अल्ट्रासोनिक्स से दालचीनी का टर्बो निष्कर्षण

दालचीनी के पारंपरिक निष्कर्षण में अधिक समय लगता है और यह अपेक्षाकृत अकुशल होता है। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रक्रिया को तीव्र करने की एक सरल, फिर भी अत्यधिक कुशल तकनीक है, जो निष्कर्षण का समय घटाकर कुछ घंटे कर देती है और साथ ही दालचीनी के एसेंशियल ऑयल की उपज बढ़ाती है।

अल्ट्रासोनिक्स से दालचीनी का बेहतर निष्कर्षण

दालचीनी के एसेंशियल ऑयल का पारंपरिक निष्कर्षण दालचीनी की छाल और पत्तियों के भाप आसवन द्वारा किया जाता है। पारंपरिक भाप आसवन बहुत धीमा होता है और इसमें अधिक समय लगता है। दालचीनी के तेल की लक्षित उपज जितनी अधिक होती है, भाप आसवन में उतना ही अधिक समय लगता है। इसका अर्थ है कि दालचीनी की पत्तियों से भरी एक केतली के भाप आसवन में 12 घंटे तक लग सकते हैं, जबकि दालचीनी की छाल के भाप आसवन में 24 घंटे से अधिक लग सकते हैं। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण दालचीनी की छाल और पत्तियों की कोशिकीय संरचनाओं को तोड़ देता है, जिससे दालचीनी का तेल तेजी से और पूरी तरह मुक्त हो जाता है। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण भाप आसवन को काफी तेज करता है, जिससे प्रसंस्करण का समय पूरे एक दिन से घटकर कुछ घंटे रह जाता है और साथ ही दालचीनी के एसेंशियल ऑयल की उपज बढ़ती है।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण दालचीनी के सुगंधित यौगिकों का पूरा स्पेक्ट्रम मुक्त करता है, जिसमें सिनामैल्डिहाइड, लिनालूल, यूजेनॉल और सिनामिक अम्ल शामिल हैं। उच्च गुणवत्ता वाले एसेंशियल ऑयल यौगिकों के पूरे स्पेक्ट्रम का अर्क प्राप्त होना ही अल्ट्रासोनिक रूप से निष्कर्षित दालचीनी के तेलों की उत्कृष्ट गुणवत्ता का कारण है। विशेष रूप से, मुख्य कार्बनिक यौगिक सिनामैल्डिहाइड दालचीनी को उसका विशिष्ट स्वाद और सुगंध देता है। चूँकि सोनिकेशन एक गैर-तापीय उपचार है, इसलिए एसेंशियल ऑयल के यौगिकों का तापीय अपघटन होने से बचता है। इसलिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण से तीव्र सुगंध वाले एसेंशियल ऑयल प्राप्त होते हैं, जो उच्चतम गुणवत्ता मानकों को पूरा करते हैं।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का उपयोग दालचीनी की छाल और पत्तियों पर किया जा सकता है। दालचीनी की पत्तियों के तेल की सुगंध छाल के तेल की तुलना में अधिक तीव्र होती है। दालचीनी की पत्तियों में यूजेनॉल अधिक मात्रा में होता है।

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण भाप आसवन से बेहतर क्यों है

