VV-032: சாறெடுக்கும் வேதியியல் (The Chemistry of Extraction) — கரைசல் தயாரிப்பில் pH, அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களின் முக்கியத்துவம்!
தென்னிந்தியாவில் உள்ள எந்தவொரு இயற்கை விவசாயப் பண்ணைக்குச் சென்றாலும், பலவிதமான பிளாஸ்டிக் பேரல்களைப் பார்க்கலாம்: நாட்டுச் சர்க்கரையில் போட்டு வைக்கப்பட்ட மீன் கழிவுகள், தண்ணீரில் அழுகிக் கொண்டிருக்கும் இலைகள், அல்லது மாட்டுச் சிறுநீரில் ஊறவைக்கப்பட்ட வேப்பங்கொட்டைகள்.
அந்த விவசாயியிடம், "ஏன் இந்த குறிப்பிட்ட திரவத்தைப் பயன்படுத்துகிறீர்கள்?" என்று கேட்டால், பெரும்பாலான பதில்: "கருத்தரங்கில் இப்படித்தான் ஃபார்முலா சொன்னாங்க!" என்பதாகத் தான் இருக்கும். பெரும்பாலான விவசாயிகள் இயற்கை உரம் தயாரிப்பை ஏதோ மந்திரப் பொடி போடும் கலை போல அணுகுகிறார்கள். ஆனால் இயற்கை மந்திரத்தால் இயங்கவில்லை; அது உயிர்வேதியியல் (Biochemistry) விதிகளால் இயங்குகிறது!
தாவர மற்றும் விலங்கு திசுக்களில் இருந்து தாதுக்கள், ஹார்மோன்கள் மற்றும் புரதங்களைப் பிரித்தெடுக்க நமக்கு ஒரு கரைப்பான் (Solvent) தேவை. சாதாரண தண்ணீர் பல விஷயங்களுக்கு நல்ல கரைப்பான் தான், ஆனால் அதற்கும் வரம்புகள் உள்ளன—கொழுப்புகள், எண்ணெய்கள் மற்றும் கரையாத தாதுக்களைக் கரைப்பதில் இது பலவீனமானது. திரவங்களின் pH (அமிலமா அல்லது காரமா?) மற்றும் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் (Osmotic Pressure) எப்படிச் செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்து கொண்டால், நீங்கள் வெறும் யூகத்தின் அடிப்படையில் செயல்படாமல், ஒரு லேப் விஞ்ஞானியைப் போலத் துல்லியமாகச் சத்துக்களைப் பிரித்தெடுக்க முடியும்.
1. தண்ணீரில் ஊறவைத்தல்: வரையறுக்கப்பட்ட சாறெடுப்பு (pH ~7.0)
இலைகளையோ அல்லது சாணத்தையோ வெறும் தண்ணீரில் போட்டு வாரக்கணக்கில் ஊறவைப்பது மிகவும் பொதுவான முறை. ஆனால் அங்கு வேதியியல் ரீதியாக என்ன நடக்கிறது தெரியுமா? தண்ணீரின் pH நடுநிலையானது (~7.0). தாவரங்களின் தடிமனான செல் சுவர்களையோ (Cellulose) அல்லது கரையாத தாதுக்களையோ உடைக்கும் வேதியியல் வலிமை தண்ணீருக்குக் கிடையாது. அமிலமோ அல்லது காரமோ இல்லாததால், காற்றில்லா சூழலில் வாழும் அழுகல் பாக்டீரியாக்கள் (Putrefactive Bacteria) அங்கே பெருகுகின்றன. அவை இலைகளில் உள்ள நைட்ரஜனைத் தின்று, அதில் சிலவற்றை அம்மோனியா (NH3) மற்றும் அம்மோனியம் (NH4+) ஆகவும், சிறிய அளவில் ஹைட்ரஜன் சல்பைடு (H2S) வாயுவாகவும் மாற்றுகின்றன. அம்மோனியா வாயு மிக அதிக pH இல் மட்டுமே காற்றில் வெளியேறும்; பெரும்பாலான அம்மோனியம் கரைசலிலேயே இருக்கும். ஆனாலும், இந்த முறை சத்துக்களைப் பிரித்தெடுப்பதில் திறமையானதல்ல, மேலும் துர்நாற்றம் - சில ஆவியாகும் சேர்மங்கள் இழப்பதையும், தேவையற்ற நுண்ணுயிரிகள் வளர்வதையும் குறிக்கிறது.
