अल्ट्रासोनिक Quercetin निष्कर्षण

क्वेरसेटिन सबसे व्यापक रूप से अध्ययन किए गए पादप पॉलीफेनोल्स में से एक है, जो इसकी एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि और आहार पूरक, कार्यात्मक खाद्य पदार्थों और न्यूट्रास्यूटिकल्स में इसकी भूमिका के लिए बेशकीमती है। क्योंकि क्वेरसेटिन और इसके ग्लाइकोसाइड (जैसे रुटिन, आइसोक्वेरसेटिन) थर्मल और ऑक्सीकरण-संवेदनशील होते हैं, उच्च शुद्धता वाले अर्क का उत्पादन करने के लिए एक कुशल लेकिन हल्के, गैर-थर्मल निष्कर्षण तकनीक की आवश्यकता होती है। यहीं पर अल्ट्रासोनिक क्वेरसेटिन निष्कर्षण उत्कृष्टता प्राप्त करता है।

उच्च गुणवत्ता वाले Quercetin अर्क के लिए उच्च प्रदर्शन Ultrasonics

अल्ट्रासाउंड-सहायता प्राप्त निष्कर्षण (यूएई) यांत्रिक रूप से पौधों की कोशिका की दीवारों को बाधित करने और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण को बढ़ाने के लिए उच्च शक्ति, कम आवृत्ति वाले अल्ट्रासाउंड का उपयोग करता है, घंटों के बजाय मिनटों के भीतर विलायक में क्वेरसेटिन जारी करता है। मैक्रेशन, सॉक्सलेट, या गर्मी-आधारित पाचन की तुलना में, अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण उच्च पैदावार, कम प्रसंस्करण समय, कम विलायक मात्रा और बेहतर संरक्षित जैव सक्रियता प्रदान करता है। – यह इसे प्रयोगशालाओं, पायलट संयंत्रों और वनस्पति और पॉलीफेनोल अर्क के औद्योगिक पैमाने पर उत्पादन के लिए एक आकर्षक विकल्प बनाता है।

सेलुलर संरचना पर अल्ट्रासोनिकेशन के प्रभाव: सेल की दीवारों के अल्ट्रासोनिक रूप से प्रेरित व्यवधान यूओनिमस एलाटस से क्वेरसेटिन और रुटिन की रिहाई की अनुमति देता है।
चित्र और अध्ययन: ©यांग और झांग, 2008।

क्यों क्वेरसेटिन एक सौम्य निष्कर्षण विधि की मांग करता है

क्वेरसेटिन कई फलों, सब्जियों और जड़ी-बूटियों में पाया जाता है – सेब, प्याज, जामुन, चाय, अंगूर और पत्तेदार सब्जियाँ शामिल हैं। पॉलीफेनॉल/फ्लेवोनॉल के रूप में यह लंबे समय तक गर्मी, मजबूत क्षारीय स्थितियों या लंबे विलायक संपर्क के तहत ख़राब हो सकता है, जो उपज को कम करता है और अंतिम अर्क की गुणवत्ता से समझौता करता है। इसलिए एक हल्की, गैर-थर्मल, कम अवधि की विधि निकाले गए क्वेरसेटिन की मात्रा और कार्यात्मक गुणवत्ता (एंटीऑक्सिडेंट क्षमता) दोनों को संरक्षित करने में मदद करती है।

क्वेरसेटिन का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण कैसे काम करता है

ध्वनिक कैविटेशन की भूमिका 
उच्च‑तीव्रता वाला अल्ट्रासाउंड द्रव में सूक्ष्म कैविटेशन बुलबुले बनाता है। उनका विस्फोटक पतन स्थानीयकृत गर्म स्थान, शियर बल, और माइक्रो‑जेट उत्पन्न करता है जो पौधे की कोशिका भित्तियों को फाड़ते हैं और ऊतक मैट्रिक्स को तोड़ते हैं। यह कोशिकीय संघटक को खोलता है जहाँ क्वेरसेटिन संग्रहित होता है और इसके आसपास सॉल्वेंट में प्रसार को तेज करता है, जिससे सक्रिय यौगिक अधिक त्वरित और पूरी तरह से रिलीज़ होता है।

अल्ट्रासोनिक क्वेरसेटिन निष्कर्षण के लिए सामान्य प्रक्रिया प्रवाह

1. तैयारी: कच्चे पौधे के सामग्री (जैसे पत्तियां, छिलके, बीज) को पीसें, काटें, या फ्रिज‑ड्राय करें ताकि सतह क्षेत्र बढ़ सके।
2. विलायक चयन: जल, एथेनॉल, या जल‑एथेनॉल मिश्रण जैसे हरे, फ़ूड‑ग्रेड सॉल्वेंट का चयन करें।
3. सॉनिकेशन: बैच मोड में निकालें (सरगर्मी के साथ) या 5-30 मिनट के लिए निरंतर प्रवाह-सेल मोड में.
4. अलगाव: फ़िल्टर या अपकेंद्रित्र निकालने और क्वेरसेटिन-समृद्ध तरल को पुनर्प्राप्त करें.
5. एकाग्रता / शुद्धि: वैकल्पिक रूप से सूखा, अवक्षेपित करें, या आवश्यकतानुसार शुद्ध करें.