भाप आसवन द्वारा दालचीनी से एसेंशियल ऑयल का उत्पादन करने के लिए, पहले एसेंशियल ऑयल को पादप मैट्रिक्स (अर्थात दालचीनी की पत्तियों या छाल में मौजूद पादप कोशिकाओं) से मुक्त करना आवश्यक है। भाप आसवन में, दालचीनी की पादप सामग्री को केतलियों में 24 घंटे तक उबाला जाता है। कोशिकीय संरचनाओं को तोड़ने और उनमें फँसे एसेंशियल ऑयल को मुक्त करने में केवल ऊष्मा अपेक्षाकृत कम प्रभावी होती है। सामान्यतः, उबालने से भीतर फँसे एसेंशियल ऑयल पूरी तरह मुक्त नहीं होते और अवशिष्ट तेलों की बड़ी मात्रा व्यर्थ चली जाती है, क्योंकि उनका निष्कर्षण नहीं हुआ होता है। ऊष्मा द्वारा निष्कर्षण की प्रक्रिया के बाद भाप आसवन होता है। इसके लिए, दो अमिश्रणीय तरल पदार्थों (अर्थात एसेंशियल ऑयल और पानी) के मिश्रण को उबाला जाता है। जब उनका संयुक्त वाष्प दाब 760 mm Hg के बराबर हो जाता है, तब मिश्रण उबलना शुरू करता है। इस प्रकार, पानी और एसेंशियल ऑयल के मिश्रण का क्वथनांक, दोनों में से किसी भी घटक के अलग-अलग क्वथनांक से कम होगा। पारंपरिक जल आसवन में बड़ी कमियाँ हैं: उबालने और भाप देने की लंबी प्रक्रिया में बहुत अधिक समय और ऊर्जा लगती है।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण ध्वनिक कैविटेशन के माध्यम से काम करता है। ध्वनिक कैविटेशन तब होता है, जब उच्च-शक्ति वाली अल्ट्रासाउंड तरंगों की ऊर्जा किसी तरल (जैसे किसी विलायक या पानी में वनस्पति सामग्री के निलंबन) में संचारित की जाती है। अल्ट्रासोनिक तरंगें तरल से होकर गुजरती हैं, जिससे बारी-बारी से उच्च दाब / निम्न दाब के चक्र उत्पन्न होते हैं। निम्न दाब के चक्रों के दौरान, अत्यंत छोटे निर्वात बुलबुले (जिन्हें कैविटेशन बुलबुले कहा जाता है) बनते हैं, जो कई दाब चक्रों के दौरान बढ़ते हैं। एक निश्चित आकार पर, जब बुलबुले और अधिक ऊर्जा अवशोषित नहीं कर सकते, तो वे उच्च दाब के चक्र के दौरान तीव्रता से भीतर की ओर ढह जाते हैं। बुलबुलों के इस अंतःस्फोट में तीव्र कैविटेशन बल उत्पन्न होते हैं, जिनमें सूक्ष्म विक्षोभ और 100m/s तक के वेग वाली तरल धाराएँ शामिल हैं। कैविटेशन से उत्पन्न इन अपरूपण प्रभावों को सोनोमैकेनिकल प्रभाव भी कहा जाता है। जैवसक्रिय अणुओं का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण मुख्यतः सोनोमैकेनिकल प्रभावों के कारण होता है: हलचल और विक्षोभ कोशिकाओं को विघटित करते हैं और द्रव्यमान स्थानांतरण को बढ़ावा देते हैं। इसका अर्थ है कि एसेंशियल ऑयल, पॉलीफेनॉल, टर्पीन और कैनाबिनॉइड जैसे जैवसक्रिय अणु पादप कोशिका मैट्रिक्स से मुक्त होकर विलायक में आ जाते हैं।
उबालने और भाप आसवन की पारंपरिक विधि की तुलना में अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का लाभ यह है कि काफी कम समय में एसेंशियल ऑयल और अन्य कार्बनिक यौगिकों का तुलनात्मक रूप से अधिक निष्कर्षण होता है। निष्कर्षण से अधिक उपज मिलने के कारण कच्चे माल की बर्बादी रुकती है और निष्कर्षण अधिक लाभदायक बनता है। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण से समय और ऊर्जा की पर्याप्त बचत होती है। एक गैर-तापीय विधि होने के कारण, अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण ताप-संवेदनशील यौगिकों को ऊष्मा-प्रेरित क्षरण से बचाता है।
हल्का तापमान और कम प्रसंस्करण समय अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के प्रमुख लाभ हैं, क्योंकि इससे प्राकृतिक अर्कों का तापीय अपघटन रुकता है। यह अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण को अत्यधिक कुशल बनाता है और इसलिए, सोनिकेशन से उत्कृष्ट गुणवत्ता वाले एसेंशियल ऑयल प्राप्त होते हैं।

