जैतून के तेल के उपोत्पादों से अल्ट्रासोनिक पॉलीफेनॉल निष्कर्षण: सफलता की एक कहानी

जैतून की खली अब केवल एक कृषि-औद्योगिक उपोत्पाद नहीं है – यह उच्च प्रभावशीलता वाले प्राकृतिक एंटीऑक्सीडेंट का एक मूल्यवान स्रोत है। इस अध्ययन में, Natural Phenolics ने Hielscher सोनिकेटर UP400St का उपयोग करके हाइड्रॉक्सीटायरोसोल से भरपूर पॉलीफेनॉल के जलीय निष्कर्षण को अनुकूलित किया। परिणाम एक सुदृढ़, पुनरुत्पादनीय और बड़े पैमाने पर अपनाई जा सकने वाली प्रक्रिया दर्शाते हैं, जिसमें अनुकूलित सोनिकेशन परिस्थितियों में हाइड्रॉक्सीटायरोसोल की पूर्वानुमानित सांद्रता 1609.5 mg/L प्राप्त हुई। यह कार्य दर्शाता है कि किस प्रकार सटीक अल्ट्रासाउंड तकनीक जैतून के तेल के अपशिष्ट को खाद्य, कृषि और टिकाऊ उद्योग के लिए उत्कृष्ट गुणवत्ता वाले जैव-आधारित कच्चे माल में बदल सकती है।

जैतून की खली – उपोत्पाद नहीं, बल्कि एंटीऑक्सीडेंट से भरपूर एक संसाधन

जैतून की खली (alperujo) जैतून के तेल के निष्कर्षण का मुख्य उपोत्पाद है; इसका वार्षिक वैश्विक उत्पादन 13 से 18 मिलियन टन तक पहुँचता है। पॉलीफेनॉल द्वितीयक चयापचयज हैं, जो इस कृषि-औद्योगिक अवशेष में उच्च सांद्रता में मौजूद होते हैं। यद्यपि ये यौगिक उत्कृष्ट एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि प्रदर्शित करते हैं, पर्यावरण में बिना उपचार के इनकी मौजूदगी विषाक्तता से जुड़ी एक महत्वपूर्ण चुनौती पैदा करती है। अपशिष्ट के मूल्यवर्धन में अग्रणी भूमिका निभाते हुए, Natural Phenolics इस समस्या का समाधान करता है और इस पर्यावरणीय दायित्व को एक टिकाऊ आर्थिक संपदा में बदलता है। इन उच्च-मूल्य चयापचयजों का निष्कर्षण करके, स्पेन की कंपनी Natural Phenolics उत्कृष्ट गुणवत्ता वाले जैव-आधारित कच्चे माल का निर्माण करती है। वर्तमान में, Natural Phenolics का अनुसंधान एवं विकास विभाग उन्नत पादप जैव-उत्तेजकों और क्लीन-लेबल एंटीऑक्सीडेंट खाद्य परिरक्षकों के उत्पादन में अग्रणी है।

 
Natural Phenolics के बारे में
Natural Phenolics चक्रीय अर्थव्यवस्था में अग्रणी हरित रसायन विज्ञान कंपनी है, जो जैतून की खली (alperujo) के पूर्ण पैमाने पर मूल्यवर्धन में विशेषज्ञता रखती है। उन्नत टिकाऊ निष्कर्षण प्रक्रियाओं के माध्यम से, हम इस जटिल कृषि-औद्योगिक अवशेष को उत्कृष्ट गुणवत्ता वाले जैव-आधारित रासायनिक कच्चे माल में बदलते हैं।
 

स्पेन के कैटालोनिया में स्थित कंपनी Natural Phenolics कृषि उपोत्पादों से उच्च गुणवत्ता वाले जैव-उत्तेजकों का उत्पादन करती है

कुशल और मानकीकृत निष्कर्षण तकनीकों की आवश्यकता

इस पृष्ठभूमि में, मानकीकृत अर्क प्राप्त करने के लिए सही निष्कर्षण तकनीक चुनना अत्यंत महत्वपूर्ण है। अल्ट्रासाउंड-सहायित निष्कर्षण (UAE) एक प्रभावशाली तकनीक के रूप में उभरा है, जो अन्य परिचालन लाभों के साथ-साथ पुनरुत्पादनीय परिणाम देती है, निष्कर्षण का समय घटाती है और विलायक की खपत कम करती है।
यहाँ, Natural Phenolics हाइड्रॉक्सीटायरोसोल (HT) और अन्य पॉलीफेनॉल से भरपूर मानकीकृत जलीय अर्क प्राप्त करने के लिए किए गए अनुकूलन के परिणाम प्रस्तुत करता है। प्रायोगिक मॉडल के रूप में केंद्रीय संयुक्त डिज़ाइन चुना गया। मूल्यांकन किए गए प्राचल निष्कर्षण का आयाम और समय थे, जबकि प्रतिक्रिया को हाइड्रॉक्सीटायरोसोल की सांद्रता के रूप में मापा गया। इस उद्देश्य के लिए, उन्होंने Hielscher Ultrasonics सोनिकेटर UP400St का उपयोग किया, जिसे उसके उपयोगकर्ता-अनुकूल संचालन और आयाम नियंत्रण में उच्च सटीकता के कारण चुना गया था।

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का प्रायोगिक डिज़ाइन: आयाम और निष्कर्षण समय का अनुकूलन

यह सटीक नियंत्रण ध्वनिक ऊर्जा के प्रभावों को कच्चे माल की परिवर्तनशीलता से अलग करके समझने के लिए मूलभूत था। सभी निष्कर्षण सूखी जैतून की खली (20% नमी की मात्रा, 1 mm कण आकार) और विलायक के रूप में पानी का उपयोग करके किए गए। घोल को 40% ठोस-से-द्रव अनुपात पर तैयार किया गया, और सभी प्रयोग 35°C के स्थिर तापमान पर किए गए। तालिका 1 में 12 प्रायोगिक रन वाले CCD मैट्रिक्स के माध्यम से मूल्यांकन की गई प्रायोगिक परिस्थितियों का सार प्रस्तुत है।

तालिका 2 में अनुकूलन के लिए मॉडल की गुणवत्ता के आकलन दर्शाए गए हैं। गणितीय मॉडल ने कुल परिवर्तनशीलता के 72.02% की व्याख्या की (R2 = 0.7202), जो जैतून की खली के मैट्रिक्स की जटिल और स्वाभाविक रूप से विषम प्रकृति को देखते हुए अत्यंत संतोषजनक समंजन दर्शाता है। यद्यपि 12-रन मैट्रिक्स में स्वतंत्रता की कोटियाँ अत्यंत सीमित होने के कारण मॉडल की सांख्यिकीय सार्थकता (P = 0.101) पारंपरिक 95% विश्वास सीमा से थोड़ी ऊपर है, फिर भी प्रबल ऋणात्मक द्विघात गुणांक b11 = -61.61 और b22 = -71.61 भौतिक दृष्टि से सुसंगत परवलयिक निष्कर्षण बलगतिकी की पुष्टि करते हैं।

जैतून की खली से अल्ट्रासोनिक पॉलीफेनॉल निष्कर्षण: बाईं ओर – विधि का अनुक्रिया पृष्ठ मॉडल; दाईं ओर – समोच्च आलेख

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण से हाइड्रॉक्सीटायरोसोल की सुदृढ़ पुनर्प्राप्ति

चित्र 1A अनुकूलित मॉडल का अनुक्रिया पृष्ठ आलेख दर्शाता है। पठारी अधिकतम पर विस्तृत लाल क्षेत्र प्रक्रिया की सुदृढ़ता की पुष्टि करता है, क्योंकि 50– 60% की सीमा के भीतर आयाम में परिवर्तन हाइड्रॉक्सीटायरोसोल की सांद्रता में बड़े उतार-चढ़ाव उत्पन्न नहीं करते। अलग-अलग कारकों के प्रभावों का विश्लेषण करने पर, आयाम को 22% से 50% तक बढ़ाने का निर्णायक प्रभाव पड़ता है, जिससे निष्कर्षण प्राप्ति में तीव्र सुधार होता है। इसके विपरीत, 20 मिनट से अधिक का निष्कर्षण समय प्राप्ति को स्थिर करता है, जो इस चरण पर विलायक की संतृप्ति का संकेत देता है। अंततः, इस संरचना ने 61.5% आयाम और 24.2 मिनट के सोनिकेशन पर एक निश्चित इष्टतम परिचालन बिंदु की सफलतापूर्वक पहचान की, जिससे हाइड्रॉक्सीटायरोसोल की अधिकतम पूर्वानुमानित सांद्रता 1609.5 mg/L प्राप्त हुई।

निष्कर्षतः, हाइड्रॉक्सीटायरोसोल निष्कर्षण के लिए अत्यधिक पुनरुत्पादनीय और ऊर्जा की दृष्टि से अनुकूलित प्रक्रिया प्राप्त करने में Hielscher Ultrasonics की तकनीक का उपयोग आधारशिला रहा। आयाम नियंत्रण में उत्कृष्ट परिशुद्धता और UP400St सोनोट्रोड का सुदृढ़ यांत्रिक प्रदर्शन यह गारंटी देते हैं कि प्रयोगशाला स्तर की इन उपलब्धियों को सतत प्रवाह वाली औद्योगिक प्रणालियों में निर्बाध रूप से लागू किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, स्पेन के कैटालोनिया में Hielscher के प्रतिनिधि Jover Labtech द्वारा प्रदान की गई असाधारण तकनीकी सहायता और स्थानीय सहयोग ने इस अनुकूलन चरण की सफलता को उल्लेखनीय रूप से गति दी। अत्याधुनिक ध्वनिक हार्डवेयर और निकटस्थ विशेषज्ञ इंजीनियरिंग सहायता के बीच यह तालमेल कृषि-औद्योगिक जैवद्रव्य के टिकाऊ, पूर्ण पैमाने पर वाणिज्यिक मूल्यवर्धन की दिशा में एक निश्चित, व्यावहारिक मार्ग स्थापित करता है।

साहित्य / संदर्भ

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