अल्ट्रासोनिक तंबाकू निष्कर्षण
पारंपरिक तंबाकू निष्कर्षण एक धीमी, समय लेने वाली प्रक्रिया है, जिसमें उच्च तापमान पर विषैले विलायकों का उपयोग होता है, जिससे यह प्रक्रिया खतरनाक बन जाती है। तंबाकू से एल्कलॉइड का अल्ट्रासोनिक-सहायता प्राप्त निष्कर्षण पानी या सौम्य विलायकों का उपयोग करके कुछ ही मिनटों की त्वरित प्रक्रिया में किया जा सकता है। तंबाकू से निकोटीन जैसे एल्कलॉइड अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण द्वारा एक त्वरित और अत्यधिक कुशल प्रक्रिया में मुक्त होते हैं, जिससे पूर्ण स्पेक्ट्रम वाले अर्क की उच्च उपज प्राप्त होती है (जिसमें निकोटीन, नॉरनिकोटीन, क्लोरोजेनिक अम्ल, 5-कैफिओयलक्विनिक अम्ल, रूटिन, कैफिक अम्ल और स्कोपोलेटिन, सोलानेसोल आदि होते हैं)।
तंबाकू का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण
अल्ट्रासोनिक-सहायता प्राप्त निष्कर्षण एक तेज़, प्रभावी और सुविधाजनक निष्कर्षण विधि है, जो उच्च-शक्ति वाले अल्ट्रासाउंड के उपयोग पर आधारित है। तीव्र अल्ट्रासोनिक तरंगें ठोस-द्रव प्रणालियों में (जैसे विलायक में पादप सामग्री, उदाहरण के लिए एथेनॉल में तंबाकू की पत्तियाँ) तीव्र सूक्ष्म गति और ध्वनिक कैविटेशन उत्पन्न करती हैं, जिससे द्रव्यमान स्थानांतरण बढ़ता है और निष्कर्षण प्रक्रिया भी तेज़ होती है। सुपरक्रिटिकल द्रव निष्कर्षण और आयन-युग्म निष्कर्षण जैसी अन्य उन्नत निष्कर्षण तकनीकों की तुलना में, अल्ट्रासोनिक-सहायता प्राप्त निष्कर्षण उल्लेखनीय रूप से अधिक किफायती, पर्यावरण के अधिक अनुकूल, अधिक सुरक्षित और उपयोग में अधिक आसान है। इसलिए, पादप सामग्री से जैवसक्रिय यौगिकों को मुक्त करने के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण पसंदीदा निष्कर्षण तकनीक है।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण से व्यापक स्पेक्ट्रम वाला अर्क प्राप्त होता है, जिसमें निकोटीन होता है, जो तंबाकू की कुल एल्कलॉइड मात्रा के 94–98% हिस्से वाला प्रमुख एल्कलॉइड है, और साथ ही नॉरनिकोटीन, एनाबैसीन, एनाटाबीन, कोटिनीन और मायोस्मीन जैसे एल्कलॉइड भी होते हैं।
प्रोब-प्रकार के अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग करके पादप सामग्री से एल्कलॉइड निष्कर्षण के बारे में और पढ़ें!
सोनिकेटर UP400St (400 वाट) का उपयोग तंबाकू की पत्तियों से निकोटीन, नॉरनिकोटीन, क्लोरोजेनिक अम्ल आदि जैसे एल्कलॉइड के निष्कर्षण के लिए किया जाता है।
सोनिकेशन से पूर्ण स्पेक्ट्रम वाले तंबाकू अर्क
निकोटीन और नॉरनिकोटीन जैसे एल्कलॉइड, क्लोरोजेनिक अम्ल, फीनोलिक यौगिक, सोलानेसोल और अन्य जैवसक्रिय यौगिकों को अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण द्वारा तेज़ी से, कुशलतापूर्वक और सुरक्षित रूप से अलग किया जा सकता है। पारंपरिक तंबाकू निष्कर्षण में उच्च तापमान पर हेप्टेन जैसे विषैले विलायकों का उपयोग होता है, जो निष्कर्षण प्रक्रिया को खतरनाक बना देता है। पूरी पारंपरिक निष्कर्षण प्रक्रिया में लगभग 24h लगते हैं और इसलिए इसमें बहुत समय लगता है।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण ठंडे पानी से निष्कर्षण के रूप में या एथेनॉल अथवा एथेनॉल-पानी के मिश्रण जैसे सौम्य विलायकों का उपयोग करके कमरे के तापमान या उससे थोड़े अधिक तापमान पर किया जा सकता है। सोनिकेशन में कुछ ही मिनट लगते हैं, जिससे निष्कर्षण एक त्वरित प्रक्रिया बन जाता है। इसके अलावा, पानी या सौम्य विलायकों का उपयोग करने पर यह प्रक्रिया पूरी तरह सुरक्षित और सुविधाजनक होती है।
अल्ट्रासोनिक विधि से तैयार पूर्ण स्पेक्ट्रम वाले अर्क में प्रमुख एल्कलॉइड निकोटीन के साथ-साथ द्वितीयक या अल्प मात्रा में पाए जाने वाले एल्कलॉइड भी होते हैं, जैसे एनाबैसीन या 3-(2-piperidinyl)pyridine, एनाटाबीन या 3-(2-1,2,3,6-tetrahydropyridyl)pyridine, कोटिनीन या 1-methyl-5-(3-pyridyl)-2-pyrrolidinone), 2,3’-dipyridyl या आइसोनिकोटीन, N-formylnornicotine या 2-(3-pyridyl)pyrrolidinecarbaldehyde, मायोस्मीन या 3-(1-pyrrolin-2-yl)pyridine, नॉरनिकोटीन या 3-(pyrrolidin-2-yl)pyridine, और बीटा-निकोटाइरीन या 3-(1-methylpyrrol-2-yl)pyridine।
इन एल्कलॉइड की मात्रा तंबाकू की प्रजातियों और तंबाकू उत्पादों के अनुसार बदलती है। जहाँ निकोटीन कुल एल्कलॉइड मात्रा के 94–98% हिस्से वाला प्रमुख एल्कलॉइड है, वहीं नॉरनिकोटीन और एनाटाबीन सबसे अधिक मात्रा में पाए जाने वाले दो द्वितीयक एल्कलॉइड हैं, जिनमें से प्रत्येक तंबाकू की कुल एल्कलॉइड मात्रा का लगभग 2% से 6% होता है।
- अधिक उपज
- उच्च गुणवत्ता
- त्वरित निष्कर्षण
- सौम्य, गैर-तापीय प्रक्रिया
- पानी या विलायक
- सरल और सुरक्षित संचालन
विलायकों की विस्तृत शृंखला में से चुनें
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का उपयोग करके आप पानी, अल्कोहल, एथेनॉल, मेथनॉल, एथेनॉल-पानी के मिश्रण या हेप्टेन अथवा हेक्सेन जैसे प्रबल विलायकों सहित विभिन्न विलायकों में से चयन कर सकते हैं। ऊपर बताए गए सभी विलायकों का पहले ही सफलतापूर्वक परीक्षण किया जा चुका है और उन्हें तंबाकू की पादप सामग्री से एल्कलॉइड, टरपेनॉइड, फीनोलिक यौगिकों और सोलानेसोल जैसे जैवसक्रिय यौगिकों को पृथक करने में प्रभावी पाया गया है। सोनिकेशन का उपयोग विलायक-मुक्त शीत-जल निष्कर्षण में किया जा सकता है (जैसे जैविक अर्क तैयार करने के लिए) या इसे आपकी पसंद के किसी विलायक के साथ संयोजित किया जा सकता है।
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उच्च-प्रदर्शन अल्ट्रासाउंड निष्कर्षक
Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरण वनस्पतियों से जैवसक्रिय यौगिकों को पृथक करने के लिए आम तौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले निष्कर्षण उपकरण हैं। सभी प्रक्रिया पैमानों के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक उपलब्ध कराने के कारण Hielscher आपकी आवश्यकताओं के लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिक प्रणाली की सिफारिश कर सकता है। कॉम्पैक्ट, फिर भी शक्तिशाली प्रयोगशाला प्रणालियों के साथ विश्लेषण और व्यवहार्यता परीक्षण के लिए शुरुआत करते हुए, Hielscher प्रयोगशाला और पायलट प्लांट के अल्ट्रासोनिकेटरों से लेकर पूर्णतः औद्योगिक अल्ट्रासाउंड रिएक्टरों तक की पूरी श्रृंखला प्रदान करता है। अल्ट्रासोनिक प्रोसेसरों की पूरी श्रृंखला उपलब्ध कराने वाले Hielscher के पास आपकी निष्कर्षण प्रक्रिया के लिए आदर्श उपकरण व्यवस्था है। आपकी प्रक्रिया के आयतन और लक्ष्य के आधार पर अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण बैच या सतत प्रवाह मोड में किया जा सकता है। सोनोट्रोड, बूस्टर हॉर्न, प्रवाह सेल और रिएक्टर जैसे विविध सहायक उपकरणों से अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर को इस तरह सुसज्जित किया जा सकता है कि प्रक्रिया के लक्ष्य आदर्श रूप से पूरे हों।
Hielscher के अल्ट्रासोनिक प्रोसेसरों को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है और प्रक्रिया के डेटा हमारी डिजिटल अल्ट्रासोनिक प्रणालियों के एकीकृत SD-कार्ड पर स्वचालित रूप से रिकॉर्ड होते हैं। प्रक्रिया मापदंडों पर विश्वसनीय नियंत्रण उत्पाद की लगातार उच्च गुणवत्ता सुनिश्चित करता है। प्रक्रिया मापदंडों की स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग से प्रक्रिया का मानकीकरण और उत्तम विनिर्माण पद्धतियों (GMP) का पालन आसान होता है।
Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरणों की मजबूती भारी कार्यभार और चुनौतीपूर्ण परिवेश में 24/7 संचालन की अनुमति देती है। आसान और सुरक्षित संचालन तथा कम रखरखाव की आवश्यकता Hielscher की अल्ट्रासोनिक प्रणालियों को आपके उत्पादन में विश्वसनीय और निरंतर काम करने वाले उपकरण बनाती है।
नीचे दी गई तालिका हमारे अल्ट्रासोनिकेटरों की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
| बैच आयतन | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
|---|---|---|
| 0.5 से 1.5mL | n.a. | VialTweeter |
| 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 | UIP4000 |
| n.a. | 10 से 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | इससे अधिक | इन उपकरणों का समूह: UIP16000 |
अधिक जानकारी के लिए अभी हमसे संपर्क करें! हमारे सुप्रशिक्षित कर्मचारियों को आपकी निष्कर्षण प्रक्रिया पर आपके साथ चर्चा करने में खुशी होगी!
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प्रयोगशाला से लेकर पायलट और औद्योगिक पैमाने तक के लिए उच्च-शक्ति वाले अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर।
UIP2000hdT, एक 2kW शक्तिशाली उच्च-प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर
साहित्य/संदर्भ
- Esclapez, M.D.; García-Pérez, J.V.; Mulet, A.; Cárcel, J.A. (2011): Ultrasound-Assisted Extraction of Natural Products. Food Engineering Reviews, Volume 3, 2011. 108–120.
- Vinatoru, M. (2001): An overview of the ultrasonically assisted extraction of bioactive principles from herbs. Ultrasonics Sonochemistry 8(3):303-13.
- Chen, P.X.; Qian, N.; Burton, H.R.; Moldoveanu, S.C. (2005): Analysis of Minor Alkaloids in Tobacco: A Collaborative Study. Contributions to Tobacco Research, Vol. 21, No.7, 2005.
- Yuegang Zuo, Liliang Zhang, Jingping Wu, Johnathan W. Fritz, Suzanne Medeiros, Christopher Rego (2004): Ultrasonic extraction and capillary gas chromatography determination of nicotine in pharmaceutical formulations. Analytica Chimica Acta, Volume 526, Issue 1, 2004. 35-39.
जानने योग्य तथ्य
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण इतना प्रभावी क्यों है?
