पावर-अल्ट्रासाउंड से विलायक-मुक्त कैफीन निष्कासन
- कॉफी और चाय से कैफीन हटाने की पारंपरिक प्रक्रिया में विषैले विलायकों का उपयोग आवश्यक होता है।
- अल्ट्रासोनिक कैफीन निष्कासन प्रक्रिया को तीव्र बनाने की एक कुशल विधि है, जिससे कठोर विलायकों का उपयोग किए बिना जल-आधारित निष्कर्षण प्रक्रिया द्वारा कैफीन हटाया जा सकता है।
- अल्ट्रासोनिक कैफीन निष्कासन उच्च गुणवत्ता वाले कैफीन-रहित कॉफी, चाय और कोको उत्पाद बनाने की एक किफायती, प्रभावी और पर्यावरण-अनुकूल विधि है।
अल्ट्रासोनिकेशन से कैफीन निष्कासन
कैफीन एक जल में घुलनशील पदार्थ है, इसलिए कॉफी, चाय और कोको से कैफीन हटाने के लिए पानी का उपयोग किया जा सकता है। कैफीन हटाने की पारंपरिक प्रक्रियाओं में प्रक्रिया को तेज करने के लिए कैफीन हटाने वाले कारक के रूप में किसी रसायन (जैसे मेथिलीन क्लोराइड, CO2 या एथिल एसीटेट) का उपयोग किया जाता है। कैफीन हटाने वाले कारक के रूप में सक्रिय चारकोल के साथ अल्ट्रासोनिक जल-आधारित निष्कर्षण का उपयोग करके, एक जैविक और पर्यावरण के लिए अहानिकर प्रक्रिया में कैफीन-रहित कॉफी, चाय या कोको उत्पाद तैयार किया जाता है।
- उच्च गुणवत्ता (प्रीमियम कॉफी)
- विलायक-मुक्त
- सौम्य, गैर-तापीय
- ऊर्जा की बचत
- त्वरित
- जैविक प्रमाणित उत्पादों के लिए उपयुक्त
- निवेश पर शीघ्र प्रतिफल
- आसान संचालन
- पर्यावरण-अनुकूल
अल्ट्रासोनिक रूप से तीव्र किया गया Swiss Water Decaffeination
अल्ट्रासोनिक सहायता से कैफीन हटाना तथाकथित Swiss water decaffeination की प्रक्रिया को अधिक तीव्र बनाने की एक विधि है।
Swiss water कैफीन निष्कासन प्रक्रिया कॉफी के दानों, चाय की पत्तियों और कोको के दानों से कैफीन हटाने के लिए घुलने और परासरण के आधार पर काम करती है।
Swiss Water कैफीन निष्कासन प्रक्रिया में प्रोब-प्रकार के अल्ट्रासोनिकेटर को एकीकृत करने के अंतर्गत कैफीन निष्कर्षण बढ़ाने के लिए प्रक्रिया के विशिष्ट चरणों में सोनिकेशन शामिल किया जाता है। Swiss water कैफीन निष्कासन प्रक्रिया में चार प्रमुख चरण होते हैं। हालांकि अधिक कुशल कैफीन निष्कासन के लिए अल्ट्रासाउंड का कार्यान्वयन विशिष्ट व्यवस्था और उपकरणों के अनुसार भिन्न हो सकता है, यहां एक सामान्य रूपरेखा दी गई है कि प्रक्रिया में सुधार के लिए प्रोब-प्रकार के अल्ट्रासोनिकेटर मुख्यतः किस तरह एकीकृत किए जाते हैं:
- भिगोने का चरण: Swiss Water कैफीन निष्कासन प्रक्रिया के शुरुआती चरण में हरे कॉफी दानों को गर्म पानी में भिगोया जाता है, ताकि स्वादयुक्त जलीय घोल तैयार हो सके। भिगोने के इस चरण के दौरान दानों से कैफीन के निष्कर्षण को सुगम बनाने के लिए प्रोब-प्रकार के अल्ट्रासोनिकेटर से सोनिकेशन किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिकेशन पादप सामग्रियों से कैफीन जैसे जैवसक्रिय यौगिकों की निष्कर्षण प्रक्रियाओं को तीव्र बनाने की अपनी क्षमता के लिए सुविख्यात है। अल्ट्रासोनिक / ध्वनिक कैविटेशन के यांत्रिक बल कोशिकाओं में छिद्र बनाते हैं और उनका विघटन करते हैं तथा द्रव्यमान अंतरण को बढ़ावा देते हैं। इससे कैफीन दानों से हटकर कुशलतापूर्वक पानी में मुक्त होता है। इन प्रभावों के कारण सोनिकेशन कैफीन हटाने की प्रक्रिया को काफी तेज कर देता है। अल्ट्रासोनिक रूप से निष्कर्षित कैफीन खाद्य पदार्थों और पेय पदार्थों, जैसे ऊर्जा पेयों, के लिए एक मूल्यवान योजक है।
- कैफीन हटाने का चरण: शुरुआती भिगोने के बाद, कैफीन युक्त स्वादयुक्त पानी को कॉफी के दानों से अलग किया जाता है। कैफीन हटाने के लिए इस पानी को आम तौर पर सक्रिय चारकोल फिल्टरों से गुजारा जाता है। इस फिल्टर के छिद्रों का आकार ऐसा निर्धारित किया जाता है कि वे केवल बड़े कैफीन अणुओं को रोकें, जबकि तेल और स्वाद के छोटे अणुओं को गुजरने दें। इसका अर्थ है कि चारकोल फिल्टर कैफीन को रोक लेता है, जबकि छने हुए पानी में वे सभी छोटे जैवसक्रिय पदार्थ मौजूद रहते हैं, जो कॉफी, चाय और कोको को उनकी विशिष्ट सुगंध और पोषण मूल्य देने के लिए जाने जाते हैं।
