तीखी मिर्च से कैप्साइसिन का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण

कैप्साइसिन तीखी मिर्च में स्वाद और तीखापन देने वाला मुख्य यौगिक है।
सुगंधित स्वादकारक और औषधीय घटक के रूप में उच्च गुणवत्ता वाले कैप्साइसिन का उत्पादन करने के लिए एक कुशल, लेकिन सौम्य निष्कर्षण तकनीक की आवश्यकता होती है, ताकि उसका अपघटन रोका जा सके।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण एक सौम्य यांत्रिक निष्कर्षण विधि है, जो बहुत कम निष्कर्षण समय में कैप्साइसिन की उच्च प्राप्ति देती है।

उच्च गुणवत्ता वाले कैप्साइसिन अर्कों के लिए उच्च प्रदर्शन वाली अल्ट्रासोनिक तकनीक

तीखी मिर्च (जैसे Capsicum frutescens) से कैप्साइसिनॉइडों का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण निष्कर्षण प्राप्ति में उल्लेखनीय सुधार करता है। उच्च शक्ति वाला अल्ट्रासाउंड पादप कोशिकाओं में विलायक को धकेलकर कोशिका भित्तियों में छिद्र बनने और उनके विघटन के साथ-साथ फूलने और जलयोजन को बढ़ावा देता है। इससे पादप कोशिकाओं से विलायक में अंतःकोशिकीय पदार्थों (कैप्साइसिनॉइडों सहित) का द्रव्यमान स्थानांतरण बढ़ता है।
एक पूर्णतः यांत्रिक, गैर-तापीय प्रसंस्करण तकनीक के रूप में, अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण ताप-संवेदनशील यौगिकों के तापीय अपघटन को रोकता है। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन निष्कर्षण प्रक्रिया को तीव्र करता है, जिससे उत्कृष्ट गुणवत्ता वाले अर्क की उच्च प्राप्ति होती है। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण उपकरण की निवेश और परिचालन लागत अपेक्षाकृत कम होती है तथा निवेश पर शीघ्र प्रतिफल प्राप्त करना संभव होता है।

वनस्पति सामग्री से पृथक पदार्थ प्राप्त करने के लिए पराश्रव्य निष्कर्षण का उपयोग किया जाता है। इस वीडियो में UP200Ht से सूखी मिर्च के टुकड़ों से स्वाद प्रदान करने वाले यौगिकों का कुशल निष्कर्षण दिखाया गया है।

अल्ट्रासोनिक कैप्साइसिन निष्कर्षण के लाभ

उत्कृष्ट प्राप्ति
तीव्र निष्कर्षण – मिनटों में
उच्च गुणवत्ता वाले अर्क – सौम्य, गैर-तापीय
पर्यावरण-अनुकूल विलायक (जैसे पानी/एथेनॉल)
किफ़ायती
आसान और सुरक्षित संचालन
कम निवेश और परिचालन लागत
भारी कार्यभार में 24/7 संचालन
हरित, पर्यावरण-अनुकूल विधि

अल्ट्रासोनिक कैप्साइसिनॉइड निष्कर्षण – बैच या सतत प्रवाह मोड में

बैच: अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रक्रियाओं को सरल बैच प्रक्रियाओं या इनलाइन उपचार के रूप में संचालित किया जा सकता है, जिसमें माध्यम को एक अल्ट्रासोनिक प्रवाह रिएक्टर से लगातार गुज़ारा जाता है।
बैच प्रसंस्करण एक आसान प्रक्रिया है, जिसमें निष्कर्षण एक-एक बैच में किया जाता है। Hielscher Ultrasonics छोटे से लेकर बड़े बैचों, अर्थात 1L से 120L तक के लिए अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर प्रदान करता है।
5 से 10L के बैचों के प्रसंस्करण के लिए, हम सोनोट्रोड S24d22L2D के साथ UP400ST की अनुशंसा करते हैं। (बाईं ओर चित्र देखें)
लगभग 120L के बैचों के प्रसंस्करण के लिए, हम सोनोट्रोड RS4d40L4 के साथ UIP2000hdT की अनुशंसा करते हैं। (ऊपर दाईं ओर चित्र देखें)

प्रवाह के दौरान प्रसंस्करण: अधिक आयतन और पूर्ण पैमाने पर वाणिज्यिक कैप्साइसिन निष्कर्षण के लिए, तीखी मिर्च के फ्लेक्स वाली एक सतत तरल धारा को अल्ट्रासोनिक रिएक्टर से गुज़ारा जाता है, जहाँ विलायक/वनस्पति सामग्री की स्लरी का तीव्र सोनिकेशन किया जाता है।
लगभग 8L/min. के आयतन के लिए, हम सोनोट्रोड RS4d40L3 और दाबयुक्त किए जा सकने वाले प्रवाह सेल FC130L4-3G0 के साथ UIP4000hdT की अनुशंसा करते हैं।

अल्ट्रासोनिक कैप्साइसिन निष्कर्षण का केस अध्ययन

Olguín-Rojas और सहकर्मी (2019) ने Capsicum chinense Jacq. की तीन किस्मों (‘Bode’, ‘Habanero’ और ‘Habanero Roxo’ मिर्च) का उपयोग करके 96% से अधिक प्राप्ति के साथ कैप्साइसिनॉइडों के पृथक्करण की सूचना दी है। उन्होंने Hielscher प्रोब-अल्ट्रासोनिकेटर UP200S (200 W, 24 kHz) का उपयोग किया, जिसमें नमूना तापमान-नियंत्रित जल स्नान में डुबोया गया था। Capsicum chinense के 0.25g नमूने को 10 मिनट तक 25mL मेथनॉल के संपर्क में रखा गया और फिर 50ºC, 200 W आउटपुट आयाम और 0.5sec कार्य चक्र की स्थितियों में जल स्नान में स्थानांतरित किया गया। इसके बाद, अर्कों को नायलॉन सिरिंज फ़िल्टर से छाना गया और क्रोमैटोग्राफी द्वारा उनका विश्लेषण किया गया। विश्लेषण में सभी पाँच प्रमुख कैप्साइसिनॉइड (n-DHC, C, DHC, h-C और h-DHC) पाए गए। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण व्यापक स्वाद विशेषताओं वाला पूर्ण-स्पेक्ट्रम अर्क देता है।

Sganzerla और सहकर्मियों (2014) ने पाया कि विलायक के रूप में मेथनॉल का उपयोग करके मिर्च से कैप्साइसिनॉइडों के मात्रात्मक और पुनरुत्पादनीय निष्कर्षण के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण एक उत्कृष्ट विधि है। अपनी सरलता और दक्षता के कारण, अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का उपयोग मिर्च में कैप्साइसिनॉइडों के त्वरित नियमित विश्लेषण के लिए किया जा सकता है।

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण उपकरण

Hielscher Ultrasonics वनस्पति सामग्री से उच्च गुणवत्ता वाले अर्कों के उत्पादन के लिए उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक प्रोसेसरों के निर्माण में विशेषज्ञ है।

क्या आप मसालों के अपने अर्क या सॉस बनाना चाहते हैं? चाहे रेस्तराँ की रसोई के लिए हो, महत्वाकांक्षी सहायक शेफ के लिए या व्यावसायिक निर्माताओं के लिए, Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरणों से आप कम समय में उच्च गुणवत्ता वाले अर्क और सॉस बना सकते हैं। जैविक अर्क स्वयं बनाएँ! परिरक्षकों का उपयोग समाप्त करें! केवल अपनी चुनी हुई सामग्री का उपयोग करें!

Hielscher Ultarsonics की व्यापक उत्पाद शृंखला में छोटे आकार के शक्तिशाली प्रयोगशाला सोनिकेटरों से लेकर मज़बूत बेंच-टॉप और पूर्णतः औद्योगिक प्रणालियाँ तक शामिल हैं, जो जैवसक्रिय पदार्थों (जैसे क्वेरसेटिन, कैफ़ीन, करक्यूमिन, टरपीन आदि) के कुशल निष्कर्षण और पृथक्करण के लिए उच्च तीव्रता वाला अल्ट्रासाउंड प्रदान करती हैं। 200W से 16,000W तक के सभी डिजिटल सोनिकेटरों में प्रोग्राम करने योग्य सेटिंग्स वाला सहज मेनू, डिजिटल नियंत्रण के लिए रंगीन टच डिस्प्ले, स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग के लिए एकीकृत SD कार्ड, ब्राउज़र से रिमोट नियंत्रण और कई अन्य उपयोगकर्ता-अनुकूल सुविधाएँ होती हैं। सोनोट्रोड और प्रवाह सेल (वे भाग जो माध्यम के संपर्क में आते हैं) ऑटोक्लेव किए जा सकते हैं और उनकी सफ़ाई आसान है। हमारे सभी अल्ट्रासोनिकेटर 24/7 संचालन के लिए बनाए गए हैं, उन्हें कम रखरखाव की आवश्यकता होती है और उनका संचालन आसान तथा सुरक्षित है।
डिजिटल रंगीन डिस्प्ले अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोगकर्ता-अनुकूल नियंत्रण संभव बनाता है। हमारी प्रणालियाँ कम से लेकर बहुत उच्च आयाम तक प्रदान करने में सक्षम हैं। पॉलीफेनॉल और कैप्साइसिनॉइड जैसे अन्य जैवसक्रिय पादप-रसायनों के निष्कर्षण के लिए, हम विशेष अल्ट्रासोनिक सोनोट्रोड (जिन्हें अल्ट्रासोनिक प्रोब या हॉर्न भी कहा जाता है) प्रदान करते हैं, जिन्हें उच्च गुणवत्ता वाले सक्रिय पदार्थों के सौम्य पृथक्करण के लिए अनुकूलित किया गया है। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरणों की मज़बूती भारी कार्यभार और कठिन परिवेशों में 24/7 संचालन संभव बनाती है।
अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों का सटीक नियंत्रण पुनरुत्पादनीयता और प्रक्रिया मानकीकरण सुनिश्चित करता है।

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

बैच आयतन	प्रवाह दर	अनुशंसित उपकरण
0.5 से 1.5mL	n.a.	VialTweeter
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.	अधिक	इन उपकरणों का समूह: UIP16000

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यदि आप अल्ट्रासोनिक समांगीकरण के बारे में अतिरिक्त जानकारी का अनुरोध करना चाहते हैं, तो कृपया नीचे दिए गए फॉर्म का उपयोग करें। हमें आपकी आवश्यकताओं के अनुरूप एक अल्ट्रासोनिक प्रणाली की पेशकश करके खुशी होगी।

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इस प्रस्तुति में हम आपको वनस्पति अर्कों के निर्माण से परिचित कराते हैं। हम उच्च गुणवत्ता वाले वनस्पति अर्क बनाने की चुनौतियाँ और उनसे निपटने में सोनिकेटर की भूमिका समझाते हैं। यह प्रस्तुति आपको दिखाएगी कि अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण कैसे काम करता है। आप जानेंगे कि निष्कर्षण के लिए सोनिकेटर के उपयोग से आपको क्या लाभ मिल सकते हैं और आप अपने अर्क उत्पादन में अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक को कैसे शामिल कर सकते हैं।