Ultrasonically-assisted extraction (UAE) किसी द्रव या स्लरी में अत्यधिक तीव्र अल्ट्रासाउंड तरंगों (ध्वनिक तरंगों) के युग्मन पर आधारित है। ध्वनिक तरंगें बारी-बारी से उच्च दाब / निम्न दाब के चक्र उत्पन्न करती हैं, जिनसे ध्वनिक कैविटेशन की परिघटना होती है। अल्ट्रासोनिक या ध्वनिक कैविटेशन की परिघटना की विशेषता अत्यधिक उच्च दाब, तापमान और अपरूपण बलों वाली चरम, स्थानीय रूप से सीमित परिस्थितियाँ हैं। अंतःस्फोटित होते कैविटेशन बुलबुलों के निकट 5000K तक का तापमान, 1000 वायुमंडल का दाब, 1010 K/s से अधिक की तापन-शीतलन दर और 280m/s तक के वेग वाले द्रव जेट मापे जा सकते हैं, जो कैविटेशन क्षेत्र में अत्यधिक उच्च अपरूपण बल और विक्षोभ के रूप में प्रकट होते हैं। इन कारकों (दाब, ऊष्मा, अपरूपण और विक्षोभ) का संयोजन कोशिकाओं को विघटित करता है (लयन) और निष्कर्षण प्रक्रिया के दौरान द्रव्यमान स्थानांतरण को तीव्र करता है। इससे पादप कोशिकाओं से पादप घटकों के द्रव-ठोस निष्कर्षण को बढ़ावा मिलता है। पौधों से फ्लेवोनॉइड, पॉलीसैकराइड, एल्कलॉइड, फाइटोस्टेरॉल, पॉलीफेनॉल और वर्णकों के सफल एवं कुशल निष्कर्षण के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
पादप कोशिकाओं से अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण: सूक्ष्मदर्शीय अनुप्रस्थ काट (TS) कोशिकाओं से अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के दौरान होने वाली क्रियाओं की कार्यविधि दर्शाती है (आवर्धन 2000x) [स्रोत: Vilkhu et al. 2011]
तंबाकू
Nicotiana वंश और Solanaceae (नाइटशेड) कुल के विभिन्न पौधों को तंबाकू के पौधों के रूप में जाना जाता है। पौधे के लिए सामान्यतः प्रयुक्त शब्द होने के अलावा, तंबाकू शब्द तंबाकू के पौधे की क्योर की गई पत्तियों से तैयार उत्पादों को भी दर्शाता है। यद्यपि Nicotiana tabacum तंबाकू और निकोटीन उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली मुख्य फसल है, तंबाकू की 70 से अधिक पादप प्रजातियाँ हैं। N. tabacum तंबाकू उत्पादों के लिए उपयोग की जाने वाली प्रमुख प्रजाति है, हालाँकि अधिक प्रबल किस्म N. rustica दुनिया भर में पाई जाती है और कीटनाशकों के उत्पादन के लिए उपयोग की जाती है। निकोटीन की मात्रा की तुलना करें तो N. rustica की पत्तियों में निकोटीन की मात्रा 9% तक होती है, जबकि N. tabacum की पत्तियों में लगभग 1 से 3% होती है।
तंबाकू में उत्तेजक एल्कलॉइड निकोटीन के साथ-साथ हरमाला एल्कलॉइड भी होते हैं। सुखाई और क्योर की गई तंबाकू की पत्तियों का उपयोग मुख्यतः सिगरेट, सिगार, पाइप, शीशा के साथ-साथ ई-सिगरेट, ई-सिगार, ई-पाइप और वेपोराइज़र में धूम्रपान के लिए किया जाता है। वैकल्पिक रूप से, इनका सेवन सूँघने वाले तंबाकू, चबाने वाले तंबाकू, मसूड़े और होंठ के बीच रखे जाने वाले डिपिंग तंबाकू तथा स्नूस के रूप में किया जा सकता है।
तंबाकू के पादप कुल में विभिन्न प्रजातियाँ और उपप्रजातियाँ शामिल हैं, जिनके एल्कलॉइड और स्वाद संबंधी गुणधर्म अलग-अलग होते हैं।
ओरिएंटल तंबाकू (Nicotiana tabacum L.) तंबाकू की एक प्रजाति है, जो मुख्यतः तुर्की, ग्रीस और पड़ोसी क्षेत्रों में उगाई जाती है तथा सिगरेट, सिगार और चबाने वाले तंबाकू के व्यावसायिक उत्पादन के लिए उपयोग की जाती है। इसका विशिष्ट स्वाद प्रबल होता है, इसमें निकोटीन की मात्रा अपेक्षाकृत कम और अपचायक शर्कराओं, अम्लों तथा वाष्पशील स्वाद तेल की मात्रा अधिक होती है, जिससे तंबाकू उत्पादों को तीव्र सुगंध मिलती है।
तंबाकू की 67 प्राकृतिक प्रजातियाँ ज्ञात हैं। नीचे सबसे आम प्रजातियाँ सूचीबद्ध हैं:
- Nicotiana acuminata (Graham) Hook. – बहुपुष्पी तंबाकू
- Nicotiana africana Merxm.
- Nicotiana alata Link & Otto – पंखदार तंबाकू, चमेली तंबाकू, तनबाकू (फ़ारसी)
- Nicotiana attenuata Torrey ex S. Watson – कोयोट तंबाकू
- Nicotiana benthamiana Domin
- Nicotiana clevelandii A. Gray
- Nicotiana glauca Graham – वृक्ष तंबाकू, ब्राज़ीली वृक्ष तंबाकू, झाड़ी तंबाकू, सरसों का वृक्ष
- Nicotiana glutinosa L.
- Nicotiana langsdorffii Weinm.
- Nicotiana longiflora Cav.
- Nicotiana occidentalis H.-M. Wheeler
- Nicotiana obtusifolia M. Martens & Galeotti – मरुस्थलीय तंबाकू, पुंचे, “तबाकियो”
- Nicotiana otophora Griseb.
- Nicotiana plumbaginifolia Viv.
- Nicotiana quadrivalvis Pursh
- Nicotiana rustica L. – एज़्टेक तंबाकू, मापाचो
- Nicotiana suaveolens Lehm. – ऑस्ट्रेलियाई तंबाकू
- Nicotiana sylvestris Speg. & Comes – दक्षिण अमेरिकी तंबाकू, वनभूमि तंबाकू
- Nicotiana tabacum L. – सिगरेट, सिगार, चबाने वाले तंबाकू आदि के उत्पादन के लिए उगाया जाने वाला व्यावसायिक तंबाकू
- Nicotiana tomentosiformis Goodsp.
नीचे दी गई तीन प्रजातियाँ मानव निर्मित संकर हैं:
- Nicotiana × didepta N. debneyi × N. tabacum
- Nicotiana × digluta N. glutinosa × N. tabacum
- Nicotiana × sanderae Hort. ex Wats. N. alata × N. forgetiana
तंबाकू के प्रकार
तंबाकू की पत्तियों की क्योरिंग और उसके बाद की परिपक्वन प्रक्रिया से पत्तियों में मौजूद कैरोटेनॉइड का धीमा ऑक्सीकरण और अपघटन होता है। ऑक्सीकरण के कारण तंबाकू की पत्तियों में कुछ यौगिक संश्लेषित होते हैं, जिनसे मीठी सूखी घास, चाय, गुलाब के तेल या फलों जैसे सुगंधित स्वाद उत्पन्न होते हैं, जो धुएँ की “मृदुता” में योगदान देते हैं। स्टार्च शर्कराओं में परिवर्तित होते हैं, जो बाद में प्रोटीनों का ग्लाइकेशन करती हैं और ऑक्सीकृत होकर उन्नत ग्लाइकेशन अंतिम उत्पादों (AGEs) में बदल जाती हैं। यह एक कैरमेलीकरण प्रक्रिया है, जो धुएँ को उसका स्वाद भी देती है।
तंबाकू की तैयारी और क्योरिंग की विधि उसकी अंतिम सुगंध की विशेषताओं को प्रभावित करती है। क्योरिंग हवा, आग, धूमनली की ऊष्मा और धूप से की जा सकती है। उदाहरण के लिए, धूमनली की ऊष्मा से क्योर किए गए तंबाकू (जैसे फ्रांस का तंबाकू) में एल्कलॉइड का स्तर केवल कम होता है, जबकि हवा से क्योर किया गया Burley तंबाकू (जैसे ग्वाटेमाला से प्राप्त तंबाकू) एल्कलॉइड की अपनी उच्च मात्रा के लिए जाना जाता है।