काली मिर्च से पिपेरिन कैसे निकालें?

पिपेरिन काली मिर्च (पाइपर नाइग्रम) में पाया जाने वाला प्रमुख सक्रिय यौगिक है और इसके तीखे स्वाद के लिए जिम्मेदार है। रासायनिक रूप से (ई,ई)-5-(1,3-बेंजोडायऑक्सोल-5-y)-1-पाइपरिडीन-2,4-पेंटाडियन{{7) के रूप में जाना जाता है }}एक, पिपेरिन का उपयोग सदियों से पारंपरिक चिकित्सा प्रणालियों में इसके लाभकारी स्वास्थ्य प्रभावों के लिए किया जाता रहा है [1]। शोधकर्ताओं ने पुष्टि की है कि पिपेरिन में सूजन-रोधी, एंटीऑक्सीडेंट और कैंसर-विरोधी गुण होते हैं [2]। इसकी चिकित्सीय क्षमता में बढ़ती रुचि के साथ, काली मिर्च से पिपेरिन को प्रभावी ढंग से निकालने के तरीके तेजी से महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं। यह ब्लॉग पोस्ट इसका एक सिंहावलोकन प्रदान करता हैकाली मिर्च का अर्क और इसे काली मिर्च से निकालने की प्रक्रिया।

पाइपरिन निष्कर्षण का अवलोकन

जबकि पिपेरिन वजन के हिसाब से काली मिर्च का लगभग 5-9% होता है [3], उच्च शुद्धता वाले पिपेरिन प्राप्त करने के लिए चयनात्मक निष्कर्षण और शुद्धिकरण प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। आम निष्कर्षण विधियां पिपेरिन को स्टार्च, प्रोटीन, फाइबर और आवश्यक तेलों जैसे अन्य काली मिर्च घटकों से अलग करने के लिए इथेनॉल, एसीटोन, या एथिल एसीटेट जैसे सॉल्वैंट्स का उपयोग करने पर निर्भर करती हैं [4]। CO2 का उपयोग करके सुपरक्रिटिकल द्रव निष्कर्षण जैसी अधिक उन्नत तकनीकों का भी पता लगाया जा रहा है। प्रारंभिक निष्कर्षण के बाद, पुनर्क्रिस्टलीकरण या कॉलम क्रोमैटोग्राफी जैसे आगे के कदम पिपेरिन को परिष्कृत और केंद्रित कर सकते हैं। पूर्ण निष्कर्षण वर्कफ़्लो को समझने से विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए पिपेरिन उत्पादन को बढ़ाने की अनुमति मिलती है।

1 उपकरण और सामग्री

पिपेरिन निकालने के लिए कुछ बुनियादी प्रयोगशाला उपकरण और सामग्री की आवश्यकता होती है जैसे:

- काली मिर्च के दाने

- ग्राइंडर/ब्लेंडर

- फिल्टर पेपर और ग्लास फाइबर फिल्टर

- सॉल्वैंट्स: इथेनॉल, एसीटोन, एथिल एसीटेट

- रोटरी प्रवाह रोधी वाष्पक

- क्रिस्टलीकरण व्यंजन

- क्रोमैटोग्राफी कॉलम

- वैक्यूम पंप

- विश्लेषणात्मक उपकरण: टीएलसी प्लेटें, एचपीएलसी

निष्कर्षण के लिए सतह क्षेत्र को अधिकतम करने के लिए काली मिर्च को पहले बारीक पीसने की आवश्यकता होती है। फिर सॉल्वैंट्स जोड़े जाते हैं और कमरे के तापमान पर या थोड़ा गर्म करके पिपेरिन को अन्य घटकों से भिगोने और अलग करने के लिए समय दिया जाता है। फ़िल्टरिंग और रिंसिंग के कई दौर कच्चे तेल को अलग करने में मदद करते हैंपिपेरिन अर्कजिसे अतिरिक्त विलायकों को वाष्पित करके सांद्रित किया जा सकता है [5]।

2 पाइपरिन निष्कर्षण विधियाँ

a.विलायक-आधारित निष्कर्षण

पिपेरिन निकालने का सबसे सीधा तरीका इथेनॉल, एसीटोन या एथिल एसीटेट जैसे सॉल्वैंट्स पर निर्भर करता है। विशिष्ट चरणों में शामिल हैं:

