Ultrasonics के साथ सुपीरियर Catechin अर्क
कैटेचिन का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण एक गैर-थर्मल तकनीक है, जो शुद्ध यांत्रिक बलों के आवेदन पर आधारित है। कम आवृत्ति, उच्च तीव्रता अल्ट्रासाउंड तरंगों को एक तरल माध्यम में एक अल्ट्रासोनिक जांच (सोनोट्रोड) के माध्यम से युग्मित किया जाता है। ध्वनिक गुहिकायन की तीव्र कतरनी ताकतें कोशिका झिल्ली को छिद्रित और बाधित करती हैं, सेल इंटीरियर और विलायक के बीच बड़े पैमाने पर हस्तांतरण को बढ़ाती हैं, और इंट्रासेल्युलर यौगिकों को विलायक में छोड़ देती हैं।
हरी चाय (कैमेलिया साइनेंसिस) से निष्कर्षण विधियों की उनकी व्यापक समीक्षा में, बनर्जी और चटर्जी (2015) ने पाया कि जांच-प्रकार अल्ट्रासोनिकेटर अल्ट्रासोनिक स्नान की तुलना में काफी अधिक कुशल हैं। इसके अलावा, लेखकों का कहना है कि अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण कम तापमान पर निष्कर्षण प्रक्रिया की बढ़ती प्रभावकारिता के कारण चाय कैटेचिन निष्कर्षण का पसंदीदा तरीका है, जो गर्मी के प्रति संवेदनशील यौगिकों के थर्मल क्षरण को रोकता है और उनके औषधीय मूल्य को संरक्षित करता है। उच्च तापमान निष्कर्षण अक्सर पॉलीफेनोल्स के क्षरण की ओर जाता है और प्रोटीन और पेक्टिन रिलीज को बढ़ाता है, जो क्रीम गठन द्वारा चाय की ऑर्गेनोलेप्टिक गुणवत्ता में हस्तक्षेप करता है। सोनिकेशन का लाभ इसके गैर-थर्मल तंत्र में निहित है। अपने अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने दिखाया कि अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण 85 डिग्री सेल्सियस पर पारंपरिक निष्कर्षण की तुलना में 65 डिग्री सेल्सियस पर चाय पॉलीफेनोल उपज बढ़ा सकता है। हालांकि, अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण कमरे के तापमान पर भी काम करता है। एक गैर-थर्मल निष्कर्षण तकनीक के रूप में, सोनिकेटर सेल को खोलने के लिए यांत्रिक बलों को लागू करते हैं और विलायक में बेहतर दक्षता के साथ पॉलीफेनोल और कैटेचिन जैसे बायोएक्टिव यौगिकों को छोड़ने के लिए।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण उच्च गुणवत्ता वाले पोषक तत्वों की उच्च उपज देता है। एक गैर-थर्मल प्रक्रिया के रूप में, अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण गर्मी के प्रति संवेदनशील पोषक तत्वों के नुकसान से बचा जाता है।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण कमरे के तापमान पर या ठंडा तरल पदार्थ में भी किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक रूप से ठंडा-काढ़ा चाय के बारे में अधिक पढ़ने के लिए यहां क्लिक करें!
- विलायक मुक्त/पानी आधारित
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- कम रखरखाव
- फास्ट आरओआई
अल्ट्रासोनिक चिमटा UIP2000hdT (2kW) लगातार हिलाए गए बैच रिएक्टर के साथ
अल्ट्रासोनिक कैटेचिन निष्कर्षण का केस स्टडी
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण पानी, इथेनॉल, पानी सहित विभिन्न सॉल्वैंट्स का उपयोग करके किया जा सकता है: इथेनॉल मिश्रण, आइसोप्रोपेनॉल, वनस्पति तेल, ग्लिसरीन, आदि।
2018 के एक अध्ययन में, Ayyildiz et al. पारंपरिक गर्म पानी निष्कर्षण विधि के साथ सॉल्वैंट्स के रूप में पानी और इथेनॉल का उपयोग करके अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण की तुलना की। पायलट पैमाने पर इस अध्ययन के लिए, बैच में और निरंतर प्रवाह सेटअप में एक Hielscher UIP2000hd (2kW, 20kHz) अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग किया जाता है।
परिणामों से पता चला कि इथेनॉल के साथ अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण काफी था (पी < 0.05) more efficient to extract higher yields of EGCG, EGC, ECG, and EC than conventional hot water extraction and ultrasonic water-based extraction. Under optimised process conditions, almost 100% and 50% more EGCG content was obtained ultrasonic ethanol extraction than conventional hot water extraction and ultrasonic extraction with water, respectively. The optimal conditions for the ultrasonic extraction of EGCG with ethanol were 66.53ºC, 43.75 min and, 67.81% ethanol.
Ultrasonic extraction is the preferred mode of tea catechins due to the increased efficacy of extraction process at lower temperature by retaining their antioxidant activity.
उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक एक्सट्रैक्टर्स
Hielscher Ultrasonics निष्कर्षण प्रणाली आहार की खुराक और फार्मास्यूटिकल्स के रूप में उपयोग किए जाने वाले उच्च गुणवत्ता वाले पौधों के अर्क के व्यावसायिक उत्पादन के लिए भोजन और फार्मा में दुनिया भर में उपयोग की जाती है। यदि आप ठंड-शराब चाय के छोटे बैचों का उत्पादन करना चाहते हैं या बड़ी मात्रा में उच्च गुणवत्ता वाले पॉलीफेनॉल / कैटेचिन अर्क को संसाधित करना चाहते हैं, तो हिल्स्चर अल्ट्रासोनिक्स में आपके लिए उपयुक्त अल्ट्रासोनिक चिमटा है। अल्ट्रासोनिकेटर संचालित करने में आसान और सुरक्षित हैं। सहज ज्ञान युक्त सॉफ्टवेयर और टच-डिस्प्ले के माध्यम से डिजिटल नियंत्रण एक सटीक प्रक्रिया नियंत्रण की अनुमति देता है। Hielscher अल्ट्रासोनिक उपकरण की मजबूती भारी शुल्क पर और मांग वातावरण में 24/7 ऑपरेशन के लिए अनुमति देता है।
जांच-प्रकार sonicator UP100H चाय की पत्तियों से कैटेचिन निकालने के लिए
Hielscher Ultrasonics के साथ प्रक्रिया मानकीकरण
खाद्य और फार्मा-ग्रेड अर्क का उत्पादन अच्छी विनिर्माण प्रथाओं (जीएमपी) के अनुसार और मानकीकृत प्रसंस्करण विनिर्देशों के तहत किया जाना चाहिए। Hielscher Ultrasonics के डिजिटल निष्कर्षण सिस्टम बुद्धिमान सॉफ्टवेयर के साथ आते हैं, जो सोनीशन प्रक्रिया को ठीक से सेट और नियंत्रित करना आसान बनाता है। स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग अंतर्निहित एसडी-कार्ड पर दिनांक और समय टिकट के साथ अल्ट्रासाउंड ऊर्जा (कुल और शुद्ध ऊर्जा), आयाम, तापमान, दबाव (जब अस्थायी और दबाव सेंसर घुड़सवार होते हैं) जैसे सभी अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया पैरामीटर लिखते हैं। यह आपको प्रत्येक अल्ट्रासोनिक रूप से संसाधित लॉट को संशोधित करने की अनुमति देता है। इसी समय, प्रजनन क्षमता और लगातार उच्च उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित की जाती है।
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
| बैच वॉल्यूम | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
|---|---|---|
| 1 से 500mL | 10 से 200mL/मिनट | यूपी100एच |
| 10 से 2000mL | 20 से 400mL/मिनट | यूपी200एचटी, UP400St |
| 0.1 से 20L | 0.2 से 4L/मिनट | यूआईपी2000एचडीटी |
| 10 से 100L | 2 से 10 लीटर/मिनट | यूआईपी4000एचडीटी |
| एन.ए. | 10 से 100 लीटर/मिनट | UIP16000 |
| एन.ए. | बड़ा | का क्लस्टर UIP16000 |
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से उच्च शक्ति अल्ट्रासोनिक homogenizers प्रयोगशाला तक पायलट और उद्योग-प्रधान पैमाना।
साहित्य/संदर्भ
- अयिल्दिज़, सेना सकलर; कराडेनिज़, बुलेंट; सगकैनब, निहान; बहारा, बानू; हमें, अहमत अब्दुल्ला; अलसाल्वर, सिजेरेटिन (2018): हरी चाय से पारंपरिक गर्म पानी और अल्ट्रासाउंड सहायता विधियों का उपयोग करके एपिगैलोकैटेचिन गैलेट के निष्कर्षण मापदंडों का अनुकूलन. खाद्य और जैव उत्पाद प्रसंस्करण 111 (2018)। 37–44.