साहित्य / संदर्भ

Barbero G.F., Liazid A., Palma M., Barroso C.G. (2008): Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from peppers. Talanta 75, 2008. 1332-1337.
Boonkird S.; Phisalaphong C.; Phisalaphong M. (2008): Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from Capsicum frutescens on a lab- and pilot-plant scale. Ultrasonic Sonochemistry, 15, 2008. 1075-1079.
Lu M.; Ho Ch.-T.; Huang Q. (2017): Extraction, bioavailability, and bioefficacy of capsaicinoids. Journal of Food and Drug Analysis Vol. 25, Issue 1, Jan. 2017. 27-36.
Olguín-Rojas J.A.; Fayos O.; Vázquez-León L.A.; Ferreiro-González M.; del Carmen Rodríguez-Jimenes G.; Palma M.; Garcés-Claver A.; Barbero G.F. (2019): Progression of the Total and Individual Capsaicinoids Content in the Fruits of Three Different Cultivars of Capsicum chinense Jacq. Agronomy 2019, 9, 141.
Sganzerla M.; Pereira Coutinho J.; Tavaresde Melo A.M.; Teixeira Godoy H. (2014): Fast method for capsaicinoids analysis from Capsicum chinense fruits. Food Research International, Vol. 64, October 2014. 718-725.

जानने योग्य तथ्य

कैप्साइसिनॉइड

मिर्च दुनिया भर में लोकप्रिय है और तीखा तथा चटपटा स्वाद देने के लिए अक्सर खाद्य योजक के रूप में उपयोग की जाती है। कैप्साइसिनॉइड लाल मिर्च के स्वाद देने वाले यौगिक हैं, जिनमें मुख्यतः कैप्साइसिन (trans-8 methyl-N-vanillyl-6-nonenamide) और डाइहाइड्रोकैप्साइसिन (8 methyl-N-vanillylnonanamide), नॉर्डाइहाइड्रोकैप्साइसिन, होमोकैप्साइसिन और होमोडाइहाइड्रोकैप्साइसिन शामिल हैं। कैप्साइसिन और डाइहाइड्रोकैप्साइसिन सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले कैप्साइसिनॉइड हैं, जो लगभग 90% तीखेपन के लिए ज़िम्मेदार हैं। कुल मिलाकर, मिर्च की विभिन्न प्रजातियों में 20 से अधिक कैप्साइसिनॉइडों की पहचान की गई है।
कैप्साइसिनॉइड मिर्च में पादप-रसायनों का सबसे प्रमुख प्रकार हैं। ये अवाष्पशील ऐल्कलॉइड हैं, जो रासायनिक रूप से C9–C11 शाखित-शृंखला वाले वसीय अम्लों और वैनिलिलअमीन के अम्लीय ऐमाइड हैं। मिर्च के चटपटे और तीखे स्वाद के लिए ज़िम्मेदार कैप्साइसिनॉइड मसालों के लोकप्रिय घटक हैं। खाद्य घटक के रूप में उपयोग के अलावा, कैप्साइसिनॉइड अपने औषधीय गुणों के लिए जाने जाते हैं, जिनमें उत्परिवर्तनजनन या ट्यूमरजनन के विरुद्ध रासायनिक रक्षक, रोगाणुरोधी और एंटीऑक्सीडेंट के रूप में उनकी भूमिका, उनका कैंसररोधी प्रभाव, उनके दर्दनाशक प्रभाव तथा दर्द संचार और तंत्रिकाजनित सूजन के लिए ज़िम्मेदार न्यूरॉनों पर उनका प्रभाव शामिल हैं। कैप्साइसिनॉइडों का एक अन्य आम उपयोग दर्द के लिए स्थानीय रूप से लगाए जाने वाले दर्दनाशकों, गठियारोधी और सूजनरोधी मलहमों में तथा रोगजनक सूक्ष्मजीवों के प्राकृतिक अवरोधक के रूप में होता है।
खाद्य उद्योग में, कैप्साइसिनॉइडों को उनके रोगाणुरोधी गुणों के कारण कभी-कभी प्राकृतिक परिरक्षक के रूप में मिलाया जाता है।

Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav. और Capsicum chinense के मिर्च फलों की दुनिया भर में खेती की जाती है और इसी कारण ये व्यापक रूप से जाने जाते हैं।