अल्ट्रासोनिक सहायता से केसर का निष्कर्षण

अल्ट्रासाउंड अपनी निष्कर्षण क्षमता के लिए सुविख्यात है। पादप सामग्री से सक्रिय यौगिकों, स्वाद एवं सुगंध देने वाले पदार्थों और मसालों का अल्ट्रासोनिक सहायता से निष्कर्षण एक अत्यंत सफल अनुप्रयोग है, क्योंकि अल्ट्रासाउंड से उत्पन्न कैविटेशन पादप कोशिकाओं को विघटित करता है और द्रव्यमान स्थानांतरण बढ़ाता है, जिससे कोशिका के भीतर की सामग्री उपलब्ध हो जाती है। इससे अधिक कुशल निष्कर्षण और अधिक उपज प्राप्त होती है।

केसर का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण

नीचे दिया गया वीडियो प्रोब प्रकार के सोनिकेटर UP100H का उपयोग करके केसर के कुशल और आसानी से किए जा सकने वाले निष्कर्षण को दर्शाता है।
 

इस वीडियो में 100W के शक्तिशाली अल्ट्रासोनिकेटर Hielscher UP100H से केसर के स्वाद और रंग प्रदान करने वाले यौगिकों का तेज़ और कुशल पराश्रव्य निष्कर्षण दिखाया गया है।

केसर, एक उत्कृष्ट मसाला

केसर (Crocus sativus), जो विश्व बाज़ार में सबसे महंगे मसाले के रूप में जाना जाता है और अपने नाज़ुक स्वाद एवं सुगंध, कड़वे स्वाद तथा आकर्षक पीले रंग के लिए विशिष्ट है, मुख्यतः ईरान, स्पेन, ग्रीस और भारत में उगाया जाता है। मसाले और रंग देने वाले पदार्थ के रूप में उपयोग के अलावा, केसर को औषधीय पौधे के रूप में भी महत्व दिया जाता है और हाल ही से खाद्य उद्योग के लिए प्राकृतिक एंटीऑक्सीडेंट के एक नए सुरक्षित स्रोत के रूप में crocus sativus पर शोध किया जा रहा है। इसकी प्रति ग्राम 14 यूरो तक की ऊँची कीमत के कई कारण हैं: पहला, 1 किलोग्राम केसर मसाला प्राप्त करने के लिए 1,00,000 से 2,00,000 क्रोकस फूलों की आवश्यकता होती है; दूसरा, केसर के फूल शरद ऋतु में केवल दो सप्ताह तक खिलते हैं; और तीसरा, इनकी कटाई पूरी तरह हाथ से की जाती है। केसर मसाला सैफ्रन क्रोकस के फूल के लाल वर्तिकाग्र से प्राप्त होता है। प्रत्येक केसर के पौधे के फूल में तीन लाल वर्तिकाग्र होते हैं। केसर के पदार्थ प्राप्त करने के लिए इन तीन वर्तिकाग्रों (अंडप के ग्रहणशील सिरे) और उनकी वर्तिकाओं को एकत्र किया जाता है। सुखाने के बाद, इन भागों का उपयोग भोजन में मसाले या रंग देने वाले पदार्थ के रूप में किया जाता है।

उच्च गुणवत्ता वाले केसर अर्क के उत्पादन के लिए सोनिकेशन

अल्ट्रासाउंड की सहायता से निष्कर्षण, कोशिका के भीतर की सामग्री और कार्यात्मक तथा जैवसक्रिय घटकों के निष्कर्षण की एक प्रमाणित विधि है। केसर के लाल वर्तिकाग्रों पर अल्ट्रासोनिक विकिरण लागू किया जा सकता है। इनमें 150 से अधिक वाष्पशील सुगंधित पदार्थों के साथ-साथ अवाष्पशील सक्रिय यौगिक भी होते हैं, जैसे कैरोटिनॉइड लाइकोपीन, ज़ीएक्सैंथिन और विभिन्न α- तथा β-कैरोटीन।
केसर का तीव्र विशिष्ट स्वाद एवं सुगंध विशेष रूप से तीन यौगिकों से उत्पन्न होता है: क्रोसिन, पिक्रोक्रोसिन और सैफ्रानल।