दालचीनी के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के केस अध्ययन

अनुसंधान और उद्योग क्षेत्रों में दालचीनी की पत्तियों और छाल सहित अनेक वनस्पतियों से उच्च गुणवत्ता वाले एसेंशियल ऑयल के उत्पादन के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण को पहले ही अपनाया जा चुका है।

दालचीनी का अल्ट्रासोनिक जल आसवन

Chen et al. (2020) ने अल्ट्रासोनिक तरंगों से संवर्धित जल-आसवन का अध्ययन किया और निष्कर्ष निकाला कि सोनिकेशन ने आसवन प्रक्रिया में उल्लेखनीय सुधार किया। अल्ट्रासोनिक भाप आसवन से निष्कर्षण समय में भारी कमी के साथ दालचीनी के तेल की अधिक उपज प्राप्त हुई। GC-MS विश्लेषण का उपयोग करके उन्होंने दिखाया कि पारंपरिक जल-आसवन की तुलना में अल्ट्रासोनिक सहायता प्राप्त जल-आसवन से अधिक मूल्यवान एसेंशियल तेल प्राप्त हुआ, जिसमें मुख्य यौगिक trans-cinnamaldehyde की मात्रा अधिक थी। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ (SEM) ने दालचीनी के तेल के निष्कर्षण में सोनिकेशन की दक्षता की पुष्टि की। इसके अतिरिक्त, बिजली की खपत और CO2 उत्सर्जन का विश्लेषण दर्शाता है कि अल्ट्रासोनिक सहायता प्राप्त जल-आसवन प्रक्रिया अधिक किफायती और पर्यावरण के अनुकूल विधि है। इसलिए, Chen et al. निष्कर्ष देते हैं कि अल्ट्रासोनिक सहायता प्राप्त जल-आसवन दालचीनी के एसेंशियल तेल के निष्कर्षण की एक दक्ष और हरित प्रौद्योगिकी है, जो दालचीनी के तेलों की मात्रा और गुणवत्ता में सुधार कर सकती है।

डीप यूटेक्टिक विलायकों का उपयोग करके दालचीनी का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण

डीप यूटेक्टिक विलायकों का उपयोग करने वाला अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण दालचीनी की छाल से trans-cinnamaldehyde और coumarin की उच्च उपज प्राप्त करने की एक श्रेष्ठ तकनीक सिद्ध हुआ है।
इष्टतम परिस्थितियों में इस विधि से प्राप्त trans-cinnamaldehyde और coumarin की मात्रा, कार्बनिक विलायकों (96% एथेनॉल) का उपयोग करने वाली पारंपरिक विधियों (रिफ्लक्स, सॉक्सलेट और मैसरेशन) से प्राप्त मात्रा से अधिक थी। प्राकृतिक डीप यूटेक्टिक विलायकों का उपयोग करके अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के लिए इष्टतम परिस्थितियाँ, दालचीनी की छाल (C. burmannii Blume) से trans-cinnamaldehyde (9.24 ± 0.01 mg/g) और coumarin (11.6 ± 0.11 mg/g) निकालने हेतु, 40% पानी मिलाए गए कोलीन क्लोराइड-साइट्रिक अम्ल (ChCl-CA) और 30 मिनट के निष्कर्षण समय के रूप में पाई गईं। दालचीनी की छाल से प्राप्त trans-cinnamaldehyde और coumarin की औषधीय सक्रियता का पता लगाने के लिए आगे अध्ययन किया जाना चाहिए। (देखें Aryati et al. 2020)

स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके 1000x आवर्धन पर दालचीनी की छाल की सतह का चित्र; सूखा पाउडर (a); मैसरेशन निष्कर्षण के बाद (b); रिफ्लक्स निष्कर्षण के बाद (c); सॉक्सलेट निष्कर्षण के बाद (d); NADES-UAE ChCl-CA का उपयोग करके निष्कर्षण के बाद (e)।
अध्ययन और चित्र: Aryati et al. 2020

उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण एक विश्वसनीय प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी है, जो उच्च गुणवत्ता वाले एसेंशियल तेलों के उत्पादन को सुगम और तेज़ बनाती है। Hielscher Ultrasonics के उत्पादों में कॉम्पैक्ट प्रयोगशाला अल्ट्रासोनिकेटरों से लेकर औद्योगिक निष्कर्षण प्रणालियों तक की पूरी श्रेणी शामिल है। इससे हम Hielscher में आपकी नियोजित प्रसंस्करण क्षमता के लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिकेटर प्रदान कर सकते हैं। हमारा दीर्घ अनुभव वाला कर्मचारी दल व्यवहार्यता परीक्षणों और प्रक्रिया अनुकूलन से लेकर अंतिम उत्पादन स्तर पर आपकी अल्ट्रासोनिक प्रणाली की स्थापना तक आपकी सहायता करेगा।
हमारे अल्ट्रासोनिक निष्कर्षकों को स्थापित करने के लिए कम जगह की आवश्यकता और स्थापना के विविध विकल्प उन्हें कम जगह वाली प्रसंस्करण सुविधाओं में भी उपयुक्त बनाते हैं। दुनिया भर में खाद्य, औषधि और पोषण पूरक उत्पादन सुविधाओं में अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर स्थापित हैं।

Hielscher Ultrasonics – उन्नत निष्कर्षण उपकरण

Hielscher Ultrasonics के उत्पाद पोर्टफोलियो में छोटे से लेकर बड़े पैमाने तक के उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक निष्कर्षकों की पूरी श्रेणी शामिल है। अतिरिक्त सहायक उपकरण आपकी निष्कर्षण प्रक्रिया के लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिक उपकरण विन्यास को आसानी से संयोजित करने की सुविधा देते हैं। इष्टतम अल्ट्रासोनिक व्यवस्था नियोजित क्षमता, आयतन, कच्चे माल, बैच या इनलाइन प्रक्रिया और समयसीमा पर निर्भर करती है।

बैच और इनलाइन

Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग बैच और निरंतर प्रवाह में प्रसंस्करण के लिए किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक बैच प्रसंस्करण प्रक्रिया परीक्षण, अनुकूलन और छोटे से मध्यम स्तर के उत्पादन के लिए आदर्श है। वनस्पति सामग्री (जैसे दालचीनी की पत्तियों और छाल) की बड़ी मात्रा के प्रसंस्करण के लिए, इनलाइन प्रसंस्करण अधिक लाभदायक हो सकता है। हालाँकि बैच प्रसंस्करण के लिए केवल एक बहुत सरल व्यवस्था की आवश्यकता होती है, लेकिन इसमें अधिक समय और श्रम लगता है। निरंतर इनलाइन निष्कर्षण प्रक्रिया के लिए एक परिष्कृत व्यवस्था की आवश्यकता होती है – जिसमें एक पंप, होज़ या पाइप और टैंक शामिल होते हैं – लेकिन यह अधिक कुशल और तेज़ होती है तथा इसमें काफी कम श्रम लगता है। Hielscher Ultrasonics के पास आपके निष्कर्षण आयतन और प्रक्रिया के लक्ष्यों के लिए सबसे उपयुक्त निष्कर्षण व्यवस्था है।

हर उत्पादन क्षमता के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक

Hielscher Ultrasonics की उत्पाद शृंखला में कॉम्पैक्ट प्रयोगशाला अल्ट्रासोनिकेटर से लेकर बेंचटॉप और पायलट प्रणालियों तथा प्रति घंटे कई ट्रक भर सामग्री का प्रसंस्करण करने की क्षमता वाले पूर्ण औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर तक शामिल हैं। यह संपूर्ण उत्पाद शृंखला हमें आपके कच्चे माल, प्रक्रिया क्षमता और उत्पादन लक्ष्यों के लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक प्रदान करने में सक्षम बनाती है।
अल्ट्रासोनिक बेंचटॉप प्रणालियाँ व्यवहार्यता परीक्षण और प्रक्रिया अनुकूलन के लिए आदर्श हैं। स्थापित प्रक्रिया मापदंडों पर आधारित रैखिक पैमाना-विस्तार से छोटे बैचों से पूर्ण व्यावसायिक उत्पादन तक प्रसंस्करण क्षमता बढ़ाना बहुत आसान हो जाता है। पैमाना बढ़ाने के लिए या तो अधिक शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक इकाई स्थापित की जा सकती है या कई अल्ट्रासोनिकेटर को समानांतर रूप से जोड़ा जा सकता है। UIP16000 के साथ, Hielscher दुनिया का सबसे शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक प्रदान करता है।

