खाद्य तेलों का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण
खाद्य तेलों का उपयोग खाना पकाने और खाद्य उत्पादन में अनेक प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। खाद्य तेलों का यांत्रिक निष्कर्षण तेलों को क्षरण से बचाता है। खाद्य तेलों का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण बीजों, गुठलियों की गिरियों और फलों से तेल निकालने की एक श्रेष्ठ विधि है। एक गैर-तापीय निष्कर्षण तकनीक के रूप में, अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण से उच्च गुणवत्ता वाले खाद्य तेल प्राप्त होते हैं और यह अधिक उपज तथा कम प्रसंस्करण समय के कारण उत्कृष्ट है।
सोनिकेशन से खाद्य तेल उत्पादन का तीव्रीकरण
पादप सामग्री से मूल्यवान अंतःकोशिकीय पदार्थ निकालने के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। लक्षित निष्कर्षों में लिपिड / वसीय अम्ल, प्रोटीन, विटामिन, पॉलीफेनॉल और अन्य जैवसक्रिय यौगिक शामिल हैं। प्रक्रिया को तीव्र करने वाली तकनीक के रूप में, एक्स्ट्रा वर्जिन जैतून तेल, एवोकाडो तेल, सूरजमुखी के बीजों के तेल और अलसी के तेल जैसे खाद्य तेलों का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण निकाले गए तेल (वसीय अम्लों) की उपज बढ़ाता है, निष्कर्षण समय घटाता है और विलायक की खपत कम करता है या उसकी आवश्यकता समाप्त कर देता है। एक गैर-तापीय निष्कर्षण तकनीक होने के कारण, अल्ट्रासोनिक-सहायता प्राप्त निष्कर्षण का कार्य सिद्धांत ध्वनिक कैविटेशन की परिघटना पर आधारित है। ध्वनिक कैविटेशन, जिसे अल्ट्रासोनिक कैविटेशन भी कहा जाता है, तीव्र अपरूपण बल उत्पन्न करता है, जो कोशिका भित्तियों को तोड़ते हैं और कोशिका के आंतरिक भाग तथा आसपास के विलायक के बीच द्रव्यमान स्थानांतरण बढ़ाते हैं। इससे पादप कोशिकाओं में फँसे यौगिकों को मुक्त करने और अलग करने के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण एक श्रेष्ठ तकनीक बन जाता है।
- अधिक उपज
- कम निष्कर्षण समय
- विलायक की खपत नहीं या कम खपत
- गैर-तापीय प्रक्रिया
- उच्च पोषण गुणवत्ता
- उपयोग में आसान और सुरक्षित
- निवेश पर शीघ्र प्रतिफल
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक UIP4000hdT को एक्स्ट्रा वर्जिन जैतून तेल के बेहतर उत्पादन के लिए एक जैतून तेल मिल में स्थापित किया गया है
खाद्य तेलों के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के अध्ययन उदाहरण
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का विभिन्न तिलहनों और फलों पर परीक्षण किया गया है और इसे कुशल सिद्ध किया गया है।
सूरजमुखी तेल का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण
Moradi और सहकर्मियों (2018) ने छिलका हटाए गए और बिना छिलका हटाए सूरजमुखी के बीजों से प्राप्त तेल की उपज और पोषक तत्वों की संरचना पर अल्ट्रासोनिक-सहायता प्राप्त निष्कर्षण के प्रभाव की जाँच की। उन्होंने UP400S (400watts, 24kHz) अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग करके n-hexane को विलायक के रूप में लेते हुए सूरजमुखी के बीजों से सूरजमुखी तेल निकाला।
