अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रौद्योगिकी के कार्य सिद्धांत और लाभ

पौधों से बायोएक्टिव यौगिकों को अलग करने के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण तकनीक पसंदीदा तकनीक है। अल्ट्रासाउंड उन यांत्रिक ध्वनि तरंगों को संदर्भित करता है जिनकी आवृत्ति 20 kHz से अधिक लेकिन 10 MHz से कम होती है। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण आमतौर पर एक छोटी आवृत्ति रेंज (16 kHz-100 kHz) का उपयोग करता है, क्योंकि उच्च आवृत्तियों से अतिरिक्त ऊर्जा हो सकती है, जिससे संयंत्र संरचनाओं में सक्रिय घटकों का क्षरण हो सकता है।

Sonication पूर्ण निष्कर्षण को सक्षम बनाता है, जिसके परिणामस्वरूप बहुत कम निष्कर्षण समय में उच्च निष्कर्षण पैदावार होती है। एक कुशल निष्कर्षण विधि के रूप में, अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण भोजन, पूरक, और फार्मास्यूटिकल्स में उपयोग के लिए उच्च -गुणवत्ता वाले अर्क प्रदान करते हुए लागत और समय दोनों बचाता है।

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काम के सिद्धांत

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण अल्ट्रासोनिक cavitation के कार्य सिद्धांत पर आधारित है और एक विशुद्ध रूप से यांत्रिक उपचार है। उच्च कतरनी मिक्सर के समान, सोनोट्रोड केवल प्रक्रिया माध्यम में यांत्रिक कतरनी बल उत्पन्न करते हैं। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण अपने आप में एक गैर-थर्मल, रासायनिक-मुक्त निष्कर्षण तकनीक है।

अल्ट्रासोनिक गुहिकायन ध्वनि या अल्ट्रासोनिक गुहिकायन है जो बार-बार उच्च और निम्न -दबाव चक्रों के आधार पर उच्च शक्ति पर होता है। उच्च और निम्न - sonication 20 के दबाव चक्र, 000 प्रति सेकंड बारी-बारी से तीव्र कतरनी बल और तरल जेट बनाते हैं। यह अत्यधिक तनाव झिल्ली की चयनात्मकता पर काबू पाता है, कोशिका भित्ति को छिद्रित और बाधित करता है, और इसके परिणामस्वरूप आंतरिक कोशिका और आसपास के विलायक के बीच उच्च - गुणवत्ता परिवहन होता है। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के साथ, उच्च पैदावार और कम निष्कर्षण समय प्राप्त किया जा सकता है। चूंकि अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण एक दोहराने योग्य प्रक्रिया है, इसलिए मानकीकृत निष्कर्षण गुणवत्ता के लिए निष्कर्षण परिणामों को दोहराया जा सकता है।

अल्ट्रासोनिक गुहिकायन स्थानीय रूप से चरम स्थितियों को जन्म दे सकता है जैसे कि बहुत अधिक अंतर दबाव और उच्च कतरनी बल। जब गुहिकायन बुलबुले ठोस (जैसे कण, पादप कोशिका, ऊतक, आदि) की सतह पर फूटते हैं, तो माइक्रोजेट और अंतर-कणों के टकराने से कण टूटना, सोनोपोरेशन (कोशिका की दीवारों और झिल्लियों का वेध) जैसे प्रभाव उत्पन्न हो सकते हैं। और सेलुलरता। इसके अलावा, तरल मीडिया में गुहिकायन बुलबुले के फटने से अशांति और हलचल पैदा होती है, जो कोशिका के आंतरिक भाग और आसपास के विलायक के बीच बड़े पैमाने पर स्थानांतरण की सुविधा प्रदान करती है। अल्ट्रासोनिक विकिरण बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रियाओं को बढ़ाने का एक कुशल तरीका है, क्योंकि अल्ट्रासाउंड पोकेशन और इससे जुड़े तंत्रों को प्रेरित करता है, जैसे कि तरल जेट द्वारा प्रेरित माइक्रोमोशन, सामग्री में संपीड़न और विघटन, और बाद में सेल दीवार व्यवधान।

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फायदा

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण विलायक की मात्रा को कम कर सकता है और विलायक की मात्रा को अधिक कोमल बना सकता है। इसका मतलब यह है कि अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण निष्कर्षण पैदावार बढ़ाता है और स्वस्थ अर्क में परिणाम देता है। यह कम तापमान पर संचालन की इसकी विशेषता के कारण है, जो न केवल तापमान कारकों के कारण गर्मी के नुकसान को कम कर सकता है बल्कि कम उबलते बिंदुओं के कारण पदार्थों के वाष्पीकरण से बच सकता है और जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों को बनाए रख सकता है। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण एक सरल, सुरक्षित और सटीक नियंत्रित अनुप्रयोग है। एक गैर -थर्मल निष्कर्षण विधि के रूप में, sonication कम तापमान पर किया जा सकता है, इस प्रकार थर्मली संवेदनशील, थर्मली अस्थिर पदार्थों के क्षरण से बचा जा सकता है। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण भी उत्पादन समय को बहुत कम करने में सक्षम है, क्योंकि यात्रा अल्ट्रासोनिक तरंगें सेल की दीवारों को बाधित करती हैं, जिससे संयंत्र सामग्री से विलायक में सक्रिय संघटक के स्थानांतरण समय को कम किया जा सकता है।

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अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के प्रभाव

अल्ट्रासोनिक सेल व्यवधान और बढ़ा हुआ मास ट्रांसफर अल्ट्रासाउंड ठोस मैट्रिक्स के चारों ओर सीमा परत में सेल व्यवधान और वर्धित बड़े पैमाने पर स्थानांतरण द्वारा निष्कर्षण प्रक्रिया में सहायता कर सकता है। सेल की दीवारों और झिल्लियों के वेध के रूप में, अल्ट्रासाउंड सेल की दीवारों और झिल्लियों की पारगम्यता को बढ़ा सकता है, अक्सर अल्ट्रासाउंड द्वारा कोशिकाओं को पूरी तरह से नष्ट करने से पहले एक मध्यवर्ती चरण होता है।

अल्ट्रासाउंड के यांत्रिक प्रभाव-प्रेरित गुहिकायन, जैसे गर्मी और दबाव अंतर, शॉक वेव्स, शीयर फोर्स, लिक्विड जेट और माइक्रोफ्लुइडिक्स, कोशिकाओं के इंटीरियर में सॉल्वेंट पैठ को बढ़ाते हैं और कोशिकाओं और सॉल्वैंट्स के बीच बड़े पैमाने पर स्थानांतरण में सुधार करते हैं, जिससे द अंतरकोशिकीय सामग्री को विलायक में स्थानांतरित किया जाना है।

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संक्षेप

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण तकनीक पौधों से सक्रिय अवयवों को निकालने के लिए अल्ट्रासोनिक तरंगों द्वारा उत्पादित पोकेशन का उपयोग करती है। पारंपरिक निष्कर्षण विधियों की तुलना में, अल्ट्रासाउंड-सहायक निष्कर्षण विधियां अपने विभिन्न लाभों के कारण अधिक आकर्षक हो जाती हैं, जैसे कम ऊर्जा खपत, कम निष्कर्षण समय, सक्रिय यौगिकों का कम विनाश, और उच्च निष्कर्षण पैदावार।