O cale de extracție nouă și eficientă pentru ginsenozide și polizaharide folosind extracția cu ultrasunete.

Valoarea medicinală și nutrițională a ginsengului a fost confirmată de mult timp de milenii de practică a medicinei tradiționale chineze și de cercetarea științifică modernă. Ginsenozidele și polizaharidele de ginseng sunt ingredientele active de bază din ginseng, făcându-le componente populare în industria alimentară și cosmetică. Cum să extrageți eficient și ușor aceste două ingrediente active, maximizând bioactivitatea lor, reducând în același timp costurile de producție și îmbunătățind eficiența, a fost întotdeauna o problemă esențială în industria de procesare profundă a ginsengului. Apariția tehnologiei de extracție cu ultrasunete a rupt complet limitările proceselor tradiționale de extracție. Cu avantajele sale tehnologice unice, a devenit tehnologia de bază în procesarea profundă a ginsengului modern, oferind o nouă soluție pentru extracția la scară largă, de-înaltă calitate, a ginsenozidelor și polizaharidelor.

În comparație cu procesele tradiționale de extracție, avantajul principal al tehnologiei de extracție cu ultrasunete schimbă fundamental eficiența și eficacitatea procesului de extracție, subliniind diferența esențială a acestuia față de metodele tradiționale și devenind cheia succesului său. Principiul de bază al tehnologiei de extracție cu ultrasunete este de a utiliza „efectul de cavitație” generat de ultrasunete (de obicei 20–100 kHz) în solventul de extracție, însoțit de vibrații mecanice și efecte termice, pentru a obține o distrugere eficientă a pereților celulelor de ginseng și dizolvarea rapidă a ingredientelor active. Mai exact, atunci când ultrasunetele se propagă într-un mediu lichid, generează nenumărate bule minuscule. Aceste bule se extind rapid și izbucnesc instantaneu sub influența câmpului ultrasonic.

Instantaneul de spargere generează temperaturi ridicate localizate (până la mii de grade Celsius) și presiuni ridicate (până la sute de atmosfere), formând microjeturi puternice și forțe de forfecare. Această forță poate distruge direct structura celulozei pereților celulari de ginseng, creând pori minusculi în pereții și membranele celulare, sau chiar rupându-le complet. Acest lucru permite ingredientelor active, cum ar fi ginsenozidele și polizaharidele din celule, să fie eliberate rapid și complet în solventul de extracție, îmbunătățind eficiența extracției de la sursă.

Pe lângă efectul de cavitație de bază, unicitatea tehnologiei de extracție cu ultrasunete constă și în caracteristicile sale „ușoare, eficiente, precise și controlabile”. Poate fi efectuat la temperatura camerei sau la temperaturi scăzute (40–60 grade ) fără încălzire prelungită la temperatură ridicată-, maximizând conservarea bioactivității ginsenozidelor și polizaharidelor și asigurând calitatea și eficacitatea produsului extras. Între timp, parametri precum frecvența ultrasonică, puterea, timpul de extracție și raportul material-la-lichid pot fi controlați cu precizie. Condițiile de extracție pot fi optimizate în funcție de tipul de materie primă de ginseng (ginseng proaspăt, ginseng uscat, tulpini și frunze de ginseng, etc.), dimensiunea particulelor și cerințele de puritate ale produsului țintă (saponine sau polizaharide), realizând extracția „la-la cerere”-un nivel dificil de atins cu procesele de extracție tradiționale de precizie. În plus, tehnologia de extracție cu ultrasunete folosește doar 50%–70% din solvent în comparație cu procesele tradiționale, cu o rată de recuperare a solventului care depășește 90%. Acest lucru nu numai că reduce costurile de producție, ci și minimizează poluarea mediului din emisiile de solvenți, aliniindu-se cu conceptul de dezvoltare al producției verzi moderne.

Din perspectiva rezultatelor specifice de extracție, avantajele tehnologiei de extracție cu ultrasunete sunt deosebit de importante. Datele experimentale arată că utilizarea tehnologiei de extracție cu ultrasunete pentru extragerea ginsenozidelor poate obține o rată de extracție de peste 8%, depășind cu mult 5,01% din metoda tradițională de extracție cu apă și precipitare cu alcool și cu 30%-65% mai mare decât extracția Soxhlet. Timpul de extracție este de doar 20–60 de minute, comparativ cu câteva ore în procesele tradiționale, scurtând timpul cu 50%–85%, îmbunătățind semnificativ eficiența producției. În extracția polizaharidelor de ginseng, tehnologia de extracție cu ultrasunete demonstrează, de asemenea, performanțe excelente. Cu o putere ultrasonică de 200 W, un timp ultrasonic de 30 de minute și un raport material-la-lichid de 1:50, rata de extracție a polizaharidelor atinge un nivel ridicat, iar polizaharidele extrase prezintă o puritate mai mare, cu un conținut semnificativ mai scăzut de impurități în comparație cu procesele tradiționale, reducând mult impuritățile dificile de purificare. Acest avantaj unic de a fi „foarte eficient, de înaltă calitate, economisitor de energie-și ecologic” a condus la înlocuirea rapidă a proceselor tradiționale cu tehnologia de extracție cu ultrasunete, care este acum utilizată pe scară largă în diferite domenii ale procesării în profunzime a ginsengului modern.

În producția modernă, aplicarea tehnologiei de extracție cu ultrasunete a ginsenozidelor și polizaharidelor a acoperit mai multe domenii, cum ar fi produsele farmaceutice, produsele de sănătate, alimentele și cosmeticele, formând un sistem de producție standardizat la scară mare-și devenind o forță motrice de bază pentru dezvoltarea-de înaltă calitate a industriei ginsengului.