निष्कर्षण के परिणामों का मूल्यांकन करने के लिए, पारंपरिक बैच विलायक निष्कर्षण और Soxhlet निष्कर्षण द्वारा भी तेल निकाला गया तथा सभी निष्कर्षण विधियों में n-hexane का उपयोग किया गया।
सूरजमुखी तेल के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण से सर्वाधिक तेल उपज प्राप्त हुई, जो बिना छिलका हटाए और छिलका हटाए सूरजमुखी के बीजों के लिए क्रमशः 45.44 ± 0.27% और 23.71 ± 0.22% थी। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के बाद बची सूरजमुखी की खली में बिना छिलका हटाए बीजों के लिए 4% से कम और छिलका हटाए बीजों के लिए 5% से कम अवशिष्ट तेल बचा था।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का उपयोग करने पर आवश्यक निष्कर्षण समय घटकर केवल 105 min रह गया, जबकि Soxhlet निष्कर्षण के लिए 6 hrs और बैच विलायक निष्कर्षण के लिए 10 hrs का प्रसंस्करण समय आवश्यक था।
गैस क्रोमैटोग्राफी विश्लेषण से पता चला कि अल्ट्रासोनिक-सहायता प्राप्त निष्कर्षण निकाले गए तेलों और α-लिनोलेनिक अम्ल की गुणवत्ता में उल्लेखनीय सुधार करता है।
छिलका हटाए गए सूरजमुखी के बीजों से अल्ट्रासोनिकेशन द्वारा निकाले गए तेल का गैस क्रोमैटोग्राम
अध्ययन और चार्ट: Moradi और सहकर्मी 2018
एक्स्ट्रा वर्जिन जैतून तेल का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण
Servili और सहकर्मियों (2019) ने एक 4kW अल्ट्रासोनिकेटर UIP4000hdT को एक पारंपरिक जैतून तेल मैलैक्सेशन लाइन में एकीकृत किया। सोनिकेशन द्वारा जैतून के पेस्ट का यांत्रिक उपचार निष्कर्षण प्रक्रिया के प्रदर्शन में सुधार करता है, जिससे जैतून तेल मिलों की निष्कर्षण क्षमता बढ़ती है। चूँकि दाब एक महत्वपूर्ण कारक है, इसलिए 3.5 bar पर cascatrode युक्त अल्ट्रासोनिक प्रवाह सेल का उपयोग करके सोनिकेशन किया गया। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण से मुख्य वैधानिक गुणवत्ता मापदंडों में कोई बदलाव नहीं हुआ और 3.5 bar के बढ़े हुए दाब पर एक्स्ट्रा वर्जिन जैतून तेल (EVOO) की फेनोलिक संरचना पर सकारात्मक प्रभाव दिखा। जैतून के पेस्ट के अल्ट्रासोनिक-सहायता प्राप्त मैलैक्सेशन से अधिक उपज और EVOO की बेहतर फेनोलिक संरचना प्राप्त होती है।
एक्स्ट्रा वर्जिन जैतून तेल के अल्ट्रासोनिक-सहायता प्राप्त मैलैक्सेशन के बारे में अधिक पढ़ने के लिए यहाँ क्लिक करें!
एवोकाडो तेल का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण
Martinez-Oadilla और सहकर्मियों (2018) ने अपने अध्ययन में दिखाया कि UIP1000hdT (20kHz, 1000W) का उपयोग करके बिना मैलैक्सेशन वाली एवोकाडो प्यूरी के उपचार के लिए किए गए सोनिकेशन ने 15–24% अतिरिक्त तेल की प्राप्ति के साथ निष्कर्षण क्षमता में सुधार किया।
एवोकाडो तेल के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के बारे में अधिक पढ़ने के लिए यहाँ क्लिक करें!
