अल्ट्रासोनिक वैनिला निष्कर्षण – एक गैर-तापीय विधि

• वैनिला अर्क एक स्वादयुक्त विलयन है, जिसे एथेनॉल और पानी के विलयन में वैनिला की फलियों से निकाला जाता है।
• सुगंध, स्वाद और खुशबू के घटक के रूप में उच्च गुणवत्ता वाले वैनिलिन का उत्पादन करने के लिए एक दक्ष, किंतु सौम्य निष्कर्षण तकनीक आवश्यक है, ताकि अपघटन को रोका जा सके।
• अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण एक सौम्य यांत्रिक निष्कर्षण विधि है, जो बहुत कम निष्कर्षण समय में वैनिलिन की उच्च उपज देती है।

उच्च गुणवत्ता वाले वैनिलिन अर्कों के लिए उच्च प्रदर्शन वाली अल्ट्रासोनिक तकनीक

केसर के बाद दूसरा सबसे महँगा मसाला होने के कारण, वैनिला के उत्पादन के लिए एक दक्ष निष्कर्षण विधि आवश्यक है, जो मूल्यवान आवश्यक तेलों के क्षरण को रोकती हो। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण पौध सामग्री से जैवसक्रिय यौगिकों को मुक्त करने की एक सौम्य, गैर-तापीय, किंतु अत्यधिक दक्ष विधि के रूप में सुप्रसिद्ध और स्थापित है। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण ध्वनिक कैविटेशन की परिघटना पर आधारित है, जो एक पूर्णतः यांत्रिक उपचार है। इससे सोनिकेशन वनस्पतियों से स्वाद यौगिकों और आवश्यक तेलों जैसे संवेदनशील जैवसक्रिय यौगिकों, उदाहरण के लिए वैनिलिन, पॉलीफेनॉल या एंटीऑक्सिडेंट, के पृथक्करण की पसंदीदा विधि बन जाता है।

अल्ट्रासोनिक वैनिला निष्कर्षण – बैच या सतत प्रवाह मोड में

बैच: अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रक्रियाओं को सरल बैच प्रक्रियाओं के रूप में या इनलाइन उपचार के रूप में संचालित किया जा सकता है, जिसमें माध्यम को लगातार एक अल्ट्रासोनिक प्रवाह-पार रिएक्टर से गुज़ारा जाता है।
बैच प्रसंस्करण एक आसान प्रक्रिया है, जिसमें निष्कर्षण एक-एक बैच करके किया जाता है। Hielscher Ultrasonics छोटे से लेकर बड़े बैचों, अर्थात 1L से 120L तक, के लिए अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर प्रदान करता है।
5 से 10L के बैचों के प्रसंस्करण के लिए हमारी अनुशंसा है UP400ST (400W, नीचे वीडियो देखें), सोनोट्रोड S24d22L2D के साथ।

वानस्पतिक सामग्री के विलोडित बैच निष्कर्षण के लिए पराश्रव्य समांगीकारक UP400St

लगभग 120L के बैचों के प्रसंस्करण के लिए हमारी अनुशंसा है UIP2000hdT (2kW, दाएँ स्तंभ में ऊपर चित्र देखें), सोनोट्रोड RS4d40L4 के साथ।

प्रवाह-पार: अधिक आयतन और पूर्ण पैमाने पर व्यावसायिक निष्कर्षण के लिए, एक सतत तरल धारा को अल्ट्रासोनिक रिएक्टर से गुज़ारा जाता है, जहाँ विलायक/वनस्पति स्लरी का तीव्र सोनिकेशन किया जाता है।
लगभग 8L/min. की मात्रा के लिए हमारी अनुशंसा है UIP4000hdT (4kW, दाईं ओर चित्र देखें), सोनोट्रोड RS4d40L3 और दाबित किए जा सकने वाले प्रवाह सेल FC130L4-3G0 के साथ