- बनर्जी, एस., चटर्जी, जे. (2015): "चाय (कैमेलिया साइनेंसिस) बायोमोलेक्यूल्स की कुशल निष्कर्षण रणनीतियाँ। जे. फूड साइंस टेक्नोल. 52, 2015. 3158–3168.
- मार्टिन-गार्सिया बीट्रिज़; पसिनी, फेडेरिका; वेरार्डो, वीटो; डिआज़-डी-सेरियो, अमृत; टाइलविक्ज़, उर्ज़ुला; गोमेज़-कारवाका, एना मारिया; कैबोनी मारिया फियोरेंज़ा (2019): सोनोट्रोड अल्ट्रासोनिक-असिस्टेड एक्सट्रैक्शन ऑफ प्रोएन्थोसाइनिडिन का अनुकूलन ब्रुअर्स स्पेंट ग्रेन से. एंटीऑक्सिडेंट 2019, 8, 282।
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): बैच और निरंतर अल्ट्रासाउंड बोल्डो पत्तियों के निष्कर्षण में सहायता प्रदान की (प्यूमस बोल्डस मोल। आणविक विज्ञान की अंतर्राष्ट्रीय पत्रिका 14, 2013। 5750-5764.
- केएस सुस्लिक, के. ओथमर, "एनसाइक्लोपीडिया ऑफ केमिकल टेक्नोलॉजी"; चौथा संस्करण जे विली & संस: न्यूयॉर्क, 1998, वॉल्यूम।
जानने के योग्य तथ्य
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण – काम करने का सिद्धांत
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण पौधों की कोशिकाओं जैसे सेल मैट्रिसेस से इंट्रासेल्युलर यौगिक को छोड़ने और अलग करने के लिए एक यांत्रिक विधि है। जब उच्च शक्ति अल्ट्रासाउंड तरंगों को घोल में जोड़ा जाता है (उदाहरण के लिए पानी या विलायक में मैकरेटेड पौधे के कणों से मिलकर), तो अत्यधिक ऊर्जावान अल्ट्रासाउंड तरंगें गुहिकायन उत्पन्न करती हैं। गुहिकायन की घटना स्थानीय रूप से अत्यधिक तापमान, दबाव, हीटिंग/शीतलन दर, दबाव अंतर और माध्यम में उच्च कतरनी बलों की ओर ले जाती है। जब कैविटेशन बुलबुले ठोस पदार्थों (जैसे कणों, पौधों की कोशिकाओं, ऊतकों आदि) की सतह पर फटना करते हैं, तो माइक्रो-जेट और इंटरपार्टिक्युलर टकराव सतह छीलने, कटाव और कण टूटने जैसे प्रभाव उत्पन्न करते हैं। इसके अतिरिक्त, तरल मीडिया में गुहिकायन बुलबुले की विविधता मैक्रो-अशांति और सूक्ष्म मिश्रण बनाती है।
अल्ट्रासोनिक विकिरण बड़े पैमाने पर हस्तांतरण प्रक्रियाओं को बढ़ाने के लिए एक कुशल तरीका का प्रतिनिधित्व करता है, क्योंकि सोनिकेशन के परिणामस्वरूप कैविटेशन और इसके संबंधित तंत्र जैसे तरल जेट विमानों द्वारा माइक्रो-मूवमेंट, सेल दीवारों के बाद के व्यवधान के साथ सामग्री में संपीड़न और डीकंप्रेशन, साथ ही उच्च हीटिंग और शीतलन दर।
पौधों की कोशिकाओं से अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण: सूक्ष्म अनुप्रस्थ खंड (टीएस) कोशिकाओं से अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के दौरान क्रियाओं के तंत्र को दर्शाता है (आवर्धन 2000x) [संसाधन: विल्खू एट अल 2011]
पौधों की सामग्री का अल्ट्रासोनिकेशन पौधों की कोशिकाओं के मैट्रिक्स को खंडित करता है और उसी के जलयोजन को बढ़ाता है। Chemat एट अल (2015) का निष्कर्ष है कि वनस्पति विज्ञान से bioactive यौगिकों के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण विखंडन, क्षरण, केशिका, detexturation, और sonoporation सहित विभिन्न स्वतंत्र या संयुक्त तंत्र का परिणाम है. ये प्रभाव सेल की दीवार को बाधित करते हैं, सेल में विलायक को धक्का देकर बड़े पैमाने पर हस्तांतरण में सुधार करते हैं और फाइटो-कंपाउंड लोडेड विलायक को चूसते हैं, और सूक्ष्म मिश्रण द्वारा तरल आंदोलन सुनिश्चित करते हैं।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के प्रमुख लाभ क्या हैं?
- तीव्र प्रक्रिया और उच्च उत्पादन
- कम ऊर्जा की खपत
- कम प्रसंस्करण लागत
- गैर-थर्मल तकनीक
- उच्च शुद्धता
- हरित प्रौद्योगिकी
ध्वनिक Cavitation और इसके प्रभाव
तरल में, अल्ट्रासाउंड तरंगें तीव्र बारी-बारी से उच्च दबाव/कम दबाव चक्र बनाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप गुहिकायन बुलबुले बनते हैं। कई दबाव चक्रों में, गुहिकायन बुलबुले तब तक बढ़ते हैं जब तक कि वे एक सीमा तक नहीं पहुंच जाते, जहां बुलबुला अधिक ऊर्जा को अवशोषित नहीं कर सकता है। इस बिंदु पर बुलबुला हिंसक रूप से फट जाता है। बबल इम्प्लोजन चरम स्थितियों के दौरान जैसे 5000K तक का उच्च तापमान, 2000atm तक का दबाव, बहुत अधिक हीटिंग/कूलिंग दर और दबाव अंतर होते हैं। चूंकि बुलबुला पतन गतिशीलता द्रव्यमान और गर्मी हस्तांतरण की तुलना में तेज है, इसलिए ढहने वाली गुहा में ऊर्जा बहुत छोटे क्षेत्र तक ही सीमित है, जिसे "हॉट स्पॉट" भी कहा जाता है। गुहिकायन बुलबुले की विविधता के परिणामस्वरूप माइक्रोटर्बुलेंस, 280m/s वेग तक के तरल जेट और परिणामस्वरूप कतरनी बल भी होते हैं। इस घटना को अल्ट्रासोनिक या ध्वनिक कैविटेशन के रूप में जाना जाता है।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण ध्वनिक cavitation और इसकी हाइड्रोडायनामिक कतरनी बलों पर आधारित है
कैटेचिन
हरी चाय को कैफिक एसिड, गैलिक एसिड, कैटेचिन, एपटेचिन, गैलोकैटेचिन, कैटेचिन गैलेट, गैलोकैटेचिन गैलेट, एपिकैटेचिन गैलेट, एपिगैलोकैटेचिन और एपिगैलोकैटेचिन गैलेट (ईजीसीजी) जैसे पॉलीफेनॉल में समृद्ध माना जाता है, जो हरी चाय को पेय के रूप में खपत और निकालने के रूप में एक लोकप्रिय स्वास्थ्य भोजन बनाता है। ईजीसीजी एक प्रसिद्ध कैटेचिन है, जो हरी चाय (7380 मिलीग्राम प्रति 100 ग्राम), सफेद चाय (4245 मिलीग्राम प्रति 100 ग्राम), और काली चाय में कम मात्रा में (936 मिलीग्राम प्रति 100 ग्राम) में उच्च मात्रा में मौजूद है। काली चाय के उत्पादन के दौरान, कैटेचिन ज्यादातर पॉलीफेनोल ऑक्सीडेस के माध्यम से थियाफ्लेविन और थायरुबिगिन्स में परिवर्तित हो जाते हैं।
एपिगैलोकैटेचिन गैलेट (ईजीसीजी) के स्वास्थ्य लाभ
कैटेचिन के समूह से, एपिगैलोकैटेचिन गैलेट (ईजीसीजी) सबसे अधिक शोध और सबसे आशाजनक है। एंटी-कैंसर, एंटीऑक्सीडेटिव, एंटी-इंफ्लेमेटरी, एंटी-फाइब्रोसिस, एंटी-कोलेजन से लेकर इम्यून सिस्टम बूस्टिंग और एंटी-एजिंग इफेक्ट्स तक, ईजीसीजी कई लाभ दिखाता है और इसलिए इसका सेवन ग्रीन टी पेय के साथ-साथ आहार पूरक आहार के रूप में भी किया जाता है जैसे कैप्सूल, पाउडर, टैबलेट आदि।
शोध अध्ययनों से पता चलता है कि एपिगैलोकैटेचिन गैलेट (ईजीसीजी) जैसे कैटेचिन सूजन को कम कर सकते हैं और कुछ पुरानी स्थितियों, जैसे हृदय रोग, मधुमेह और कैंसर के कुछ रूपों को रोक सकते हैं।
ईजीसीजी और इसके एंटीकैंसर प्रभाव