नोट: विशिष्ट समय, आयाम, और विलायक अनुपात पौधे की प्रजातियों और लक्ष्य मैट्रिक्स पर निर्भर करते हैं – हमारे प्रक्रिया विशेषज्ञ आपके कच्चे माल के लिए प्रक्रिया मापदंडों को अनुकूलित करने में आपकी मदद कर सकते हैं.

केस स्टडी: अल्ट्रासाउंड-असिस्टेड क्वेरसेटिन एक्सट्रैक्शन

शरीफी एट अल. (2017) ने दिखाया है कि औषधीय पौधों से क्वेरसेटिन जैसे फ्लेवोनोइड निकालने के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण एक प्रभावी और व्यावहारिक तरीका है। उन्होंने उपयोग किया हिल्सचर UP400St (400W, चित्र देखें। बाएँ) 50% आयाम सेटिंग पर। मूली (रफानस सैटिवस) की पत्तियों को मेथनॉल में रखा गया और 10 मिनट के लिए सोनिकेट किया गया, जिसके परिणामस्वरूप 11.8% की क्वेरसेटिन उपज प्राप्त हुई। मैक्रेशन, सॉक्सलेट निष्कर्षण और थर्मल पाचन जैसी पारंपरिक तकनीकों की तुलना में अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त निष्कर्षण की श्रेष्ठता। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण उच्च पैदावार, काफी कम निष्कर्षण समय और कम मात्रा में सॉल्वैंट्स के साथ उत्कृष्टता प्राप्त करता है। अल्ट्रासोनिक तरंगों के अनुप्रयोग से गुहिकायन उत्पन्न होता है, जो पौधों की सामग्री की कोशिका दीवारों को बाधित करता है और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण को बढ़ावा देता है। इस प्रकार, अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण पारंपरिक तरीकों की तुलना में अधिक प्रभावी है और कार्बनिक मैट्रिक्स से क्वेरसेटिन निष्कर्षण में उत्कृष्टता प्राप्त करता है। हालाँकि अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के लिए केवल 10 मिनट की आवश्यकता होती है। – मैक्रेशन के लिए 24 घंटे के निष्कर्षण समय की तुलना में, थर्मल पाचन के लिए 60 मिनट और सॉक्सलेट निष्कर्षण के लिए 24 घंटे – अल्ट्रासोनिक रूप से निकाले गए क्वेरसेटिन की मात्रा पाचन, मैक्रेशन और सॉक्सलेट निष्कर्षण की तुलना में अधिक थी।

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण (यूएई) पारंपरिक निष्कर्षण विधियों की तुलना में कम निष्कर्षण समय में काफी अधिक क्वेरसेटिन पैदावार देता है।
स्रोत: शरीफी एट अल., 2017

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण उपकरण

Hielscher Ultrasonics वनस्पति विज्ञान से उच्च गुणवत्ता वाले अर्क के उत्पादन के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर के निर्माण में विशेषज्ञता प्राप्त है।
Hielscher एक व्यापक उत्पाद पोर्टफोलियो प्रदान करता है जो छोटे, शक्तिशाली लैब अल्ट्रासोनिकेटर से लेकर मजबूत बेंच-टॉप और पूरी तरह से औद्योगिक प्रणालियों तक होता है, जो बायोएक्टिव पदार्थों के कुशल निष्कर्षण और अलगाव के लिए उच्च तीव्रता अल्ट्रासाउंड प्रदान करता है (जैसे पॉलीफेनॉल, जिंजरोल, पिपेरिन, करक्यूमिन आदि)। 200 वाट से 16,000 वाट तक के सभी अल्ट्रासोनिक उपकरणों में डिजिटल नियंत्रण के लिए एक रंगीन डिस्प्ले, स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग के लिए एक एकीकृत एसडी कार्ड, ब्राउज़र रिमोट कंट्रोल और कई और उपयोगकर्ता के अनुकूल सुविधाएं हैं। सोनोरोड्स और प्रवाह कोशिकाओं (भागों, जो माध्यम के संपर्क में हैं) को आटोक्लेव किया जा सकता है और साफ करना आसान होता है। हमारे सभी अल्ट्रासोनिकेटर 24/7 ऑपरेशन के लिए बनाए गए हैं, कम रखरखाव की आवश्यकता होती है और संचालित करने में आसान और सुरक्षित होते हैं।
एक डिजिटल रंग डिस्प्ले अल्ट्रासोनिकेटर के उपयोगकर्ता के अनुकूल नियंत्रण की अनुमति देता है, जो प्रक्रिया को ठीक से समायोज्य बनाता है। हमारे सिस्टम कम से बहुत उच्च आयामों तक पहुंचाने में सक्षम हैं। क्वेरसेटिन जैसे पॉलीफेनोल्स के निष्कर्षण के लिए, हम विशेष अल्ट्रासोनिक सोनोट्रोड्स (अल्ट्रासोनिक जांच या सींग के रूप में भी जाना जाता है) प्रदान करते हैं जो उच्च गुणवत्ता वाले सक्रिय पदार्थों के समझदार अलगाव के लिए अनुकूलित हैं। Hielscher sonicators की मजबूती भारी शुल्क पर और मांग वाले वातावरण में 24/7 ऑपरेशन की अनुमति देती है।
अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों का सटीक नियंत्रण प्रजनन क्षमता और प्रक्रिया मानकीकरण सुनिश्चित करता है।