Μια νέα και αποτελεσματική οδός εκχύλισης για ινσενοσίδες και πολυσακχαρίτες με χρήση υπερήχων.

Η φαρμακευτική και θρεπτική αξία του τζίνσενγκ έχει επιβεβαιωθεί εδώ και πολύ καιρό από την πρακτική της παραδοσιακής κινεζικής ιατρικής και τη σύγχρονη επιστημονική έρευνα. Οι ginsenosides και οι πολυσακχαρίτες ginseng είναι τα βασικά ενεργά συστατικά του ginseng, καθιστώντας τα δημοφιλή συστατικά στις βιομηχανίες τροφίμων και καλλυντικών. Ο τρόπος αποτελεσματικής και ήπιας εξαγωγής αυτών των δύο ενεργών συστατικών, μεγιστοποιώντας τη βιοδραστηριότητά τους, μειώνοντας ταυτόχρονα το κόστος παραγωγής και βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα, ήταν πάντα ένα βασικό ζήτημα στη βιομηχανία βαθιάς επεξεργασίας ginseng. Η εμφάνιση της τεχνολογίας εξαγωγής με υπερήχους έχει σπάσει εντελώς τους περιορισμούς των παραδοσιακών διαδικασιών εκχύλισης. Με τα μοναδικά τεχνολογικά του πλεονεκτήματα, έχει γίνει η κύρια τεχνολογία στη σύγχρονη βαθιά επεξεργασία ginseng, παρέχοντας μια νέα λύση για τη μεγάλης-κλίμακας, υψηλής-ποιότητας εκχύλιση ginsenosides και πολυσακχαριτών.

Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές διαδικασίες εκχύλισης, το βασικό πλεονέκτημα της τεχνολογίας εξαγωγής με υπερήχους αλλάζει ριζικά την αποτελεσματικότητα και την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας εκχύλισης, τονίζοντας την ουσιαστική διαφορά της από τις παραδοσιακές μεθόδους και καθιστώντας το κλειδί της επιτυχίας της. Η βασική αρχή της τεχνολογίας εξαγωγής υπερήχων είναι η χρήση του «φαινόμενου σπηλαίωσης» που δημιουργείται από τον υπέρηχο (συνήθως 20–100 kHz) στον διαλύτη εκχύλισης, συνοδευόμενο από μηχανικούς κραδασμούς και θερμικά αποτελέσματα, για την επίτευξη αποτελεσματικής διάσπασης των κυτταρικών τοιχωμάτων του ginseng και ταχείας διάλυσης των ενεργών συστατικών. Συγκεκριμένα, όταν ο υπέρηχος διαδίδεται σε υγρό μέσο, ​​δημιουργεί αμέτρητες μικροσκοπικές φυσαλίδες. Αυτές οι φυσαλίδες διαστέλλονται γρήγορα και σκάνε ακαριαία υπό την επίδραση του υπερηχητικού πεδίου.

Η στιγμή που εκρήγνυται δημιουργεί τοπικές υψηλές θερμοκρασίες (έως χιλιάδες βαθμούς Κελσίου) και υψηλές πιέσεις (έως και εκατοντάδες ατμόσφαιρες), σχηματίζοντας ισχυρούς μικροπίδακες και δυνάμεις διάτμησης. Αυτή η δύναμη μπορεί να διασπάσει άμεσα τη δομή της κυτταρίνης των κυτταρικών τοιχωμάτων του ginseng, δημιουργώντας μικροσκοπικούς πόρους στα κυτταρικά τοιχώματα και τις μεμβράνες, ή ακόμα και να τα σπάσει εντελώς. Αυτό επιτρέπει στα ενεργά συστατικά όπως οι τζινσενοσίδες και οι πολυσακχαρίτες μέσα στα κύτταρα να απελευθερωθούν γρήγορα και πλήρως στον διαλύτη εκχύλισης, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της εκχύλισης από την πηγή.