चूंकि कैंसर अक्सर जानलेवा बीमारी है, इसलिए ईजीसीजी के एंटीकैंसर गुण भारी शोध के अधीन हैं। अध्ययनों से पता चलता है कि ईजीसीजी कार्सिनोजेन प्रभाव को कम करने या समाप्त करके ट्यूमरजेनेसिस को रोक सकता है। ऐसे निष्कर्ष हैं जो सुझाव देते हैं कि ईजीसीजी आईजीएफ / आईजीएफ -1 आर अक्ष को रोककर, हाइपरिन्सुलिनमिया में सुधार और पुरानी सूजन को कम करके डायथाइलनिट्रोसामाइन-प्रेरित मोटापे से संबंधित यकृत ट्यूमरजेनेसिस को रोकता है। ईजीसीजी के एंटीकैंसर प्रभाव का एक और तंत्र एंजियोजेनेसिस का निषेध है और इस तरह ट्यूमर प्रसार को रोकता है।
ईजीसीजी और इसके एंटीऑक्सीडेटिव प्रभाव
मानव शरीर में असंख्य एंटीऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं होती हैं और स्वास्थ्य, शक्ति और कल्याण में योगदान करती हैं। ईजीसीजी एक एंटीऑक्सीडेंट है। एंटीऑक्सिडेंट मुक्त कणों को मैला करके और उन्हें बेअसर करके सेलुलर क्षति से बचा सकते हैं। ईजीसीजी संरचना में फिनोल के छल्ले इलेक्ट्रॉन जाल और मुक्त कणों के मैला ढोने वालों के रूप में कार्य करते हैं, प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के गठन को रोकते हैं, और इस तरह ऑक्सीडेटिव तनाव के कारण होने वाले नुकसान को कम करते हैं।
ईजीसीजी और इसके विरोधी भड़काऊ प्रभाव
सूजन बीमारी, पुराने तनाव और पर्यावरण प्रदूषण के कारण हो सकती है। शरीर सूजन के साथ ऐसे तनाव कारकों पर प्रतिक्रिया करता है, जो भड़काऊ साइटों पर बड़ी संख्या में प्रतिरक्षा कोशिकाओं के एकत्रीकरण, प्रिनफ्लेमेटरी साइटोकिन्स की रिहाई और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन / नाइट्रोजन प्रजातियों (आरओएस / आरएनएस) की विशेषता है। आरओएस/आरएनएस प्रतिलेखन कारक एनएफ-बी और उत्प्रेरक प्रोटीन- (एपी-) 1 के सक्रियण से संबंधित हैं। सक्रियण के बाद, एनएफ-जेबी और एपी -1 साइटोप्लाज्म से नाभिक में स्थानांतरित होते हैं और विभिन्न प्रकार के भड़काऊ जीन अभिव्यक्तियों को बढ़ाते हैं, जो बाद में एक उत्तेजित भड़काऊ प्रतिक्रिया और ऊतक क्षति का कारण बनते हैं।
ईजीसीजी एनएफ-बी और एपी -1 के संचरण को रोकता है कि आईएनओएस और सीओएक्स -2 की अभिव्यक्ति मुख्य रूप से नाइट्रिक ऑक्साइड, पेरोक्सीनाइट्राइट और अन्य आरओएस/आरएनएस को मैला करने से डाउनरेगुलेट होती है और भड़काऊ कारकों का उत्पादन कम हो जाता है।
ईजीसीजी और ओस्टियोजेनेसिस प्रमोशन पर इसके प्रभाव
ऑस्टियोपोरोसिस एक गंभीर बीमारी है जो हड्डी मैट्रिक्स के अध: पतन और हड्डियों के घनत्व के नुकसान की विशेषता है। ईजीसीजी हड्डी चयापचय पर नियामक प्रभाव दिखाता है। ईजीसीजी ओस्टियोक्लास्ट्स के एपोप्टोसिस को प्रेरित कर सकता है और एनएफ-बी और आईएल -1 बी की पीढ़ी को अवरुद्ध करके ओस्टियोक्लास्ट के गठन को रोक सकता है। इसके अलावा, यह खनिज हड्डी नोड्यूल के गठन को बढ़ावा दे सकता है।
[सीएफ. चेन्यू चू; जिया डेंग; यी मैन; यिली क्यू (2017): ग्रीन टी विभिन्न उपचारों के लिए एपिगैलोकैटेचिन-3-गैलेट निकालती है। बायोमेड रिसर्च इंटरनेशनल वॉल्यूम 2017]