Nová a účinná cesta extrakcie ginsenozidov a polysacharidov pomocou ultrazvukovej extrakcie.

Liečivá a nutričná hodnota ženšenu je už dlho potvrdená tisícročiami tradičnej čínskej medicíny a moderným vedeckým výskumom. Ginsenozidy a ženšenové polysacharidy sú hlavnými aktívnymi zložkami ženšenu, vďaka čomu sú obľúbenou zložkou v potravinárskom a kozmetickom priemysle. Ako efektívne a šetrne extrahovať tieto dve aktívne zložky, maximalizovať ich biologickú aktivitu a zároveň znižovať výrobné náklady a zlepšovať efektivitu, bolo vždy kľúčovou otázkou v priemysle na hlboké spracovanie ženšenu. Vznik technológie ultrazvukovej extrakcie úplne prelomil obmedzenia tradičných extrakčných procesov. Vďaka svojim jedinečným technologickým výhodám sa stal hlavnou technológiou v modernom hĺbkovom spracovaní ženšenu a poskytuje nové riešenie pre veľkoplošnú-vysokokvalitnú{5}}extrakciu ginsenosidov a polysacharidov.

V porovnaní s tradičnými extrakčnými procesmi hlavná výhoda technológie ultrazvukovej extrakcie zásadne mení účinnosť a efektívnosť extrakčného procesu, zvýrazňuje jeho podstatný rozdiel od tradičných metód a stáva sa kľúčom k jeho úspechu. Základným princípom technológie ultrazvukovej extrakcie je využitie „kavitačného efektu“ generovaného ultrazvukom (zvyčajne 20–100 kHz) v extrakčnom rozpúšťadle, sprevádzaného mechanickými vibráciami a tepelnými účinkami, na dosiahnutie účinného rozrušenia bunkových stien ženšenu a rýchleho rozpustenia účinných látok. Konkrétne, keď sa ultrazvuk šíri v tekutom médiu, vytvára nespočetné množstvo malých bubliniek. Tieto bubliny sa rýchlo rozširujú a pod vplyvom ultrazvukového poľa okamžite prasknú.

Okamžité prasknutie generuje lokálne vysoké teploty (až do tisícok stupňov Celzia) a vysoké tlaky (až stovky atmosfér), čím sa vytvárajú silné mikrotrysky a šmykové sily. Táto sila môže priamo rozložiť celulózovú štruktúru bunkových stien ženšenu, vytvárať drobné póry v bunkových stenách a membránach alebo ich dokonca úplne roztrhnúť. To umožňuje, aby sa aktívne zložky, ako sú ginsenosidy a polysacharidy v bunkách rýchlo a úplne uvoľnili do extrakčného rozpúšťadla, čím sa zlepší účinnosť extrakcie zo zdroja.

Okrem jadrového kavitačného efektu spočíva jedinečnosť technológie ultrazvukovej extrakcie aj v jej "miernych, účinných, presných a kontrolovateľných" charakteristikách. Môže sa vykonávať pri izbovej teplote alebo nízkych teplotách (40 – 60 stupňov) bez dlhodobého zahrievania na vysokú-teplotu, čím sa maximalizuje zachovanie bioaktivity ginsenosidov a polysacharidov a zabezpečuje sa kvalita a účinnosť extrahovaného produktu. Medzitým je možné presne kontrolovať parametre, ako je ultrazvuková frekvencia, výkon, čas extrakcie a pomer materiálu- ku-tekutine. Podmienky extrakcie možno optimalizovať na základe typu suroviny ženšenu (čerstvý ženšen, sušený ženšen, stonky a listy ženšenu atď.), veľkosti častíc a požiadaviek na čistotu cieľového produktu (saponíny alebo polysacharidy), čím sa dosiahne úroveň „extrakcie na požiadanie“{10}, ktorá je ťažko dosiahnuteľná tradičnými postupmi extrakcie. Okrem toho technológia ultrazvukovej extrakcie využíva iba 50 % – 70 % rozpúšťadla v porovnaní s tradičnými procesmi, pričom miera regenerácie rozpúšťadla presahuje 90 %. To nielen znižuje výrobné náklady, ale tiež minimalizuje znečistenie životného prostredia emisiami rozpúšťadiel, čo je v súlade s koncepciou rozvoja modernej ekologickej výroby.

Z hľadiska špecifických výsledkov extrakcie sú výhody technológie ultrazvukovej extrakcie obzvlášť výrazné. Experimentálne údaje ukazujú, že použitím technológie ultrazvukovej extrakcie na extrakciu ginsenosidov možno dosiahnuť rýchlosť extrakcie viac ako 8%, čo ďaleko presahuje 5,01% tradičnej metódy extrakcie vodou a zrážaním alkoholom a o 30% až 65% vyššiu ako extrakcia Soxhlet. Čas extrakcie je len 20–60 minút v porovnaní s niekoľkými hodinami pri tradičných procesoch, čím sa skráti čas o 50 %–85 %, čím sa výrazne zlepší efektivita výroby. Pri extrakcii polysacharidov ženšenu má technológia ultrazvukovej extrakcie tiež vynikajúci výkon. S výkonom ultrazvuku 200 W, dobou pôsobenia ultrazvuku 30 minút a pomerom materiálu-k-tekutine 1:50 dosahuje rýchlosť extrakcie polysacharidov vysokú úroveň a extrahované polysacharidy vykazujú vyššiu čistotu s výrazne nižším obsahom nečistôt v porovnaní s tradičnými procesmi, čo výrazne znižuje náročnosť následného čistenia. Táto jedinečná výhoda „vysokej účinnosti, vysokej kvality, úspory energie-a šetrnosti k životnému prostrediu“ viedla k rýchlemu nahradeniu tradičných procesov technológiou ultrazvukovej extrakcie, ktorá sa v súčasnosti široko používa v rôznych oblastiach moderného hĺbkového spracovania ženšenu.

V modernej výrobe pokryla aplikácia ultrazvukovej technológie extrakcie ginsenosidu a polysacharidov viacero oblastí, ako sú liečivá, zdravotnícke produkty, potraviny a kozmetika, čím sa vytvoril rozsiahly-štandardizovaný výrobný systém a stal sa hlavnou hybnou silou rozvoja vysokej-kvality ženšenového priemyslu.