इष्टतम परिणामों के लिए सटीक रूप से नियंत्रित किए जा सकने वाले आयाम

सभी Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है और इसलिए वे उत्पादन में भरोसेमंद ढंग से लगातार काम करने वाले उपकरण हैं। आयाम उन महत्वपूर्ण प्रक्रिया मापदंडों में से एक है जो दालचीनी से एसेंशियल ऑयल के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण की दक्षता और प्रभावशीलता को प्रभावित करते हैं।
Hielscher Ultrasonics के सभी प्रोसेसर आयाम की सटीक सेटिंग की सुविधा देते हैं। सोनोट्रोड और बूस्टर हॉर्न ऐसे सहायक उपकरण हैं जिनसे आयाम को और भी व्यापक सीमा में बदला जा सकता है। Hielscher के औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर बहुत उच्च आयाम उत्पन्न कर सकते हैं और चुनौतीपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक अल्ट्रासोनिक तीव्रता प्रदान कर सकते हैं। 24/7 संचालन में 200µm तक के आयाम पर आसानी से निरंतर काम किया जा सकता है।
आयाम की सटीक सेटिंग और स्मार्ट सॉफ़्टवेयर के माध्यम से अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों की निरंतर निगरानी आपको दालचीनी की पत्तियों और छाल का सबसे प्रभावी अल्ट्रासोनिक परिस्थितियों में उपचार करने की सुविधा देती है। सर्वोत्तम निष्कर्षण परिणामों के लिए इष्टतम सोनिकेशन!
Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरणों की मज़बूती भारी कार्यभार और चुनौतीपूर्ण परिवेशों में 24/7 संचालन संभव बनाती है। इससे Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरण एक भरोसेमंद कार्य उपकरण बनते हैं जो आपकी निष्कर्षण संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

आसान, जोखिम-मुक्त परीक्षण

अल्ट्रासोनिक प्रक्रियाओं का पैमाना पूरी तरह रैखिक रूप से बढ़ाया जा सकता है। इसका अर्थ है कि प्रयोगशाला या बेंचटॉप अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग करके आपने जो भी परिणाम प्राप्त किया है, ठीक उन्हीं प्रक्रिया मापदंडों का उपयोग करके पैमाना बढ़ाने पर ठीक वही आउटपुट प्राप्त किया जा सकता है। इससे अल्ट्रासोनिकेशन जोखिम-मुक्त व्यवहार्यता परीक्षण, प्रक्रिया अनुकूलन और बाद में व्यावसायिक विनिर्माण में कार्यान्वयन के लिए आदर्श बन जाता है। सोनिकेशन आपके दालचीनी अर्क का उत्पादन कैसे बढ़ा सकता है, यह जानने के लिए हमसे संपर्क करें।

उच्चतम गुणवत्ता – जर्मनी में डिज़ाइन और निर्मित

एक पारिवारिक स्वामित्व और संचालन वाले व्यवसाय के रूप में, Hielscher अपने अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर के लिए उच्चतम गुणवत्ता मानकों को प्राथमिकता देता है। सभी अल्ट्रासोनिकेटर जर्मनी में बर्लिन के पास टेल्टोव स्थित हमारे मुख्यालय में डिज़ाइन और निर्मित किए जाते हैं तथा उनका गहन परीक्षण किया जाता है। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरणों की मज़बूती और विश्वसनीयता उन्हें आपके उत्पादन में भरोसेमंद ढंग से लगातार काम करने वाला उपकरण बनाती है। पूर्ण भार और चुनौतीपूर्ण परिवेशों में 24/7 संचालन Hielscher के उच्च-प्रदर्शन मिक्सर की एक स्वाभाविक विशेषता है।

नीचे दी गई तालिका हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है: