ाइल प्रदान करता है (जैसे मुर्गी के अंडे), जिसमें सभी नौ आवश्यक और छह सशर्त आवश्यक अमीनो अम्ल होते हैं।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक UIP4000hdT डकवीड जैसे पादप पदार्थों से प्रोटीन, लिपिड और पादप पोषक तत्वों के निरंतर निष्कर्षण के लिए।
डकवीड से लिपिड और प्रोटीन
डकवीड में शुष्क भार के आधार पर 20–35% प्रोटीन, 4–7% वसा और 4–10% स्टार्च होता है। दिलचस्प बात यह है कि डकवीड में अमीनो अम्लों का वितरण WHO की अनुशंसाओं के करीब है, जिसमें उदाहरण के लिए 4.8% लाइसिन, 2.7% मेथियोनीन और सिस्टीन, तथा 7.7% फेनिलएलनिन और टायरोसिन होते हैं। बहुअसंतृप्त वसीय अम्लों की मात्रा 48 और 71% के बीच थी और n3 वसीय अम्लों की उच्च मात्रा के परिणामस्वरूप n6/n3 का अनुकूल अनुपात 0.5 या उससे कम था।” (Appenroth et al. 2017)
डकवीड नमूनों की SEM छवियाँ: ऊपरी पंक्ति में डकवीड के नियंत्रण नमूनों की अक्षुण्ण कोशिकाएँ दिखाई गई हैं
निचली पंक्ति में सोनिकेटर UP400ST का उपयोग करके निष्कर्षित किए गए डकवीड नमूने दिखाई गए हैं। कोशिकाओं में सोनिकेशन के कारण स्पष्ट यांत्रिक विघटन दिखाई देता है।
अध्ययन और छवियाँ: ©2023 Inguanez et. al.
डकवीड का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का उपयोग डकवीड के यौगिकों, विशेष रूप से प्रोटीन और लिपिड, को खाद्य उत्पादों के रूप में निकालने के लिए किया जाता है। जलीय डकवीड पौधे से Lemna प्रोटीन चूर्ण और Lemna लिपिड कुशलतापूर्वक मुक्त करके अलग किए जाते हैं।
डकवीड निष्कर्षण के लिए सोनिकेशन का उपयोग कैसे किया जाता है?
Lemna की कटाई के बाद अतिरिक्त पानी हटा दिया जाता है (उदाहरण के लिए, अपकेंद्रीकरण द्वारा)। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के लिए बायोमास से भरपूर (अर्थात Lemna की उच्च सांद्रता वाली) स्लरी बेहतर होती है, क्योंकि इससे अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया अधिक कुशल बनती है। डकवीड स्लरी में डकवीड और पानी या पसंद का कोई अन्य विलायक हो सकता है। इसके बाद इस स्लरी को एक अल्ट्रासोनिक रिएक्टर में डाला जाता है, जहाँ ध्वनिक कैविटेशन कोशिका मैट्रिक्स को तोड़ता है और अंतःकोशिकीय यौगिकों को पानी-आधारित या विलायक-आधारित निष्कर्षण माध्यम में मुक्त करता है।
- उच्च दक्षता
- उच्च उपज
- सौम्य, गैर-तापीय परिस्थितियाँ
- त्वरित प्रसंस्करण
- निष्कर्ष की श्रेष्ठ गुणवत्ता
- सुरक्षा
- आसान संचालन
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक UIP2000hdT
अपना निष्कर्षण विलायक चुनें
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण (लगभग) किसी भी प्रकार के विलायक के साथ संगत है। अनुसंधान में डकवीड के यौगिकों का निष्कर्षण ध्रुवीय विलायक एथेनॉल जैसे विलायकों के साथ-साथ विभिन्न अध्रुवीय विलायक मिश्रणों का उपयोग करके किया गया है, जिनमें अलग-अलग आयतन अनुपातों में मेथेनॉल–एथेनॉल, क्लोरोफॉर्म–एथेनॉल, हेक्सेन–एथेनॉल, डाइएथिल ईथर–एथेनॉल और पेट्रोलियम ईथर–एथेनॉल शामिल हैं।
अल्ट्रासोनिकेशन के साथ सही विलायक का उपयोग डकवीड बायोमास से पादप पोषक तत्वों के मुक्त होने को तीव्र करता है। अल्ट्रासोनिकेशन पादप कोशिका संरचनाओं का समांगीकरण करता है और उन्हें तोड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका विघटन और विखंडन होता है। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का उपयोग पादप, कवक और शैवाल के निष्कर्षों के उत्पादन में व्यापक रूप से किया जाता है।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण की क्रियाविधि
तरल पदार्थों या स्लरी में उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड ऊर्जा का संचार करने से ध्वनिक कैविटेशन, अपरूपण और कंपन जैसे तीव्र ऊर्जा वाले प्रभाव उत्पन्न होते हैं। उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड के इन प्रभावों का उपयोग कोशिकीय संरचनाओं को विखंडित और नष्ट करने के लिए सफलतापूर्वक किया जाता है। इसके अतिरिक्त, सोनिकेशन लिपिड, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के आणविक बंधों को तोड़ता है, जिससे लक्षित स्थूल पोषक तत्व और पादप रसायन डकवीड जैसे पादप कच्चे माल की कोशिकाओं के भीतर से मुक्त हो जाते हैं। इस प्रकार अल्ट्रासोनिकेशन निष्कर्षण को काफी अधिक तीव्र करता है और उसका समय काफी घटाता है।
डकवीड प्रोटीन और लिपिड के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक
Hielscher Ultrasonics की उच्च-प्रदर्शन वाली अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रणालियों का उपयोग दुनिया भर में अनुसंधान एवं विकास, छोटे, मध्यम और पूर्ण वाणिज्यिक उत्पादन स्तरों पर किया जाता है। उच्च-प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक निष्कर्षण प्रक्रिया को तीव्र करते हैं तथा उच्च-गुणवत्ता वाले निष्कर्ष के उत्पादन की उपज और समग्र दक्षता बढ़ाते हैं। Hielscher Ultrasonics किसी भी आयतन / प्रक्रिया क्षमता के लिए निष्कर्षण उपकरण प्रदान करता है। पादप निष्कर्षण में 25 वर्षों से अधिक के अनुभव के साथ, Hielscher Ultrasonics उच्च-प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के लिए आपका विश्वसनीय भागीदार है!
सोनिकेशन डकवीड से प्रोटीन और लिपिड के निष्कर्षण को बढ़ावा देता है
डकवीड निष्कर्षण के लिए उच्च-प्रदर्शन वाले अत्याधुनिक सोनिकेटर
Hielscher अल्ट्रासोनिकेटरों की स्मार्ट विशेषताएँ विश्वसनीय संचालन, पुनरुत्पादनीय परिणाम और उपयोग में सुगमता सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। सहज मेनू के माध्यम से संचालन सेटिंग्स तक आसानी से पहुँचा जा सकता है और उन्हें समायोजित किया जा सकता है; इस मेनू तक डिजिटल रंगीन टच-डिस्प्ले और ब्राउज़र रिमोट कंट्रोल के माध्यम से पहुँचा जा सकता है। इसलिए शुद्ध ऊर्जा, कुल ऊर्जा, आयाम, समय, दबाव और तापमान जैसी सभी प्रसंस्करण परिस्थितियाँ एक अंतर्निर्मित SD-कार्ड पर स्वचालित रूप से दर्ज हो जाती हैं। इससे आप पिछले सोनिकेशन चक्रों की समीक्षा और तुलना कर सकते हैं तथा डकवीड निष्कर्षण प्रक्रिया को उच्चतम दक्षता के लिए अनुकूलित कर सकते हैं।
Hielscher Ultrasonics प्रणालियों का उपयोग दुनिया भर में उच्च-गुणवत्ता वाले पादप निष्कर्षों के निर्माण के लिए किया जाता है। Hielscher औद्योगिक अल्ट्रासोनिकेटर निरंतर संचालन (24/7/365) में आसानी से उच्च आयामों पर चल सकते हैं। मानक सोनोट्रोड (अल्ट्रासोनिक प्रोब / हॉर्न) के साथ 200µm तक के आयाम आसानी से निरंतर उत्पन्न किए जा सकते हैं। इससे भी अधिक आयामों के लिए अनुकूलित अल्ट्रासोनिक सोनोट्रोड उपलब्ध हैं। अपनी मजबूती और कम रखरखाव की आवश्यकता के कारण, हमारी अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रणालियाँ आम तौर पर भारी कार्यभार वाले अनुप्रयोगों और कठिन परिवेशों में स्थापित की जाती हैं।
अल्ट्रासोनिक डकवीड निष्कर्षण, हमारी अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रणालियों और कीमत संबंधी जानकारी के बारे में अधिक जानने के लिए अभी हमसे संपर्क करें! हमारे अनुभवी कर्मचारी आपके अनुप्रयोग और प्रसंस्करण आवश्यकताओं पर आपके साथ चर्चा करके प्रसन्न होंगे!
नीचे दी गई तालिका हमारे अल्ट्रासोनिकेटरों की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
| बैच आयतन | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
|---|---|---|
| 1 से 500mL | 10 से 200mL/min | UP100H |
| 10 से 2000mL | 20 से 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 से 20L | 0.2 से 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 से 100L | 2 से 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 से 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | इससे अधिक | इन उपकरणों का समूह: UIP16000 |
हमसे संपर्क करें! / हमसे पूछें!
साहित्य / संदर्भ
- Mirón-Mérida, Vicente; Soria-Hernández, Cintya; Richards-Chávez, Alejandro; Ochoa-García, Juan; Rodríguez-López, Jorge; Chuck-Hernandez, Cristina (2024): The Effect of Ultrasound on the Extraction and Functionality of Proteins from Duckweed (Lemna minor). Molecules 29, 2024.
- Inguanez, L.; Zhu, X.; de Oliveira Mallia, J.; Tiwari, B.K.; Valdramidis, V.P. (2023): Extractions of Protein-Rich Alaria esculenta and Lemna minor by the Use of High-Power (Assisted) Ultrasound. Sustainability 2023, 15, 8024.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Klaus-J. Appenroth, K. Sowjanya Sree, Volker Böhm, Simon Hammann, Walter Vetter, Matthias Leiterer, Gerhard Jahreis (2017): Nutritional value of duckweeds (Lemnaceae) as human food. Food Chemistry, Volume 217, 2017. 266-273.
Hielscher Ultrasonics उच्च-प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र बनाता है, जिनके आकार प्रयोगशाला स्तर से लेकर औद्योगिक स्तर तक होते हैं।