Kadkhodaee और Hemmati-Kakhki ने एक अध्ययन प्रस्तुत किया है, जिसमें उन्होंने “केसर से सक्रिय यौगिकों का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण” विषय की जाँच की है। इस अध्ययन में उन्होंने दिखाया कि अल्ट्रासोनिकेशन ने निष्कर्षण की उपज में उल्लेखनीय वृद्धि की और प्रसंस्करण समय काफी कम किया। वास्तव में, अल्ट्रासाउंड निष्कर्षण के परिणाम ISO द्वारा प्रस्तावित पारंपरिक ठंडे पानी से निष्कर्षण की तुलना में स्पष्ट रूप से बेहतर थे। अपने शोध के लिए Kadkhodaee और Hemmati-Kakhki ने Hielscher के जिस अल्ट्रासोनिक उपकरण का उपयोग किया, वह था UP50H। अल्ट्रासोनिक विकिरण के लाभ की जाँच करने के लिए केसर की समान मात्रा (0.25g नमूना) का ठंडे पानी से निष्कर्षण किया गया: एक नमूने को Hielscher अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर से उपचारित किया गया; दूसरे नमूने पर ISO द्वारा अनुशंसित पारंपरिक ठंडे पानी से निष्कर्षण प्रक्रिया अपनाई गई। जैसा कि ऊपर बताया गया है, अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण विधि से केसर के यौगिकों की स्पष्ट रूप से अधिक उपज प्राप्त हुई। सोनिकेशन का समय बढ़ने के साथ उपज बढ़ी और निष्कर्षण समय के अंत की ओर सैफ्रानल में 15% तक की वृद्धि प्राप्त हुई। स्पंदित सोनिकेशन से सर्वोत्तम परिणाम मिले। इसका अर्थ है कि छोटे स्पंद अंतराल निरंतर अल्ट्रासोनिक उपचार की तुलना में अधिक प्रभावी थे, क्योंकि स्पंदित अल्ट्रासोनिक क्षेत्र में दो स्पंदों के बीच का समय एक विराम का काम करता है। इस दौरान छोटे बुलबुले और बुलबुलों के ध्वस्त होने से बनी अस्थिर गुहाएँ, अपने आकार के अनुसार, घुलकर समाप्त हो जाती हैं या तैरकर कैविटेशन क्षेत्र से बाहर निकल जाती हैं, जिससे द्रव की प्रारंभिक स्थितियाँ बहाल हो जाती हैं। (Kadkhodaee et al., 2007) चूँकि अल्ट्रासाउंड से उत्पन्न कैविटेशन अत्यधिक तीव्र स्थानीय स्थितियाँ पैदा करता है, इसलिए अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण कुशल कोशिका विघटन और कोशिकीय मैट्रिक्स के भीतरी भागों से अधिक पूर्ण द्रव्यमान स्थानांतरण के माध्यम से निष्कर्षण के बेहतर परिणाम देता है। केसर से पादप रसायनों और जैवभेषज पदार्थों की प्राप्ति भी एक आशाजनक अनुप्रयोग है।
अल्ट्रासाउंड की सहायता से निष्कर्षण की प्रभावशीलता पर लंबे समय से शोध किया जाता रहा है और यह सुविख्यात है। अनुसंधान और औद्योगिक उत्पादन में प्रोटीन, लिपिड, फीनोलिक यौगिकों और एंज़ाइमों के निष्कर्षण के लिए Hielscher सोनिकेटरों का पहले से ही बहुत सफलतापूर्वक उपयोग किया जा रहा है।

नीचे दी गई तालिका हमारे अल्ट्रासोनिकेटरों की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:

 

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।

 

साहित्य/संदर्भ

• Kadkhodaee, R.; Hemmati-Kakhki, A. (2007): केसर से सक्रिय यौगिकों का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण। इसमें: Koochecki, A. et al. (संपादक): II. केसर जीवविज्ञान और प्रौद्योगिकी पर अंतरराष्ट्रीय संगोष्ठी। ISHS, Iran 2007.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): हरी चाय से पारंपरिक गर्म पानी और अल्ट्रासाउंड की सहायता वाली विधियों द्वारा एपिगैलोकैटेचिन गैलेट के निष्कर्षण के मापदंडों का अनुकूलन. खाद्य और जैव उत्पाद प्रसंस्करण 111 (2018)। 37–44.
• Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Sambucus nigra L. के फूलों और पत्तियों के अर्क का पादप रासायनिक प्रोफाइल निर्धारण और बादाम के पेड़ के रोगजनकों के विरुद्ध उनकी रोगाणुरोधी क्षमता। इंटरनेशनल जर्नल ऑफ मॉलिक्यूलर साइंसेज, 2023।
• Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Ribes nigrum की कलियों के पॉलीफीनोलिक अंश के निष्कर्षण के लिए पारंपरिक मैसरेशन की वैकल्पिक विधि के रूप में स्पंदित अल्ट्रासाउंड की सहायता से निष्कर्षण: FINNOVER परियोजना द्वारा प्रस्तावित खाद्य अनुपूरकों की एक नई श्रेणी। Foods. 8. 466; 2019