अल्ट्रासोनिक वैनिला निष्कर्षण का केस अध्ययन

Jadhav et al. (2009) ने अल्ट्रासोनिक-सहायित निष्कर्षण (UAE) और Soxhlet निष्कर्षण की तुलना की। शोध ने पुष्टि की कि Soxhlet निष्कर्षण की तुलना में अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण वैनिलिन के मुक्त होने को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाता है। Soxhlet उपचार में 95°C का परिचालन तापमान, 66.67ml/g का विलायक:विलेय अनुपात और 8hrs का निष्कर्षण समय आवश्यक था, जिससे लगभग 180ppm वैनिलिन मुक्त हुआ। अल्ट्रासाउंड-सहायित निष्कर्षण (UAE) में कमरे के तापमान पर उसी विलायक:विलेय अनुपात का उपयोग करके लगभग 140ppm वैनिलिन मुक्त करने के लिए केवल 1hr की आवश्यकता हुई।
Rasoamandrary et al. (2013) ने 100W के प्रोब-प्रकार के अल्ट्रासोनिकेटर (जैसे UP100H), एक अल्ट्रासोनिक बाथ और एक गर्म पानी के बाथ का उपयोग करके वैनिलिन निष्कर्षण की दक्षता की तुलना की। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि प्रोब-प्रकार का अल्ट्रासोनिकेटर अपनी उच्च तीव्रता वाली अल्ट्रासोनिक तरंगों के कारण निष्कर्षण का एक शक्तिशाली उपकरण है। इसलिए, प्रोब-प्रकार के अल्ट्रासोनिकेटर ने काफी कम निष्कर्षण समय और कम विलायक (अर्थात एथेनॉल) खपत के साथ निष्कर्षित वैनिलिन की समान या अधिक उपज देकर वैकल्पिक निष्कर्षण विधियों से बेहतर प्रदर्शन किया।
तीन निष्कर्षण विधियों – अल्ट्रासोनिक प्रोब, अल्ट्रासोनिक बाथ और गर्म पानी के बाथ द्वारा निष्कर्षण – की तुलना से पता चला कि 30°C के परिवेशी तापमान पर 40% एथेनॉल (v/v) और 1hr के निष्कर्षण समय का उपयोग करने पर प्रोब-सोनिकेशन द्वारा वैनिलिन निष्कर्षण सबसे अधिक दक्ष था। पानी के बाथ द्वारा निष्कर्षण के लिए 56°C पर 15hrs तक 50% एथेनॉल (v/v) की सांद्रता आवश्यक थी।

 

इस प्रस्तुति में हम आपको वनस्पति अर्कों के निर्माण से परिचित कराते हैं। हम उच्च गुणवत्ता वाले वनस्पति अर्क बनाने की चुनौतियाँ और उनसे निपटने में सोनिकेटर की भूमिका समझाते हैं। यह प्रस्तुति आपको दिखाएगी कि अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण कैसे काम करता है। आप जानेंगे कि निष्कर्षण के लिए सोनिकेटर के उपयोग से आपको क्या लाभ मिल सकते हैं और आप अपने अर्क उत्पादन में अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक को कैसे शामिल कर सकते हैं।

 

उच्च निष्कर्षण प्रदर्शन के लिए अल्ट्रासोनिक उपकरण

Hielscher Ultrasonics वनस्पति सामग्री से उच्च गुणवत्ता वाले अर्क बनाने के लिए उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर के निर्माण में विशेषज्ञ है।
Hielscher की व्यापक उत्पाद शृंखला में छोटे, शक्तिशाली प्रयोगशाला अल्ट्रासोनिकेटर से लेकर मजबूत बेंच-टॉप और पूरी तरह औद्योगिक प्रणालियाँ शामिल हैं, जो जैवसक्रिय पदार्थों के दक्ष निष्कर्षण और पृथक्करण के लिए उच्च तीव्रता वाली अल्ट्रासाउंड तरंगें प्रदान करती हैं (उदाहरण के लिए क्वेरसेटिन, कैफीन, कर्क्यूमिन, टर्पीन आदि)। सभी अल्ट्रासोनिक उपकरण, जिनकी शक्ति 200W से 16,000W तक है, डिजिटल नियंत्रण के लिए रंगीन डिस्प्ले, स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग के लिए एकीकृत SD कार्ड, ब्राउज़र द्वारा दूरस्थ नियंत्रण और कई अन्य उपयोगकर्ता-अनुकूल सुविधाओं से सुसज्जित हैं। सोनोट्रोड और प्रवाह सेल (वे हिस्से जो माध्यम के संपर्क में आते हैं) को ऑटोक्लेव किया जा सकता है और इन्हें साफ करना आसान है। हमारे सभी अल्ट्रासोनिकेटर 24/7 संचालन के लिए बनाए गए हैं, इन्हें कम रखरखाव की आवश्यकता होती है और इनका संचालन आसान और सुरक्षित है।
डिजिटल रंगीन डिस्प्ले अल्ट्रासोनिकेटर के उपयोगकर्ता-अनुकूल नियंत्रण की सुविधा देता है। हमारी प्रणालियाँ कम से लेकर अत्यधिक उच्च आयाम तक प्रदान करने में सक्षम हैं। पॉलीफेनॉल और वैनिलिन जैसे अन्य जैवसक्रिय यौगिकों के निष्कर्षण के लिए, हम विशेष अल्ट्रासोनिक सोनोट्रोड (जिन्हें अल्ट्रासोनिक प्रोब या हॉर्न भी कहा जाता है) प्रदान करते हैं, जिन्हें उच्च गुणवत्ता वाले सक्रिय पदार्थों के सौम्य पृथक्करण के लिए अनुकूलित किया गया है। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरणों की मजबूती भारी कार्यभार और चुनौतीपूर्ण परिवेश में 24/7 संचालन संभव बनाती है।
अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों का सटीक नियंत्रण पुनरुत्पादकता और प्रक्रिया मानकीकरण सुनिश्चित करता है।
नीचे दी गई तालिका हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है: