लहसुन का अल्ट्रासोनिक विलायक-मुक्त निष्कर्षण
लहसुन (Allium sativum) ऑर्गेनोसल्फर यौगिकों (जैसे एलिसिन, ग्लूटाथियोन) से भरपूर होता है, जो स्वास्थ्य को कई लाभ पहुँचाते हैं। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण अत्यधिक सांद्रित लहसुन के अर्क तैयार करने की एक विश्वसनीय और कुशल तकनीक है। अल्ट्रासोनिकेशन से निष्कर्षण के बहुत कम समय में उच्च गुणवत्ता वाले, पूर्ण स्पेक्ट्रम अर्क की उच्च उपज प्राप्त होती है।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण द्वारा लहसुन के उत्कृष्ट अर्क
लहसुन से एलिसिन और ऑर्गेनोसल्फर यौगिकों के निष्कर्षण के लिए प्रोब-प्रकार के सोनिकेटर का उपयोग कई लाभ प्रदान करता है, जिनमें लहसुन के अर्क की उच्च उपज और उच्च गुणवत्ता, तीव्र प्रसंस्करण तथा विलायक-मुक्त, पर्यावरण-अनुकूल पद्धति शामिल हैं। ये कारक मिलकर बढ़ी हुई जैवसक्रियता और एकसमान संघटन वाले उच्च गुणवत्ता के लहसुन के अर्क के उत्पादन में योगदान देते हैं, जिससे यह लहसुन से प्राप्त प्रीमियम उत्पाद चाहने वाले शोधकर्ताओं और उद्योगों के लिए पसंदीदा विधि बन जाती है।
नीचे हम अल्ट्रासाउंड-सहायित लहसुन निष्कर्षण के लाभकारी प्रभावों पर विस्तार से चर्चा करते हैं:
- सबसे पहले, प्रोब-प्रकार का सोनिकेटर अल्ट्रासोनिक तरंगों का उपयोग करता है, जिन्हें टाइटेनियम की एक प्रोब, जिसे सोनोट्रोड कहा जाता है, के माध्यम से निष्कर्षण माध्यम में संचारित किया जाता है। अल्ट्रासाउंड तरंगों की यांत्रिक ऊर्जा तरल में कैविटेशन बुलबुले उत्पन्न करती है, जो तेजी से ढह जाते हैं। इस प्रक्रिया के दौरान तीव्र स्थानीय सूक्ष्म विक्षोभ के साथ-साथ दबाव और तापमान में परिवर्तन होते हैं। ये बल लहसुन की कोशिका भित्तियों के विघटन को बढ़ावा देते हैं। यह विघटन कोशिकाओं के भीतर फँसे एलिसिन और अन्य ऑर्गेनोसल्फर यौगिकों के मुक्त होने को सुगम बनाता है, जिससे कुशल निष्कर्षण होता है।
- दूसरे, प्रोब-प्रकार के सोनिकेशन की नियंत्रित और सटीक प्रकृति निष्कर्षण प्रक्रिया को आवश्यकतानुसार समायोजित करने की सुविधा देती है। अर्क उत्पादक और शोधकर्ता सोनिकेशन समय, आयाम और तापमान जैसे मापदंडों को समायोजित करके निष्कर्षण की स्थितियों को अनुकूलित कर सकते हैं, जिससे संवेदनशील यौगिकों के अपघटन को न्यूनतम रखते हुए एलिसिन और ऑर्गेनोसल्फर यौगिकों की उपज अधिकतम की जा सकती है। एकसमान संघटन और प्रभावक्षमता वाले उच्च गुणवत्ता के अर्क प्राप्त करने के लिए इस स्तर का नियंत्रण अत्यंत महत्वपूर्ण है।
- इसके अतिरिक्त, मैसरेशन या Soxhlet निष्कर्षण जैसी पारंपरिक निष्कर्षण विधियों की तुलना में सोनिकेशन प्रक्रिया अपेक्षाकृत तेज होती है। यह दक्षता न केवल समय बचाती है, बल्कि निकाले गए यौगिकों की ताजगी और जैवसक्रियता बनाए रखने में भी मदद करती है। निष्कर्षण की कम अवधि लहसुन के अर्क का ऊष्मा और ऑक्सीजन के संपर्क में आना कम करती है, जो संवेदनशील ऑर्गेनोसल्फर यौगिकों को अपघटित कर सकते हैं।