2. அமிலச் சாறெடுத்தல்: தாதுக்களைக் கரைக்கும் முறை (pH 2.5 – 4.5)
இயற்கை அமிலங்களை—வினிகர் (Acetic Acid), எலுமிச்சை சாறு (Citric Acid) அல்லது புளித்த மோரை (Lactic Acid)—நாம் கரைப்பானாகப் பயன்படுத்தும் போது அங்கே வேதியியல் கணிசமாக மாறுகிறது.
முட்டை ஓடு + வினிகர் / எலுமிச்சை சாறு → பயிருக்குக் கிடைக்கும் கால்சியம் + நீர்/CO2
- வேதியியல் பின்னணி: அமிலங்களில் ஹைட்ரஜன் அயனிகள் (H+) நிரம்பி வழிகின்றன. இந்த அயனிகள், முட்டை ஓட்டில் உள்ள கால்சியம் கார்பனேட் (CaCO3) போன்ற கரையாத தாதுக்களுடன் வினைபுரிந்து, கால்சியம் அயனிகளைக் கரைசலில் வெளியிடுகின்றன. இது கால்சியத்தை நீரில் கரையக்கூடியதாகவும், பயிர்களுக்கு எளிதில் கிடைக்கக்கூடியதாகவும் மாற்றுகிறது.
- எதை வெளியாக்கும்?:
- கால்சியம்: முட்டை ஓடுகள், சிப்பிகள் மற்றும் பிற கார்பனேட் அடிப்படையிலான பொருட்களை நீரில் கரையும் வடிவமாக மாற்றுகிறது.
- நுண்ஊட்டச்சத்துக்கள்: வினிகர் போன்ற பலவீனமான அமிலங்கள், தாவரத் திசுக்களில் உள்ள இரும்பு, துத்தநாகம், மாங்கனீசு போன்ற சில நுண்ணூட்டச் சத்துக்களை வெளியேற்ற உதவும், இவை கரிமக் கீலேட்டுகளாக (Organic Chelates) உருவாகின்றன.
3. காரச் சாறெடுத்தல்: புரதம், சிலிக்கா மற்றும் குறிப்பிட்ட சேர்மங்களைப் பிரித்தல் (pH 8.5 – 10.0)
அமிலத்திற்கு நேர் எதிரானது காரக் கரைப்பான்கள் (Alkaline Solvents)—முக்கியமாக மாட்டுச் சிறுநீர் (pH 8.5–9.2, அதிக யூரியா மற்றும் கார்பனேட் கொண்டது) அல்லது சாம்பல் கரைத்த நீர் (Lye).
-
வேதியியல் பின்னணி: அதிக pH கொண்ட காரக் கரைசல்களில் ஹைட்ராக்சில் அயனிகள் (OH-) அதிகமாக இருக்கும். இது தாவரங்களின் தடிமனான செல் சுவர்களை உடைக்கவும், புரதங்களைச் சிதைத்து அமினோ அமிலங்களாகப் பிரிக்கவும் உதவுகிறது. புரதங்கள் மற்றும் தாவர இழைகளைப் பிரித்தெடுப்பதில் இது குறிப்பாகத் திறமையானது.
-
எதை வெளியாக்கும்?:
-
புரதம் & நைட்ரஜன்: வேம்பு, புங்கன், கிளிரிசிடியா போன்ற நைட்ரஜன் நிறைந்த இலைகளில் உள்ள அமினோ அமிலங்களை வெளியேற்ற உதவுகிறது.
-
சிலிக்கா (Silicic Acid): காரக் கரைசல்கள், உமி, வைக்கோல், மூங்கில் இலைகளில் உள்ள படிகமற்ற (amorphous) சிலிக்காவைக் கரைத்து கரையும் சிலிக்கேட்டுகளாக வெளியிட முடியும். ஆனால் படிக வடிவ சிலிக்கா (மணல் அல்லது குவார்ட்ஸ் போன்றவை) பலவீனமான காரங்களால் கரையாது.
-
குறிப்பிட்ட தாவரச் சேர்மங்கள்: சில ஆல்கலாய்டுகள் மற்றும் பூச்சி விரட்டி சேர்மங்கள் கார நிலையில் நன்றாகப் பிரியும், வேறு சில, அமில நிலையில் நன்றாகப் பிரியும். இது ஒவ்வொரு சேர்மத்தின் வேதியியல் தன்மையைப் பொறுத்தது.