1. 5-10 ग्राम काली मिर्च को ब्लेंडर में पीसकर बारीक पाउडर बना लें

2. 100 एमएल 70% इथेनॉल के साथ एर्लेनमेयर फ्लास्क में स्थानांतरण

3. धीरे-धीरे 60 डिग्री तक गर्म करें और लगातार हिलाते हुए 2 घंटे तक रिफ्लक्स करें

4. ठोस पदार्थों को हटाने के लिए व्हाटमैन फ़िल्टर के माध्यम से अर्क को फ़िल्टर करें

5. रोटरी बाष्पीकरणकर्ता का उपयोग करके निस्पंदन को सांद्रित करें

6. सांद्रित अर्क को 48 घंटों में 4 डिग्री पर क्रिस्टलीकृत होने दें

7. इथेनॉल के साथ पुनः क्रिस्टलीकरण के माध्यम से क्रिस्टल को और अधिक शुद्ध करें

यह इथेनॉल निष्कर्षण विधि विलायक ध्रुवता, तापमान और निष्कर्षण अवधि [6] जैसे कारकों के आधार पर काली मिर्च के वजन के 4-8% तक पिपेरिन उपज उत्पन्न कर सकती है।

एसीटोन जैसे अन्य सॉल्वैंट्स का उपयोग शुद्ध पिपेरिन प्राप्त करने के लिए पीसने, भिगोने, फ़िल्टर करने, ध्यान केंद्रित करने और क्रिस्टलीकरण के समान वर्कफ़्लो का पालन करके भी किया जा सकता है। मापदंडों का समायोजन पैदावार को अनुकूलित करने के लिए लचीलापन प्रदान करता है।

बी.सुपरक्रिटिकल द्रव निष्कर्षण

विलायक-आधारित तरीकों के बजाय, सुपरक्रिटिकल द्रव निष्कर्षण (एसएफई) उच्च दबाव और तापमान की स्थिति में पिपेरिन को अलग करने के लिए सुपरक्रिटिकल CO2 का उपयोग करता है। यह तकनीक अवशिष्ट विषाक्त सॉल्वैंट्स से बचती है और कम समय में उच्च शुद्धता वाले अर्क प्रदान करती है [7]। हालाँकि, SFE को जटिलता जोड़ने वाले सटीक नियंत्रण तंत्र वाले विशेष उच्च दबाव वाले उपकरणों की आवश्यकता होती है।

For piperine extraction conditions typically use >100 bar pressure and 40-60°C temperatures processing pepper for about 2 hours [8]. Further chromatographic purification produces >99% शुद्धता खाद्य-ग्रेडकाली मिर्च का अर्क. हालांकि बुनियादी ढांचे की लागत अधिक है, एसएफई स्वच्छ और अधिक कुशल काली मिर्च निष्कर्षण प्रदान करता है।

सी.निष्कर्षण के बाद शुद्धिकरण

प्रारंभिक काली मिर्च निष्कर्षण चरण एक कच्चा अर्क प्रदान करते हैं जिसमें आवश्यक तेलों, फैटी एसिड और अवशिष्ट पॉलिमर [9] जैसी अशुद्धियों के साथ-साथ पिपेरिन की लगभग 50-60% शुद्धता होती है। फार्मास्युटिकल या खाद्य-ग्रेड पिपेरिन को 95% से अधिक या उसके बराबर शुद्धता तक परिष्कृत करने के लिए, अतिरिक्त शुद्धि आवश्यक है।

सामान्य तरीकों में एसीटोनिट्राइल, मेथनॉल या एब्सोल्यूट इथेनॉल जैसे सॉल्वैंट्स का उपयोग करके पुन: क्रिस्टलीकरण शामिल है। यह पिपेरिन को बारी-बारी से घोलकर और घोल से बाहर निकालकर सांद्रित करता है [10]। कॉलम क्रोमैटोग्राफी तकनीक आणविक समानता के आधार पर पिपेरिन को अन्य घटकों से भी अलग कर सकती है। उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (एचपीएलसी) सटीक विश्लेषणात्मक पृथक्करण प्रदान करती है। निष्कर्षण के बाद के ये चरण अंततः पिपेरिन शुद्धता को अधिकतम करते हैं।