- इसके अलावा, अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण किसी भी विलायक के साथ संगत है, जिसमें पानी, जलीय एथेनॉल या अल्कोहल जैसे सौम्य और पर्यावरण-अनुकूल विलायक भी शामिल हैं। यह विशेष रूप से तब महत्वपूर्ण होता है जब लहसुन का अर्क खाद्य योजक, स्वादकारक, आहार पूरक, न्यूट्रास्यूटिकल्स या औषधीय उत्पादों के रूप में उपयोग के लिए तैयार किया जाता है, जहाँ अंतिम उत्पाद की शुद्धता और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए विलायकों या अन्य रसायनों से संदूषण के जोखिम से बचना आवश्यक है।
अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र UIP2000hdT(2kW) निरंतर विलोड़ित बैच रिएक्टर के साथ
अल्ट्रासोनिक जल-आधारित एलिसिन निष्कर्षण
एलिसिन लहसुन के अर्क में पाया जाने वाला सबसे प्रचुर थायोसल्फिनेट अणु है। एलिसिन में जीवाणुरोधी, विषाणुरोधी, कवकरोधी, प्रोटोजोआरोधी, कैंसररोधी और रक्त शर्करा कम करने वाले प्रभाव होते हैं तथा यह हृदय और रक्तवाहिकाओं के स्वास्थ्य एवं प्रतिरक्षा तंत्र को सहारा देने के लिए भी जाना जाता है। लहसुन की औषधीय क्रियाएँ मुख्यतः थायोल युक्त प्रोटीनों के साथ होने वाली थायोल-डाइसल्फाइड विनिमय अभिक्रियाओं से संबंधित हैं।
ऑर्गेनोसल्फर यौगिकों की उच्च मात्रा वाले अत्यधिक सांद्रित लहसुन के अर्क के उत्पादन के लिए, अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण लहसुन से थायोल और अन्य जैवसक्रिय पदार्थों को अलग करने की एक विश्वसनीय और कुशल तकनीक है। सोनिकेशन लहसुन की कोशिकाओं के भीतर से थायोल को मुक्त करता है और लहसुन के जैवअणुओं का पूर्ण स्पेक्ट्रम अर्क तैयार करना संभव बनाता है। लहसुन के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के लिए पानी का उपयोग विलायक के रूप में किया जा सकता है, जो गैर-विषैला, सस्ता और पर्यावरण-अनुकूल है।
सोनिकेशन से पहले और बाद में लहसुन की कली का अनुप्रस्थ काट
अध्ययन और चित्र Bose et al. 2014 द्वारा
सोनिकेटर UP200Ht लहसुन से एलिसिन, ऑर्गेनोसल्फर यौगिकों और पादप रसायनों के निष्कर्षण के लिए।
अल्ट्रासोनिक एलिसिन निष्कर्षण के प्रोटोकॉल
लहसुन के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के लिए कई प्रोटोकॉल स्थापित किए गए हैं। वैज्ञानिक अध्ययनों में कई अनुसंधान दलों ने दिखाया है कि सोनिकेशन से लहसुन में मौजूद एलिसिन, एलिइन, ऑर्गेनोसल्फर यौगिकों और अन्य पादप रसायनों की उच्च उपज प्राप्त होती है।