अलसी के तेल का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण
Gutte और सहकर्मियों (2015) ने विलायक के रूप में n-हेक्सेन का उपयोग करके पिसी हुई अलसी से तेल निकालने के लिए अल्ट्रासोनिकेशन का उपयोग किया। वैकल्पिक रूप से, डाइक्लोरोमीथेन, पेट्रोलियम ईथर या एथेनॉल का उपयोग विलायकों के रूप में किया जा सकता है। पारंपरिक निष्कर्षण के समान मात्रा में विलायक का उपयोग करते हुए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण ने निष्कर्षण उपज में 11.5% की वृद्धि की। क्रोमैटोग्राफिक विश्लेषण से पता चला कि अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण से α-लिनोलेनिक अम्ल (ω-3) पर अपघटन जैसे कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़े। अध्ययन दर्शाता है कि सोनिकेशन अलसी के तेल की उच्च पोषण गुणवत्ता बनाए रखते हुए खाद्य तेल की निष्कर्षण उपज बढ़ाता है और निष्कर्षण समय कम करता है।
अल्ट्रासोनिक तेल निष्कर्षण के सहक्रियात्मक प्रभाव
बीजों और तेल-समृद्ध फलों से तेल निकालने के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का उपयोग एक स्वतंत्र विधि के रूप में किया जा सकता है, या तेल की उपज और गुणवत्ता बढ़ाने के लिए इसे पारंपरिक / पहले से मौजूद खाद्य तेल उत्पादन संयंत्रों में एकीकृत किया जा सकता है अथवा बाद में जोड़ा जा सकता है। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रणालियों को मैलैक्सेशन से पहले या बाद के उपचार के रूप में, Soxhlet निष्कर्षण के साथ संयोजन में, या यांत्रिक तेल प्रेस अथवा एक्सपेलर के बाद आसानी से स्थापित किया जा सकता है।
Hielscher Ultrasonics के निष्कर्षण उपकरण आसानी से स्थापित किए जा सकते हैं, इन्हें केवल बहुत कम जगह की आवश्यकता होती है और इसलिए इन्हें मौजूदा तेल मिलों में बाद में जोड़ा जा सकता है। अपनी मजबूती और औद्योगिक स्तर की बनावट के साथ, Hielscher के औद्योगिक अल्ट्रासोनिकेटर भारी भार और कठिन परिवेश में 24/7 संचालन के लिए बनाए गए हैं।
Hielscher Ultrasonics के साथ अपने तेल की उपज और गुणवत्ता बढ़ाएँ!
UIP4000hdT, खाद्य तेलों के निष्कर्षण के लिए एक शक्तिशाली 4kW अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर
खाद्य तेल उत्पादन के लिए उच्च-प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक
औद्योगिक स्तर पर खाद्य तेलों के खाद्य-ग्रेड प्रसंस्करण के लिए उच्च-प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक उपकरणों की आवश्यकता होती है, ताकि निरंतर प्रवाह वाली प्रणाली में तिलहनों की बड़ी आयतन वाली धाराओं का प्रसंस्करण किया जा सके। Hielscher Ultrasonics उच्च-प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण उपकरणों का एक लंबे अनुभव वाला और विश्वसनीय आपूर्तिकर्ता है, जिसके उपकरण दुनिया भर के खाद्य निर्माण संयंत्रों में एकीकृत हैं।
Hielscher Ultrasonics के उन्नत अल्ट्रासोनिकेटरों को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है और ये संचालक को आयाम, दाब, तापमान तथा सोनिकेशन समय जैसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया मापदंडों पर पूरा नियंत्रण देते हैं।
सोनोट्रोड (प्रोब), बूस्टर हॉर्न, प्रवाह सेल रिएक्टर और अन्य अतिरिक्त घटकों जैसे सहायक उपकरणों की व्यापक शृंखला अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रणाली को विशेष रूप से प्रसंस्कृत किए जाने वाले कच्चे माल और लक्षित उत्पादन के अनुरूप विन्यस्त करने में सक्षम बनाती है।
Hielscher Ultrasonic के उच्च-शक्ति वाले अल्ट्रासोनिकेटर उच्च ठोस सामग्री वाली स्लरी को आसानी से संसाधित करते हैं, अर्थात ऐसी स्लरी जिसमें विलायक की तुलना में ठोस पदार्थों (बीजों) का अनुपात अधिक होता है
अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण के दौरान तापमान नियंत्रण
चूँकि अल्ट्रासाउंड-सहायता प्राप्त निष्कर्षण एक गैर-तापीय प्रसंस्करण विधि है, इसलिए ऊष्मा-संवेदनशील पोषक यौगिकों के तापीय अपघटन को रोका जा सकता है। Hielscher के अल्ट्रासोनिक प्रवाह सेल रिएक्टर ऊष्मा अपव्यय के लिए शीतलन जैकेट के साथ आते हैं। इसके अतिरिक्त, ऊर्जा इनपुट को इष्टतम प्रसंस्करण स्थितियों के अनुरूप सटीक रूप से समायोजित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक के स्पंदन मोड का उपयोग करके। कम तापमान पर खाद्य तेलों का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण निकाले गए तेलों के ताप-प्रेरित अपघटन को रोकता है और जैवसक्रिय यौगिकों की हानि को न्यूनतम करता है।
अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया की निगरानी
Hielscher के सभी डिजिटल अल्ट्रासोनिकेटर – प्रयोगशाला से लेकर औद्योगिक आकार तक – बुद्धिमान सॉफ़्टवेयर से सुसज्जित हैं, जिससे अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया को सटीक रूप से नियंत्रित करना, उसकी निगरानी करना और उसमें संशोधन करना आसान होता है। उपयोगकर्ता के अनुकूल सॉफ़्टवेयर के माध्यम से आयाम, ऊर्जा इनपुट की सीमा, स्पंद चक्र और सोनिकेशन समय पहले से निर्धारित किए जा सकते हैं। रंगीन टच डिस्प्ले के माध्यम से मेनू तक आसानी से पहुँचा जा सकता है और इसका संचालन सहज है। ब्राउज़र रिमोट कंट्रोल ऑपरेटर को दूर से अल्ट्रासोनिक प्रणाली का संचालन करने और उसकी निगरानी करने में सक्षम बनाता है।
अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया के सभी महत्वपूर्ण डेटा (जैसे आयाम, तापमान, दबाव, शुद्ध ऊर्जा, कुल ऊर्जा, समय और तारीख) एक एकीकृत SD-कार्ड पर स्वचालित रूप से संग्रहीत होते हैं। खाद्य और औषधि उद्योग में स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग को अत्यधिक महत्व दिया जाता है, क्योंकि इससे खाद्य निर्माता सोनिकेशन से प्रसंस्कृत किसी भी बैच की प्रसंस्करण स्थितियों की समीक्षा कर सकता है। इससे प्रक्रिया का मानकीकरण, निरंतर उच्च गुणवत्ता वाला उत्पादन और उत्तम विनिर्माण पद्धतियों (GMP) का कार्यान्वयन संभव होता है।
UIP4000hdT सोनिकेटर उच्च गुणवत्ता वाले खाद्य तेलों की अधिक उपज के लिए तिलहनों के इनलाइन प्रसंस्करण हेतु
Hielscher Ultrasonics के औद्योगिक सोनिकेटर बहुत उच्च आयाम प्रदान कर सकते हैं। 200µm तक के आयामों पर आसानी से 24/7 निरंतर संचालन किया जा सकता है। इससे भी उच्च आयामों के लिए अनुकूलित अल्ट्रासोनिक सोनोट्रोड उपलब्ध हैं। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरणों की मजबूती भारी कार्यभार और चुनौतीपूर्ण परिवेश में 24/7 संचालन संभव बनाती है।
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 | समूहबद्ध UIP16000 |
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उच्च शक्ति वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र – प्रयोगशाला से पायलट और औद्योगिक पैमाने तक।
साहित्य / संदर्भ
- FactSheet Ultrasonic Extraction of Extra Virgin Olive Oil
- Negin Moradi, Masoud Rahimi, Atefeh Moeini, Mohammad Amin Parsamoghadam (2018): Impact of ultrasound on oil yield and content of functional food ingredients at the oil extraction from sunflower. Separation Science and Technology, 53:2, 2018. 261-276.
