स्वाद संबंधी घटकों का अल्ट्रासोनिक उत्पादन
अल्ट्रासोनिक स्वाद निष्कर्षण एक अत्यधिक कुशल और संधारणीय प्रक्रिया है, जो प्रसंस्करण समय को उल्लेखनीय रूप से कम करते हुए उपज बढ़ाती है। सुरक्षित, पर्यावरण-अनुकूल विलायकों का उपयोग करके, अल्ट्रासाउंड तकनीक बेहतर ऊर्जा दक्षता वाली एक पर्यावरण-अनुकूल निष्कर्षण विधि प्रदान करती है, जिससे यह पारंपरिक निष्कर्षण तकनीकों का पर्यावरण-अनुकूल विकल्प बनती है।
वानस्पतिक अर्क – सोनिकेशन द्वारा बेहतर बनाए गए
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण खाद्य एवं पेय, औषधीय और सौंदर्य प्रसाधन उद्योगों के लिए उच्च गुणवत्ता वाले अर्क के उत्पादन की एक व्यावसायिक रूप से प्रचलित तकनीक है।
“अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके अब उच्च पुनरुत्पादकता के साथ पूर्ण निष्कर्षण कुछ ही मिनटों में किए जा सकते हैं। इससे विलायक की खपत कम होती है, संचालन और निष्कर्षण के बाद की प्रक्रियाएँ सरल होती हैं, अंतिम उत्पाद की शुद्धता बढ़ती है, अपशिष्ट जल के पश्च-उपचार की आवश्यकता समाप्त होती है और Soxhlet निष्कर्षण, मैसरेशन या Clevenger आसवन जैसी पारंपरिक निष्कर्षण विधि के लिए सामान्यतः आवश्यक जीवाश्म ऊर्जा का केवल एक अंश खर्च होता है। खाद्य घटकों के कई वर्गों, जैसे सुगंधित पदार्थों, वर्णकों, एंटीऑक्सिडेंटों तथा अन्य कार्बनिक और खनिज यौगिकों को विभिन्न प्रकार के मैट्रिक्सों (मुख्यतः पशु ऊतकों, सूक्ष्मशैवालों, यीस्ट, खाद्य और पादप सामग्रियों) से कुशलतापूर्वक निकाला और विश्लेषित किया गया है तथा उनके सूत्रण तैयार किए गए हैं।” [Chemat et al. 2017]
बाज़ार में अग्रणी के रूप में, Hielscher Ultrasonics ने स्वाद और सुगंध के उत्पादन के लिए मसालों, जड़ी-बूटियों, फूलों, फलों और सब्ज़ियों के निष्कर्षण सहित अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रक्रियाओं के बारे में ज्ञान का एक व्यापक डेटाबेस स्थापित किया है। Hielscher Ultrasonics ने विभिन्न पादप सामग्रियों के निष्कर्षण पर गहन ज्ञान प्राप्त किया है, जैसे कॉफ़ी, केसर, अंगूर (वाइन), ओक, चाय की पत्तियाँ, लैवेंडर, पुदीना, स्टीविया, मिर्च, वैनिला, कोको, बोल्डस की पत्तियाँ, और कई अन्य।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रक्रियाएँ लगभग किसी भी विलायक, जैसे पानी, अल्कोहल, जलीय एथेनॉल, ग्लिसरीन, तेल, आइसोप्रोपेनॉल, हेक्सेन, बेंज़ीन आदि के साथ की जा सकती हैं।
खाद्य एवं पेय, औषधीय, सौंदर्य प्रसाधन और इत्र उद्योगों में सामग्री के रूप में उपयोग किए जाने वाले स्वाद, सुगंध और सक्रिय घटकों के उत्पादन के लिए पानी और अल्कोहल जैसे गैर-खतरनाक, पर्यावरण-अनुकूल विलायकों का उपयोग बहुत लाभप्रद है।
वानस्पतिक अर्क के उत्पादन के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक UIP4000hdT की औद्योगिक स्थापना।
- सोनिकेशन
- थर्मो-सोनिकेशन
- मैनो-सोनिकेशन
- थर्मो-मैनो-सोनिकेशन
- अल्ट्रासोनिक Soxhlet (Sono-Soxhet)
- अल्ट्रासोनिक अतिक्रांतिक निष्कर्षण
अल्ट्रासोनिक विधि अधिकांश पारंपरिक निष्कर्षण प्रक्रियाओं, जैसे मैसरेशन की तुलना में प्रक्रिया समय, अधिक उपज, अधिक ऊर्जा बचत, स्वच्छता, सुरक्षा और उत्पाद की गुणवत्ता के मामले में बेहतर निष्कर्षण प्रदान करती है। विशेष रूप से खाद्य, पेय, औषधीय और सौंदर्य प्रसाधन योजकों के उत्पादन में, पर्यावरण-अनुकूल अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण तकनीक उत्पाद सुरक्षा की दृष्टि से बहुत लाभप्रद है।
पारदर्शी स्वाद इमल्शन
इमल्शन खाद्य पदार्थों और पेय पदार्थों के स्वाद, पोषण मूल्य और स्थिरता को बेहतर बनाने के लिए आम तौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले योजक हैं। विशेष रूप से पेय पदार्थों के सूत्रीकरण में, पारदर्शिता एक महत्वपूर्ण कारक है क्योंकि अंतिम उत्पाद को गुणवत्ता और पोषण संबंधी मानकों के साथ-साथ दृश्य स्वरूप संबंधी मानकों को भी पूरा करना चाहिए। पारदर्शी पेय पदार्थों और खाद्य पदार्थों के लिए इसका अर्थ है कि इमल्शन योजक को अंतिम उत्पाद की लक्षित गुणवत्ता में बाधा नहीं डालनी चाहिए। इस प्रकार, पारदर्शी इमल्शन को संसाधित करना अधिक आसान होता है। अपने आकार के कारण, नैनोइमल्शन पारदर्शी और पारभासी होते हैं (कम से कम नंगी आँखों से देखने पर)। अपनी उच्च गतिज स्थिरता, कम श्यानता, उच्च पारदर्शिता और अवसादन, क्रीमिंग, सहसंलयन तथा ऊर्णन के विरुद्ध उच्च स्थिरता के कारण, इनका व्यापक रूप से घटकों के तौर पर उपयोग किया जाता है।
बूँद / कण का आकार जितना बड़ा होता है, अंतिम उत्पाद में उतनी ही अधिक अपारदर्शिता आती है। पारदर्शी पेय पदार्थों के सूत्रीकरण के लिए नैनो-बूँदों वाले पारदर्शी इमल्शन का उपयोग सर्वोत्तम परिणाम देता है। अल्ट्रासोनिक पायसीकरण से W/O, O/W, प्रतिलोम इमल्शन, तथा नैनो-परास की बूँदों वाले दोहरे या बहुस्तरीय W/O/W इमल्शन बनाए जा सकते हैं (जिन्हें मिनीइमल्शन, नैनोइमल्शन, अतिसूक्ष्म इमल्शन या सबमाइक्रॉन इमल्शन कहा जाता है)। अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों के माध्यम से बूँदों के आकार को समायोजित और नियंत्रित किया जा सकता है। इष्टतम और पुनरुत्पादनीय प्रक्रिया परिणामों के लिए Hielscher सोनिकेटरों को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।
जड़ी-बूटियों से अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण
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अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके स्वाद का संपुटीकरण
औषधीय और खाद्य उत्पादों में लिपोसोम का उपयोग लगातार बढ़ रहा है। लिपोसोम का उपयोग सक्रिय अणुओं, जैसे पोषक तत्वों और दवाओं, के वाहक के रूप में किया जा सकता है। सोनिकेशन द्वारा, लिपिड/पानी के निलंबन के पायसीकरण से या बहुपरत पुटिकाओं (MLVs) के सोनिकेशन से लिपोसोम बनाए जा सकते हैं। अल्ट्रासोनिक पायसीकरण प्रक्रिया में, लिपिड की द्विपरतें छोटे टुकड़ों में टूट जाती हैं, जिससे ये टुकड़े स्वयं फॉस्फोलिपिड से बनी छोटी एकल-परत पुटिकाओं (SUVs) में व्यवस्थित हो जाते हैं। सोनिकेशन प्रक्रिया के दौरान, सक्रिय घटकों को लिपोसोम के भीतर संपुटित किया जा सकता है।
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अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रणालियाँ
नीचे दी गई तालिका हमारी सबसे लोकप्रिय अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रणालियों की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
- पर्यावरण-अनुकूल विलायक
- अधिक उपज
- निष्कर्षण में कम समय
- सुरक्षा
- निवेश पर शीघ्र प्रतिफल
- कम लागत
अल्ट्रासोनिक अतिक्रांतिक निष्कर्षण
स्वाद और सुगंध के उत्पादन के लिए अतिक्रांतिक द्रव और अतिक्रांतिक CO2 निष्कर्षण सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्षण तकनीकों में से एक है।
अतिक्रांतिक कार्बन डाइऑक्साइड एक चयनात्मक विलायक है, जिसका घनत्व समायोजित किया जा सकता है। इसकी चयनात्मकता और विलायक क्षमता परिवर्तनीय घनत्व पर निर्भर करती हैं, जिसे दाब और तापमान से प्रभावित किया जा सकता है।
अतिक्रांतिक निष्कर्षण को सोनिकेशन के साथ संयोजित करने से, अल्कोहल या पानी जैसे खाद्य-ग्रेड विलायकों का उपयोग करते हुए भी उच्च निष्कर्षण दर और अधिक उपज प्राप्त करना संभव हो जाता है।
हमारी अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रणालियों और उनके अनुप्रयोगों के बारे में अधिक जानकारी पाने के लिए नीचे दिए गए फ़ॉर्म का उपयोग करें!
नीचे दिए गए वीडियो में पानी में ताज़ी रिबवॉर्ट पत्तियों के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण और पारंपरिक मैसरेशन की तुलना देखें। सोनिकेशन से न केवल कुछ ही सेकंड में एक शक्तिशाली रिबवॉर्ट अर्क प्राप्त होता है, बल्कि अर्क का रंग भी गुणवत्ता में अंतर दर्शाता है। जहाँ अल्ट्रासोनिक अर्क का रंग गहरा हरा होता है, वहीं 20 दिनों तक मैसरेशन से तैयार अर्क का रंग भूरापन लिए होता है, जो जैवसक्रिय यौगिकों के ऑक्सीकरणजनित अपघटन का संकेत देता है।
साहित्य / संदर्भ
- Dent, M.; Dragović-Uzelac, V; Elez Garofulić, I.; Bosiljkov, T.; Ježek, D.; Brnčić, M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound-assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from Sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q., 29 (3), 2015. 475–484.
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- Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). Int. J. Mol. Sci. 2013, 14, 5750-5764.
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- Šic Žlabur, J.; Voća, S.; Dobričević, N.; Brnčić, M.; Dujmić, F.; Rimac Brnčić, S. (2015): Optimization of ultrasound assisted extraction of functional ingredients from Stevia rebaudiana Bertoni leaves. Int. Agrophys. 29, 2015. 231-237.
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के बारे में अधिक जानकारी
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण विभिन्न पादप-आधारित कच्चे माल से अर्क तैयार करने की एक सुविख्यात और विश्वसनीय विधि है। उच्च शक्ति वाला अल्ट्रासाउंड विलायक को कोशिका संरचना में धकेलकर और उसे लगभग प्रति सेकंड 20,000 बार (20kHz पर) बाहर निकालकर कच्चे माल और विलायक के बीच द्रव्यमान स्थानांतरण बढ़ाता है। सोनिकेशन एक बहुत ही सौम्य, फिर भी अत्यंत कुशल विधि सिद्ध हुई है – इससे कम प्रसंस्करण समय में अधिक उपज और उच्च गुणवत्ता वाले अर्क प्राप्त होते हैं!
अल्ट्रासोनिकेशन द्वारा निम्नलिखित सामग्रियों से पहले ही बहुत सफलतापूर्वक निष्कर्षण किया जा चुका है:
मसाले: केसर, मिर्च (जैसे कैप्साइसिन), अदरक, दालचीनी, वैनिलिन / वैनिला, रोस्मैरिनिक अम्ल, सेज, रोज़मेरी, मार्जोरम, बेसिल आदि।
जड़ी-बूटियाँ: पेपरमिंट, चाय (जैसे काली, हरी, Pai Mu Tan, चमेली, रूइबोस, हनीबुश), स्पीयरमिंट, स्टीविया, कैनबिस आदि।
फूल: लैवेंडर, पचौली, इलैंग-इलैंग, गुलाब आदि।
फल और सब्ज़ियाँ: वाइन, अंगूर / अंगूर के बीज, कॉफ़ी, कोको, जैतून, संतरा / संतरे का छिलका, टमाटर, गुआराना के बीज, तैलीय बीज (बादाम, सोयाबीन, पपीते के बीज, अलसी के बीज, सूरजमुखी, रेपसीड), अनार का छिलका, पालक, शहतूत, जड़ें आदि।
सूक्ष्मजीव: समुद्री शैवाल, स्पिरुलिना, सूक्ष्मशैवाल (Nannochloropsis spp सूक्ष्मशैवाल, Nannochloropsis oculata सूक्ष्मशैवाल, Dunaliella salina सूक्ष्मशैवाल), Synechococcus sp. सायनोबैक्टीरिया, Xanthophyllomyces dendrorhous यीस्ट, Trichosporon oleaginosisus यीस्ट, तैलीय कवक, Cordyceps sinensis कवक
सोनिकेशन द्वारा प्राप्त लक्षित अर्कों में एसेंशियल ऑयल, विटामिन, लिपिड, प्रोटीन और पादप-यौगिक समूह शामिल हैं, जैसे फ़ीनॉलिक यौगिक, एंटीऑक्सीडेंट, पॉलीसैकराइड, ओलियोरेज़िन, एस्टर, सत्त्व, प्रोटीन हाइड्रोलाइसेट, अमीनो अम्ल, सैपोनिन, फ़्लेवोनॉइड, एल्कलॉइड (जैसे मॉर्फ़ीन, कोडीन, थीबेन), वर्णक / रंजक (कैरोटिनॉइड, क्लोरोफ़िल, फ़ाइकोसायनिन), एंथोसायनिन, लिमोनीन, एलैंटोलैक्टोन, आइसोएलैंटोलैक्टोन और अन्य सक्रिय पदार्थ।
हरित निष्कर्षण के बारे में
हरित निष्कर्षण पर्यावरण के अनुकूल, टिकाऊ विधियों पर केंद्रित है। इसलिए, प्रक्रिया की ऊर्जा खपत कम करना, वैकल्पिक विलायकों और नवीकरणीय प्राकृतिक कच्चे माल का उपयोग करना हरित निष्कर्षण के प्रमुख कारक हैं। इसका लक्ष्य सुरक्षित और उच्च गुणवत्ता वाला अर्क सुनिश्चित करना है। सुरक्षित, उच्च गुणवत्ता वाला उत्पाद प्राप्त करने के लिए वैकल्पिक, पुनर्चक्रण योग्य और अधिक सुरक्षित विलायकों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है। प्रक्रिया और अंतिम उत्पादों की समग्र विषाक्तता कम करने से उपभोक्ताओं को अधिक स्वास्थ्यकर, अधिक सुरक्षित उत्पाद का लाभ मिलता है और उत्पादक अपने कर्मचारियों के लिए अधिक सुरक्षित प्रसंस्करण वातावरण बनाते हैं।