Arzanlou et al. (2010) ने विलायक के रूप में पानी का उपयोग करके लहसुन की कलियों से एलिसिन के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण की रिपोर्ट दी है। उन्होंने हाथ से कुचली गई लहसुन की कलियों के 20g का उपयोग किया। उन्होंने Hielscher UP200S (200watts) का उपयोग करके 100 % आयाम पर 600mL आसुत जल में मसले हुए लहसुन का 5 min तक सोनिकेशन किया। ऊष्मा को दूर करने के लिए बर्फ के स्नान का उपयोग किया गया। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के बाद लहसुन के गूदे को पाँच परतों वाले मलमल के कपड़े से दबाकर छाना गया। निलंबन को एक 50mL ट्यूब में स्थानांतरित किया गया और तरल से शेष अवशेषों को अलग करने के लिए 4ºC पर 1258g पर 20 min तक अपकेंद्रित किया गया। अधिप्लवी द्रव को एक निर्जीवाणु 50mL ट्यूब में स्थानांतरित किया गया और भंडारण के लिए सील कर दिया गया।
Bose et al. (2014) ने अल्ट्रासोनिक प्रोब-प्रकार निष्कर्षण की तुलना पारंपरिक मैसरेशन, बाथ सोनिकेशन और माइक्रोवेव निष्कर्षण से की। परिणामों ने दिखाया कि अल्ट्रासोनिक प्रोब-प्रकार निष्कर्षण से एलिसिन की सर्वाधिक उपज प्राप्त हुई।
Ismail et al. (2014) ने लहसुन के कंदों से सल्फर युक्त जैव-अणुओं सिस्टीन और ग्लूटाथियोन के कुशल अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण की रिपोर्ट दी है। उन्होंने 100% आयाम सेटिंग पर UP100H का उपयोग करके लहसुन के कंदों से थायोल निकालने के लिए जल-आधारित अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का प्रयोग किया। उन्होंने पाया कि खुले बीकर में निष्कर्षण के लिए लहसुन की इष्टतम सांद्रता 10% (w/v) थी। थायोल का मात्रात्मक निर्धारण एलमैन अभिकर्मक विधि का उपयोग करके किया गया। उन्हें 0.170mM थायोल की निष्कर्ष उपज प्राप्त हुई। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि जल-आधारित अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण लहसुन से थायोल को पृथक करने की एक सरल, सुरक्षित और किफायती विधि है।
- विलायक रहित / जल-आधारित
- उच्च निष्कर्षण उपज
- उच्च गुणवत्ता वाले निष्कर्ष
- गैर-तापीय
- संपूर्ण स्पेक्ट्रम वाले निष्कर्ष
- तीव्र प्रक्रिया
- हरित, पर्यावरण के अनुकूल
- सरल और सुरक्षित संचालन
- कम रखरखाव
- निवेश पर शीघ्र प्रतिफल
लहसुन के निष्कर्षण के लिए उच्च-प्रदर्शन वाले सोनिकेटर
Hielscher Ultrasonics की निष्कर्षण प्रणालियों का उपयोग विश्वभर में खाद्य और औषधि उद्योग में उच्च गुणवत्ता वाले पादप निष्कर्षों के वाणिज्यिक उत्पादन के लिए किया जाता है, जिनका उपयोग खाद्य योजकों, आहार पूरकों और चिकित्सीय उत्पादों के रूप में होता है। चाहे आपका लक्ष्य लहसुन के निष्कर्षों के छोटे बैच तैयार करना हो या उच्च गुणवत्ता वाले वानस्पतिक निष्कर्षों की बड़ी मात्रा को संसाधित करना हो, Hielscher Ultrasonics के पास आपके लिए आदर्श अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक है।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण से प्रतिस्पर्धात्मक लाभ