- Servili M; Veneziani G.; Taticchi A.; Romaniello R.; Tamborrino A.; Leone A.(2019): Low-frequency, high-power ultrasound treatment at different pressures for olive paste: Effects on olive oil yield and quality. Ultrasonics Sonochemistry 59, 2019.
- Krishna B. Gutte, Akshaya K. Sahoo, Rahul C. Ranveer (2014): Effect of ultrasonic treatment on extraction and fatty acid profile of flaxseed oil. Oilseeds & fats Crops and Lipids Journal 22(6) 2015.
- Laura Patricia Martínez-Padilla, Lisa Franke, Xin-Qing Xu, Pablo Juliano (2018): Improved Extraction of Avocado Oil by Application of Sono-Physical Processes. Ultrasonics Sonochemistry 40, Jan. 2018. 720-726.
जानने योग्य तथ्य
खाद्य तेल
खाद्य तेल सामान्यतः कमरे के तापमान पर तरल होते हैं, हालाँकि संतृप्त वसा वाले कुछ तेल, जैसे नारियल का तेल, पाम तेल और पाम गिरी का तेल, ठोस हो सकते हैं। खाद्य तेल मुख्यतः वनस्पति तेल होते हैं और इनमें जैतून के तेल तथा एवोकाडो के तेल जैसे फलों से प्राप्त तेल भी शामिल हैं। सोयाबीन का तेल, कैनोला तेल / रेपसीड तेल, मक्का का तेल, मूँगफली का तेल, तिल का तेल, सूरजमुखी का तेल, कुसुम का तेल, पाम तेल, सरसों का तेल, चावल की भूसी का तेल, कद्दू के बीज का तेल, नारियल का तेल और अन्य बीजों के तेल जैसे वनस्पति तेलों का व्यापक रूप से खाना पकाने और स्वादवर्धक खाद्य पदार्थों (जैसे सलाद ड्रेसिंग, मैरिनेड, सॉस, डिप आदि) में उपयोग किया जाता है। वनस्पति तेलों का उपयोग आम तौर पर मक्खन और सूअर की चर्बी जैसी पशुजन्य वसा के विकल्प के रूप में खाना पकाने के लिए किया जाता है।
मार्जरीन परिष्कृत वनस्पति तेलों (जैसे कुसुम, सूरजमुखी, सोयाबीन, कपास के बीज, रेपसीड या जैतून के तेल) पर आधारित मक्खन का एक लोकप्रिय विकल्प है। अल्ट्रासोनिक मार्जरीन उत्पादन के बारे में और पढ़ें!
जैतून का तेल, रेपसीड तेल, सूरजमुखी का तेल या अंगूर के बीज का तेल जैसे खाद्य तेलों में सुगंधित पौधों, जैसे जड़ी-बूटियों (उदा. रोज़मेरी, तुलसी आदि), फलों (उदा. खट्टे फल, संतरा, रसभरी), मिर्च या लहसुन के स्वाद और सुगंध का संचार करके उन्हें स्वादयुक्त बनाया जा सकता है। वनस्पति तेलों में जड़ी-बूटियों के अर्क का संचार करने के लिए सोनिकेशन का उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिक मैसरेशन और इन्फ्यूज़न के बारे में और पढ़ें!
तेल और वसा – अंतर: वसा कमरे के तापमान पर ठोस होती हैं, जबकि तेल तरल होते हैं। बहुअसंतृप्त और एकलअसंतृप्त वसीय अम्लों जैसी असंतृप्त वसा तेलों की श्रेणी में आती हैं। वसा मुख्यतः पशुओं से प्राप्त होती हैं और इनमें अधिकतर संतृप्त वसीय अम्ल होते हैं। सामान्य वसाओं में मक्खन, सूअर की चर्बी और पशु चर्बी (टैलो) शामिल हैं।