Εκτός από το φαινόμενο της σπηλαίωσης του πυρήνα, η μοναδικότητα της τεχνολογίας εξαγωγής υπερήχων έγκειται επίσης στα «ήπια, αποτελεσματικά, ακριβή και ελεγχόμενα» χαρακτηριστικά της. Μπορεί να πραγματοποιηθεί σε θερμοκρασία δωματίου ή σε χαμηλές θερμοκρασίες (40–60 βαθμοί ) χωρίς παρατεταμένη θέρμανση σε υψηλές{{3} θερμοκρασίες, μεγιστοποιώντας τη διατήρηση της βιοδραστικότητας των ginsenosides και πολυσακχαριτών και διασφαλίζοντας την ποιότητα και την αποτελεσματικότητα του εκχυλιζόμενου προϊόντος. Εν τω μεταξύ, παράμετροι όπως η συχνότητα υπερήχων, η ισχύς, ο χρόνος εξαγωγής και η αναλογία υλικού-προς-υγρού μπορούν να ελέγχονται με ακρίβεια. Οι συνθήκες εκχύλισης μπορούν να βελτιστοποιηθούν με βάση τον τύπο της πρώτης ύλης ginseng (φρέσκο ​​ginseng, αποξηραμένο ginseng, στελέχη και φύλλα ginseng, κ.λπ.), το μέγεθος των σωματιδίων και τις απαιτήσεις καθαρότητας του προϊόντος-στόχου (σαπωνίνες ή πολυσακχαρίτες), επιτυγχάνοντας "-κατ' απαίτηση εκχύλιση"{10} με την παραδοσιακή διαδικασία εκχύλισης. Επιπλέον, η τεχνολογία εξαγωγής με υπερήχους χρησιμοποιεί μόνο το 50%-70% του διαλύτη σε σύγκριση με τις παραδοσιακές διαδικασίες, με ποσοστό ανάκτησης διαλύτη που υπερβαίνει το 90%. Αυτό όχι μόνο μειώνει το κόστος παραγωγής αλλά και ελαχιστοποιεί την περιβαλλοντική ρύπανση από τις εκπομπές διαλυτών, ευθυγραμμίζοντας με την αναπτυξιακή ιδέα της σύγχρονης πράσινης παραγωγής.

Από την άποψη των συγκεκριμένων αποτελεσμάτων εκχύλισης, τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας εξαγωγής υπερήχων είναι ιδιαίτερα εμφανή. Πειραματικά δεδομένα δείχνουν ότι η χρήση τεχνολογίας εκχύλισης με υπερήχους για την εκχύλιση ginsenosides μπορεί να επιτύχει ρυθμό εκχύλισης άνω του 8%, υπερβαίνοντας κατά πολύ το 5,01% της παραδοσιακής μεθόδου εξαγωγής νερού και καθίζησης αλκοόλης και 30%-65% υψηλότερο από την εκχύλιση Soxhlet. Ο χρόνος εκχύλισης είναι μόνο 20–60 λεπτά, σε σύγκριση με αρκετές ώρες στις παραδοσιακές διεργασίες, μειώνοντας το χρόνο κατά 50%–85%, βελτιώνοντας σημαντικά την απόδοση παραγωγής. Στην εκχύλιση πολυσακχαρίτη ginseng, η τεχνολογία εκχύλισης με υπερήχους επιδεικνύει επίσης εξαιρετική απόδοση. Με ισχύ υπερήχων 200 W, χρόνο υπερήχων 30 λεπτών και αναλογία υλικού-προς-υγρού 1:50, ο ρυθμός εκχύλισης πολυσακχαρίτη φτάνει σε υψηλό επίπεδο και οι εκχυλιζόμενοι πολυσακχαρίτες παρουσιάζουν υψηλότερη καθαρότητα με σημαντικά χαμηλότερη περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες, πολύ δυσκολία σε ακαθαρσίες των παραδοσιακών διεργασιών επαναγωγής. Αυτό το μοναδικό πλεονέκτημα της «υψηλής απόδοσης, υψηλής ποιότητας,-εξοικονόμησης ενέργειας και φιλικού προς το περιβάλλον» οδήγησε στην ταχεία αντικατάσταση των παραδοσιακών διεργασιών από την τεχνολογία εξαγωγής υπερήχων, η οποία χρησιμοποιείται πλέον ευρέως σε διάφορους τομείς της σύγχρονης βαθιάς επεξεργασίας ginseng.

Στη σύγχρονη παραγωγή, η εφαρμογή της τεχνολογίας εκχύλισης ginsenoside και πολυσακχαρίτη υπερήχων έχει καλύψει πολλούς τομείς όπως φαρμακευτικά προϊόντα, προϊόντα υγείας, τρόφιμα και καλλυντικά, διαμορφώνοντας ένα τυποποιημένο σύστημα παραγωγής μεγάλης-κλίμακας και καθιστώντας τον βασικό κινητήριο μοχλό για την ανάπτυξη υψηλής ποιότητας-της βιομηχανίας ginseng.