लहसुन जैसी पादप सामग्रियों से जैवसक्रिय यौगिकों के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के प्रमुख लाभों में निष्कर्षण और प्रसंस्करण के समय में उल्लेखनीय कमी, जल-आधारित निष्कर्षण या विलायक के कम उपयोग तथा नगण्य रूप से कम CO2 उत्सर्जन के कारण पर्यावरण के प्रति इसकी अनुकूलता, कम ऊर्जा खपत और अल्ट्रासोनिक प्रणालियों का सरल एवं सुरक्षित संचालन शामिल हैं।
Hielscher Ultrasonics के साथ प्रक्रिया का मानकीकरण
खाद्य पदार्थों या औषधियों में उपयोग किए जाने वाले अर्कों का उत्पादन उत्तम विनिर्माण पद्धतियों (GMP) और मानकीकृत प्रसंस्करण विनिर्देशों के अनुसार किया जाना चाहिए। Hielscher Ultrasonics के डिजिटल सोनिकेटर बुद्धिमान सॉफ़्टवेयर से सुसज्जित हैं, जिससे सोनिकेशन प्रक्रिया को सटीक रूप से निर्धारित और नियंत्रित करना आसान होता है। स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग अंतर्निर्मित SD-कार्ड पर दिनांक और समय की मुहर के साथ सभी अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों को दर्ज करती है, जैसे अल्ट्रासोनिक ऊर्जा (कुल और शुद्ध ऊर्जा), आयाम, तापमान और दबाव (जब तापमान और दबाव सेंसर लगाए गए हों)। इससे आप अल्ट्रासोनिक रूप से प्रसंस्कृत प्रत्येक लॉट की समीक्षा कर सकते हैं। साथ ही, पुनरुत्पादकता और निरंतर उच्च उत्पाद गुणवत्ता सुनिश्चित होती है। सभी Hielscher सोनिकेटरों की मजबूती भारी कार्यभार और कठिन परिस्थितियों में 24/7 संचालन की अनुमति देती 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. | अधिक | उपकरणों का समूह: UIP16000 |
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साहित्य / संदर्भ
- Arzanlou M., Bohlooli S. (2010): Inhibition of streptolysin O by allicin – an active component of garlic. Journal of Medical Microbiology Volume 59, Issue 9, 2010. 1044-1049.
- Ghasemi, Kamran; Bolandnazar, Sahebali; Tabatabaei, Seyed Jalal; Pirdashti, Hemmatollah; Arzanlou, Mohsen; Ebrahimzadeh, Mohammad; Fathi, Hamed (2015): Antioxidant properties of garlic as affected by selenium and humic acid treatments. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science 43, 2015. 1-9.
- Nur Izzah Ismail, Yumi Zuhanis Has-Yun Hashim, Parveen Jamal, Hamzah MohdSalleh, Rashidi Othman (2014): Ultrasonic-Assisted Extraction of Thiols from Garlic Bulbs. Advances in Environmental Biology, 8(3) Special 2014. 725-728.
- Sankhadip Bose, Bibek Laha, Subhasis Banerjee (2014): Quantification of allicin by high performance liquid chromatography‐ultraviolet analysis with effect of post‐ultrasonic sound and microwave radiation on fresh garlic cloves. Pharmacognosy Magazine Vol 10, Issue 38. April-June 2014, S288-S293.