-
சிறந்த உதாரணம்: மாட்டுச் சிறுநீர் ஒரு மிதமான காரக் கரைப்பானாகச் செயல்பட்டு, மூலிகை இலைகள் / வேப்பங்கொட்டையில் உள்ள குறிப்பிட்ட சேர்மங்களை வெளியேற்ற உதவுகிறது. மேலும், அதன் இயற்கை நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பு பண்புகள் சில தீங்கு விளைவிக்கும் பாக்டீரியாக்களைக் கட்டுப்படுத்த உதவக்கூடும்.
4. சவ்வூடுபரவல் சாறெடுத்தல்: ஹார்மோன்கள் மற்றும் என்சைம்களைப் பாதுகாத்தல் (சர்க்கரை நொதித்தல்)
நாட்டுச் சர்க்கரை அல்லது வெல்லத்தைப் பயன்படுத்திச் செய்யப்படும் நொதித்தல் முறை (Fish Amino Acid) அமிலமும் அல்ல, காரமும் அல்ல—இது சவ்வூடுபரவல் சாறெடுத்தல் (Osmotic Extraction) ஆகும்.
-
வேதியியல் பின்னணி: தாவர அல்லது விலங்கு பொருட்களின் எடைக்குச் சமமான அளவு சர்க்கரையைச் சேர்க்கும்போது, அங்கே ஒரு சக்திவாய்ந்த சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் (Osmotic Gradient) உருவாகிறது. செல்லுக்கு வெளியே அதிகச் சர்க்கரை அடர்த்தி இருப்பதால், தாவரச் செல்லுக்குள் இருக்கும் நீரும், நீரில் கரையக்கூடிய சேர்மங்களும் சர்க்கரையால் வெளியே இழுக்கப்படும்.
-
எதை வெளியாக்கும்?:
-
வளர்ச்சி ஹார்மோன்கள்: இந்த முறை, தாவரங்களின் நுனிக் குருத்தில் உள்ள ஆக்ஸின் (Auxins), சைட்டோகைனின் போன்ற நுட்பமான வளர்ச்சி ஹார்மோன்களை முழுமையாக அழிக்காமல் பிரித்தெடுக்க உதவும்.
-
சிறந்த உதாரணம்: மீன் அமிலம் மீனில் உள்ள அமினோ அமிலங்கள், என்சைம்கள், மற்றும் சில ஹார்மோன்கள் உள்ளிட்ட நீரில் கரையக்கூடிய பல சேர்மங்களைப் பிரித்தெடுத்து, சரியாக நொதிக்கும்போது பயிர்களுக்கு ஒரு வளர்ச்சி ஊக்கியாக செயல்படுகிறது.
இது உங்களுக்கு சொல்லும் பாடம் என்னவென்றால், உரம் தயாரிப்பை ஏதோ சமையல் குறிப்பு போலச் செய்யாதீர்கள். நீங்கள் பிரித்தெடுக்க விரும்பும் சத்துக்கு ஏற்ற வேதியியல் கரைப்பானைத் தேர்ந்தெடுக்கும் போது, உங்கள் பண்ணை உரங்கள் நாற்றமடிக்கும் திரவமாக இல்லாமல், திறமையான உயிரியல் உரங்களாக மாறும்!
விவசாயிகளுக்கு அறிவியல் சொன்னால் எதுவும் புரியாது என்பதால் அவர்களுக்கு எது தேவையோ அதை மட்டும் சொல்கிறோம் என்று ஆரம்பித்து, இன்று யார் வேண்டுமானாலும், எதை வேண்டுமானாலும் சொல்லலாம் என்கின்ற நிலைக்கு தள்ளப்பட்டு விட்டோம். இனி அதை நாம் அனுமதிக்க கூடாது. விவசாயத்தில் தெளிவான அறிவியல் - நம் எல்லோரையும் உயர்த்தும்.
குறிப்பு - இதை உங்களுக்கு தெரிந்த அனைத்து விவசாயிகளுக்கும், விவசாய குழுக்களிலும் பகிரவும். ஒரு சமூக மாற்றத்திற்க்கு எல்லோருடைய பங்களிப்பும் தேவை. மீளுருவாக்க விவசாயம் (Regenerative Agriculture) தான் நமது எதிர்காலம். சேர்ந்து பயணிப்போம். நன்றி.
இன்னும் பேசுவோம்.
ரவிசங்கர் கருப்பையா
New ViVa Bio Nutrients
www.newviva.in
934 204 9144