काली मिर्च में पिपेरिन का प्रतिशत

शोध अध्ययनों से पता चला है कि पिपेरिन वजन के हिसाब से काली मिर्च की रासायनिक संरचना का लगभग 5-9% है [3]। हालाँकि, यह क्षेत्रीय काली मिर्च के प्रकारों, प्रसंस्करण विधियों और प्रयुक्त विश्लेषणात्मक तकनीकों के आधार पर थोड़ा भिन्न हो सकता है। उदाहरण के लिए, एक गैस क्रोमैटोग्राफी अध्ययन में पाया गया कि भारतीय मालाबार काली मिर्च में 8.58% पिपेरिन होता है, जबकि टेलिचेरी काली मिर्च में 5.12% [11] होता है। इसलिए जबकि अधिकांश काली मिर्च 5-9% पिपेरिन रेंज के आसपास रहती है, खेती के क्षेत्रों और परीक्षण विधियों में सूक्ष्म अंतर मौजूद हैं।

निकाले गए पाइपरिन के अनुप्रयोग

एक बार निकाले जाने और शुद्ध होने के बाद, पिपेरिन फार्मास्युटिकल, न्यूट्रास्युटिकल, हर्बल सप्लीमेंट और कार्यात्मक खाद्य उद्योगों के लिए रुचि के अणु के रूप में उभरा है। वैज्ञानिक अन्य दवाओं और पोषक तत्वों के अवशोषण में सुधार के लिए पिपेरिन के जैवउपलब्धता-बढ़ाने वाले प्रभाव का अध्ययन कर रहे हैं [12]। गठिया, अस्थमा और मेटाबॉलिक सिंड्रोम जैसी स्थितियों में सूजनरोधी प्रभाव जैसे गुणों के लिए पिपेरिन का चिकित्सकीय मूल्यांकन भी किया जा रहा है [13]। करक्यूमिन जैसे तत्वों की प्रभावकारिता को बढ़ाने के लिए आहार अनुपूरकों में अक्सर पिपेरिन मिलाया जाता है। खाद्य और कन्फेक्शनरी उत्पादों का उपयोग कर सकते हैंकाली मिर्च का अर्कतीक्ष्ण, चटपटा संवेदी स्वर प्रदान करने के लिए। वर्तमान और संभावित उपयोगों की सीमा का विस्तार जारी रहेगा क्योंकि पिपेरिन अनुसंधान अधिक स्वास्थ्य-लाभकारी गुणों को उजागर करता है।

काली मिर्च के नुकसान

हालाँकि काली मिर्च को उनकी पिपेरिन सामग्री के लिए मूल्यवान माना जाता है, फिर भी काली मिर्च के कुछ नुकसान भी हैं:

- अल्सर या चिड़चिड़ा आंत्र रोग जैसे गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल मुद्दों को बढ़ा सकता है [14]

- पिपेरिन संवेदीकरण के साथ सामयिक जलन संभव है

- प्रसंस्करण के दौरान काली मिर्च की धूल साँस के अंदर जाने पर श्वसन संबंधी जलन

- साल्मोनेला, ई. कोलाई से माइक्रोबियल संदूषण का जोखिम

- राइनाइटिस या अस्थमा के लक्षणों की वास्तविक रिपोर्ट के साथ एलर्जी का खतरा

- साइटोक्रोम P450 एंजाइमों के साथ हस्तक्षेप से दवा अंतःक्रिया संभव है [15]

इन प्रतिकूल प्रभावों में केवल कुछ ही लोग शामिल होते हैं, लेकिन काली मिर्च उत्पादों को संभालते और उपभोग करते समय इस पर विचार किया जाना चाहिए। अच्छी सुरक्षा प्रथाओं का पालन करने से इन जोखिमों को कम करने में मदद मिल सकती है।

निष्कर्ष

काली मिर्च से पिपेरिन निकालने के लिए विभिन्न विलायक निष्कर्षण विधियों या अधिक उन्नत सुपरक्रिटिकल द्रव निष्कर्षण का उपयोग किया जा सकता है। जबकि सामान्य काली मिर्च में लगभग 5-9% पिपेरिन होता है, कई शुद्धिकरण चरण अशुद्धियों को दूर करते हुए इसे बहुत उच्च स्तर तक केंद्रित कर सकते हैं। यह सूजन, जैवउपलब्धता और अवशोषण को लक्षित करने वाले निरंतर फार्मास्युटिकल और पोषण संबंधी अनुसंधान के लिए पिपेरिन के अधिकतम उपयोग की अनुमति देता है। जैसे-जैसे पिपेरिन में उपभोक्ता की मांग और वैज्ञानिक रुचि बढ़ती है, निष्कर्षण विधियों में सुधार इस लाभकारी फाइटोकेमिकल के उत्पादन के अवसर प्रदान कर सकता है।

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संदर्भ

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