जानने योग्य तथ्य
लहसुन और उसके स्वास्थ्य लाभ
लहसुन जैव-अणुओं से भरपूर होता है, जो इसे औषधीय पौधे और आहार अनुपूरक के रूप में प्रभावशीलता प्रदान करते हैं। 200 विभिन्न यौगिक लहसुन के अनेक लाभकारी स्वास्थ्य प्रभावों में योगदान देते हैं। लहसुन की कलियों में ऑर्गेनोसल्फर यौगिकों की मात्रा असाधारण रूप से अधिक होती है, जैसे एलिइन, एलिसिन और γ-glutamylcysteine यौगिक, जैसे γ-glutamyl-S-allylcysteine, γ-glutamyl-S-trans-1-propenylcysteine। लहसुन में प्याज़, ब्रोकोली और फूलगोभी जैसी अन्य सल्फर-समृद्ध सब्ज़ियों की तुलना में कम से कम चार गुना अधिक सल्फर होता है। ये सल्फर-युक्त यौगिक लहसुन को उसकी तीखी गंध और स्वाद देते हैं।
सल्फर-युक्त जैव-अणुओं को सल्फहाइड्रिल यौगिक कहा जाता है और ये थायोल समूह के अंतर्गत आते हैं। ये मानव शरीर के सभी ऊतकों और कोशिकाओं में पाए जाते हैं और अनेक जीवनावश्यक जैवरासायनिक अभिक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सिस्टीन और ग्लूटाथियोन (GHS) लहसुन में मौजूद दो महत्वपूर्ण थायोल हैं। सिस्टीन एक सल्फर-युक्त अमीनो अम्ल है, जिसमें रासायनिक रूप से अत्यधिक अभिक्रियाशील सल्फहाइड्रिल समूह होता है। ग्लूटाथियोन (GHS), जो ग्लूटामेट, सिस्टीन और ग्लाइसिन अमीनो अम्लों से बना एक ट्राइपेप्टाइड है, मानव शरीर में सर्वाधिक सर्वव्यापी कम आणविक द्रव्यमान वाला सल्फहाइड्रिल यौगिक है। ग्लूटाथियोन एक सुपर-एंटीऑक्सिडेंट के रूप में कार्य करता है और मानव शरीर में इसका एक अत्यावश्यक कार्य होता है (उदाहरण के लिए, प्रतिरक्षा तंत्र में)।
एलिसिन
एलिसिन लहसुन के सबसे महत्वपूर्ण जैव-अणुओं में से एक है, जो स्वास्थ्य को बढ़ावा देने वाले विभिन्न प्रभाव प्रदर्शित करता है। एलिसिन साबुत लहसुन की कली में मौजूद नहीं होता, बल्कि लहसुन को काटने या कुचलने पर संश्लेषित होता है। लहसुन के ऊतक को कुचलने से एलिइनेज़ नामक एंज़ाइम सक्रिय होता है। एलिइनेज़ अमीनो अम्ल एलिइन के एलिसिन और अन्य एलिलथायोसल्फिनेटों में रूपांतरण की शुरुआत करता है। एलिसिन का निर्माण एक तीव्र प्रक्रिया है, जो लहसुन के ताज़े कंद को कुचलने के कुछ ही सेकंड के भीतर पूरी हो जाती है।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण – ध्वनिक कैविटेशन का कार्य सिद्धांत
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण (जिसे सोनो-निष्कर्षण भी कहा जाता है) का कार्य सिद्धांत ध्वनिक कैविटेशन की परिघटना पर आधारित है। अल्ट्रासोनिक रूप से उत्पन्न कैविटेशन उच्च अपरूपण बल, सूक्ष्म विक्षोभ, द्रव जेट और स्थानीय रूप से सीमित अत्यधिक तापमान एवं दबाव अंतर पैदा करता है। उच्च-प्रदर्शन वाले अल्ट्रासाउंड के यांत्रिक प्रभाव कोशिका भित्तियों को विघटित करते हैं, कोशिका के भीतर विलायक के प्रवेश को बढ़ावा देते हैं और द्रव्यमान स्थानांतरण बढ़ाते हैं। एक गैर-तापीय निष्कर्षण तकनीक के रूप में सोनिकेशन जैवसक्रिय यौगिकों के तापीय अपघटन को रोकता है। अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों को कच्चे माल और लक्षित पदार्थों के अनुरूप सटीक रूप से समायोजित किया जा सकता है, जिससे अर्क की उत्कृष्ट गुणवत्ता सुनिश्चित होती है।
Hielscher Ultrasonics उच्च-प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र बनाता है, जिनका आकार प्रयोगशाला स्तर से लेकर औद्योगिक स्तर तक होता है।