- पुनः अवशोषण का चरण: कैफीन और स्वाद के अणुओं से रहित किए गए कॉफी के दानों को त्याग दिया जाता है। कैफीन-मुक्त, स्वाद और पॉलीफेनॉल से समृद्ध पानी (जिसे “ग्रीन कॉफी एक्सट्रैक्ट” भी कहा जाता है) अत्यंत मूल्यवान होता है और इसका उपयोग अभी भी कैफीन युक्त कॉफी दानों के एक नए बैच से कैफीन हटाने के लिए किया जाता है।
चूंकि यह पानी स्वाद के अणुओं और अन्य जैवसक्रिय पदार्थों से संतृप्त होता है, इसलिए ये यौगिक कॉफी दानों के नए बैच में घुल नहीं सकते। इससे केवल कैफीन के अणु कॉफी दानों से पानी में मुक्त होते हैं और सुगंध तथा अन्य मूल्यवान पादप-रसायनों को हटाए बिना कैफीन निष्कासन होता है। स्वादयुक्त पानी के कैफीन से मुक्त हो जाने पर, इसे हरे कॉफी दानों के एक नए बैच से कैफीन निकालने के लिए दोबारा उपयोग किया जाता है। पुनः अवशोषण के इस चरण में भी प्रोब-प्रकार के अल्ट्रासोनिकेशन का उपयोग लाभकारी हो सकता है। हरे दानों को स्वादयुक्त पानी में भिगोया जाता है और कैफीन निष्कर्षण को सुगम बनाने के लिए अल्ट्रासोनिकेशन किया जाता है। सोनिकेशन दानों में पानी का प्रवेश बढ़ाने में मदद करता है, जिससे निष्कर्षण की दक्षता बढ़ती है और निष्कर्षण में लगने वाला समय कम होता है। - बार-बार पुनः अवशोषण और सुखाना: पुनः अवशोषण और सोनिकेशन के चरणों को कैफीन निष्कासन का वांछित स्तर प्राप्त होने तक कई बार दोहराया जा सकता है। अंतिम पुनः अवशोषण के बाद, कैफीन-रहित कॉफी दानों को आम तौर पर सुखाया जाता है और स्वादयुक्त पानी अगले बैच में दोबारा उपयोग के लिए तैयार होता है।
अल्ट्रासोनिक रूप से तीव्र किया गया Swiss Water कैफीन निष्कासन: औद्योगिक अल्ट्रासोनिकेटर UIP6000hdT निरंतर कैफीन निष्कासन के लिए
कॉफी दानों से अल्ट्रासोनिक कैफीन निष्कासन का केस अध्ययन
Huamaní-Meléndez और Darros-Barbosa (2018) के अध्ययन का उद्देश्य जलीय माध्यम का उपयोग करके अरेबिका कॉफी दानों से कैफीन के निष्कर्षण पर अल्ट्रासाउंड की तीव्रता, पल्स और तापमान के प्रभाव की जांच करना था। शोधकर्ताओं ने Hielscher उच्च-तीव्रता अल्ट्रासाउंड प्रोब UP400S (400 watts; बाईं ओर चित्र देखें) का उपयोग किया और विभिन्न तीव्रताओं, पल्स अवधियों और तापमानों पर प्रयोग किए। उन्होंने पाया कि अल्ट्रासाउंड की तीव्रता और पल्स अवधि बढ़ाने से कैफीन निष्कर्षण की दर बढ़ी, लेकिन केवल एक निश्चित बिंदु तक, जिसके बाद इन्हें और बढ़ाने से निष्कर्षण में कोई उल्लेखनीय सुधार नहीं हुआ। कैफीन निष्कर्षण के लिए इष्टतम परिस्थितियां 75 W/cm2 की अल्ट्रासाउंड तीव्रता, 5 sec की पल्स अवधि और 25°C का तापमान पाई गईं। यह अध्ययन कॉफी दानों से कैफीन निकालने के लिए अल्ट्रासाउंड के उपयोग का एक विशिष्ट प्रोटोकॉल प्रदान करता है और संकेत देता है कि यह विधि कैफीन हटाने की पारंपरिक प्रक्रियाओं का एक प्रभावी और पर्यावरण-अनुकूल विकल्प हो सकती है।
विलायक-मुक्त कैफीन निष्कासन के लिए उच्च-प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर
Hielscher Ultrasonics आपको सौम्य, फिर भी अत्यधिक प्रभावी निष्कर्षण और कैफीन निष्कासन प्रक्रियाओं के लिए उच्च-प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर प्रदान करता है। प्रति अल्ट्रासोनिकेटर 50 से 16,000 watts तक की अल्ट्रासाउंड शक्ति वाले Hielscher के अल्ट्रासोनिकेटर पोर्टफोलियो में आपकी कॉफी ब्रूइंग और कैफीन निष्कासन प्रक्रिया के लिए आदर्श अल्ट्रासोनिकेटर उपलब्ध है!
उच्च-शक्ति वाले अल्ट्रासोनिकेटर और उनके अनुप्रयोगों के क्षेत्र में लंबे अनुभव वाले निर्माता और परामर्शदाता के रूप में, Hielscher अल्ट्रासोनिक सहायता प्राप्त निष्कर्षण प्रक्रियाओं के लिए आपका भागीदार है। Hielscher अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर खाद्य और पेय, औषधि तथा रासायनिक उद्योगों के अनुप्रयोगों के लिए दुनिया भर में स्थापित हैं।
हम उच्च-शक्ति वाले अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक की आपूर्ति करने के साथ-साथ अपने गहन ज्ञान से भी ग्राहकों की सहायता करते हैं। हमारी ग्राहक सेवा में परामर्श और व्यवहार्यता अध्ययनों से लेकर प्रक्रिया अनुकूलन, पायलट उपकरण और औद्योगिक स्तर पर अल्ट्रासोनिक प्रणालियों की स्थापना तक शामिल हैं।
अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर और सहायक उपकरणों (जैसे सोनोट्रोड, प्रवाह सेल और रिएक्टर) की व्यापक श्रृंखला प्रदान करते हुए, हम आपकी प्रक्रिया की क्षमता और परिस्थितियों की आवश्यकताओं को पूरा करने वाली सबसे उपयुक्त प्रणाली की सिफारिश कर सकते हैं। मौजूदा प्रक्रिया लाइनों में स्थापना और रेट्रोफिटिंग आसानी से की जा सकती है, क्योंकि हमारे अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक बड़े बदलावों के बिना एकीकृत किए जा सकते हैं।
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जानने योग्य तथ्य
कैफीन निष्कासन
कैफीन निष्कासन प्रक्रिया के दौरान कॉफी दानों, कोको, चाय की पत्तियों या अन्य कैफीन युक्त सामग्री से कैफीन हटाया जाता है। कैफीन-रहित कॉफी या चाय जैसे कैफीन-रहित पेय पदार्थों की मांग बढ़ रही है। अल्ट्रासोनिक सहायता प्राप्त कैफीन निष्कासन प्रक्रिया उच्च गुणवत्ता वाले, जैविक और स्वास्थ्यकर कैफीन-रहित उत्पाद बनाने में मदद करती है। कठोर रसायनों से बचना किफायती है, क्योंकि विलायकों और वाष्पीकरण द्वारा उनकी ऊर्जा-गहन पुनर्प्राप्ति पर होने वाला खर्च अब आवश्यक नहीं रहता। तैयार कैफीन-रहित उत्पाद (कॉफी, चाय, कोको) अधिक स्वास्थ्यकर होता है, क्योंकि विलायकों द्वारा कैफीन हटाए गए उत्पादों में विलायक हटाने के बाद भी उसके अवशेष मिल सकते हैं। इससे अल्ट्रासोनिक सहायता प्राप्त कैफीन निष्कासन पारिस्थितिक और पर्यावरणीय दृष्टि से अनुकूल बनता है।
साहित्य/संदर्भ
- Víctor J. Huamaní-Meléndez; Roger Darros-Barbosa (2018): High intensity ultrasound assisted decaffeination process of coffee beans in aqueous medium. J Food Sci Technol (December 2018) 55(12):4901–4908.
- Mohammad H. Zamanipoor, Bailina Yakufu, Ernest Tse, Adel Rezaeimotlagh, James M. Hook, Martin P. Bucknall, Donald S. Thomas, Francisco J. Trujillo (2020): Brewing coffee? – Ultra-sonication has clear beneficial effects on the extraction of key volatile aroma components and triglycerides. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 60. 2020
- Hariadi, H; Quddus, Ati; Fizriani, Atia; Mardiana; Surahman, D; Cahya, E; Astro, Hendarwin; Dadan, R; Sandi, D; Widiawati; Nanda, E. (2022): Effect in Ultrasound Usage Time on Chemical and Organoleptic Properties of Robusta Coffee Powder (Coffea canephora. L). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2022.
Hielscher Ultrasonics प्रयोगशाला से औद्योगिक आकार तक के उच्च-प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र का निर्माण करता है।