Oregano-Extraktion – Steigern Sie die Erträge durch Ultraschallbehandlung!

Oregano ist ein aromatisches Kraut mit einem hohen Gehalt an phenolischen Verbindungen und ätherischen Ölen, die in Lebensmitteln, Arzneimitteln und Kosmetika verwendet werden. Die Ultraschallextraktion ist ein schonendes und dennoch hocheffizientes Verfahren zur Isolierung bioaktiver Verbindungen und ätherischer Öle aus Oregano und anderen Kräutern. Die Ultraschallbehandlung ermöglicht höhere Ausbeuten und eine hervorragende Extraktqualität bei kurzer Verarbeitungszeit.

Oregano-Extrakte – Höhere Ausbeuten durch Ultraschallbehandlung

Hielscher-Ultraschallgeräte eignen sich hervorragend für die Herstellung pflanzlicher Extrakte. Ultraschall ist ein nicht-thermisches Extraktionsverfahren, sodass empfindliche bioaktive Moleküle ohne thermische Belastung aus der Pflanzenmatrix isoliert werden. Bei der Ultraschallbehandlung werden rein mechanische Kräfte eingesetzt, wodurch der Abbau wärmeempfindlicher Verbindungen verhindert wird. Dies ermöglicht die Herstellung eines Vollspektrum-Extrakts aus Oregano, der zahlreiche bioaktive Moleküle enthält, die miteinander interagieren – der sogenannte Entourage-Effekt. Ein mittels Ultraschall gewonnener Oregano-Extrakt enthält typischerweise Carvacrol, Thymol, p-Cymol, γ-Terpinen, Linalool, Terpinen-4-ol und Sabinenhydrat aus der ätherischen Ölfraktion sowie Rosmarinsäure, Zimtsäure- und Kaffeesäurederivate, Caffeoyl- und Luteolin-7-O-glucosid, Apigenin, Naringenin sowie Triterpensäuren wie Ursolsäure und Oleanolsäure. Die Wahl des Lösungsmittels beeinflusst die Löslichkeit polarer und unpolarer Verbindungen.
Bei einem Oregano-Extrakt werden die bioaktiven Verbindungen aus den Blättern und Blütenständen von Origanum vulgare L. (Lamiaceae) isoliert, einschließlich Sorten und verwandter Arten wie Origanum majorana und griechischem Oregano. Oregano-Extrakt wird als Aromastoff sowie als natürlicher antimikrobieller und antioxidativer Inhaltsstoff in der Lebensmittel-, Futtermittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie verwendet.

Wie funktioniert die Herstellung von Oregano-Extrakt mit einem Sonden-Ultraschallgerät?

Die Herstellung von Oregano-Extrakt mithilfe eines Ultraschallgeräts mit Sonde umfasst in der Regel die folgenden Schritte:

1. Zubereitung des Oreganos: Die Oreganoblätter werden gewaschen, getrocknet und zu feinem Pulver gemahlen.
2. Extraktion: Die gemahlenen Oreganoblätter werden mit einem Lösungsmittel wie wässrigem Ethanol, Ethanol oder Wasser vermischt, und die Mischung wird mit einem Sonden-Ultraschallgerät beschallt. Der Ultraschallapparat erzeugt mithilfe hochintensiver, niederfrequenter Ultraschallwellen Kavitationsblasen, die den Abbau des Pflanzenmaterials erleichtern und die Freisetzung bioaktiver Verbindungen (wie Carvacrol und Thymol) begünstigen.
3. Filtration: Das Gemisch wird gefiltert, um alle Pflanzenreste zu entfernen, so dass ein flüssiger Extrakt zurückbleibt.
4. Konzentration: Der Flüssigextrakt wird mit einem Rotationsverdampfer oder einer anderen geeigneten Methode aufkonzentriert, um die Konzentration der Wirkstoffe zu erhöhen.
5. Trocknen: Der konzentrierte Extrakt wird durch ein geeignetes Verfahren wie Sprühtrocknung oder Gefriertrocknung getrocknet, um einen Extrakt in trockener Pulverform zu erhalten.
6. Verpackung: Das trockene Pulver wird dann verpackt und an einem kühlen, trockenen Ort gelagert, bis es verbraucht werden soll.

Büchner-Trichter-Vakuumfiltration nach Ultraschallextraktion

Der Einsatz eines Sonden-Ultraschallgeräts im Extraktionsprozess führt zu einem effektiven Aufbrechen der Zellen, sodass das gesamte Spektrum der sekundären Pflanzenstoffe aus den Oreganoblättern freigesetzt wird. Damit ist die Ultraschallbehandlung das ideale Verfahren für die Herstellung hochwertiger Extrakte. – Herstellung der bioaktiven Verbindungen in hoher Konzentration.
Zudem lässt sich dieses Verfahren in großem Maßstab anwenden, wodurch es sich für die kommerzielle Produktion eignet. Hielscher-Ultraschallgeräte ermöglichen eine präzise Steuerung der Prozessparameter und die lineare Skalierung des Extraktionsprozesses auf jedes gewünschte Volumen.

Wissenschaftlich belegt: Ultraschall-Extraktion von Oregano

In ihrem wissenschaftlichen Forschungsbericht untersuchen Psichoudaki et al. (2025) ein umweltfreundliches, pulsgesteuertes, ultraschallunterstütztes Extraktionsverfahren zur Gewinnung von Carvacrol, gesamten Phenolverbindungen und gesamten Flavonoiden aus Zweifelhafter Oregano. Mithilfe eines Box-Behnken-Versuchsplans und der Response-Surface-Methodik untersuchen sie die Extraktionszeit, die Temperatur, die Ethanolkonzentration und die Ultraschallamplitude.

Highlights der Studie:

• Die optimalen kombinierten Bedingungen waren 26 Minuten bei 70 °C unter Verwendung einer 60 %igen v/v-Ethanol-Wasser-Lösung und einer Ultraschallamplitude von 100 %.
• Unter diesen Bedingungen enthielten die Extrakte 14,93 mg/g Trockenmasse Carvacrol, 60,03 mg GAE/g an gesamten Phenolverbindungen und 23,78 mg QE/g an gesamten Flavonoiden.
• Die Temperatur hatte einen erheblichen Einfluss auf alle drei Reaktionen. Die Extraktionszeit und die Ethanolkonzentration waren entscheidend für eine optimale Carvacrol-Ausbeute.

Protokoll zur Ultraschall-Extraktion von Oregano

Die pulsgesteuerte ultraschallunterstützte Extraktion wurde mit einem Ultraschallprozessor vom Typ Hielscher UP200Ht durchgeführt, der mit einer 14-mm-Sonotrode aus Titan ausgestattet war. Gemahlene, getrocknete Zweifelhafter Oregano Das Material (0,50 g) wurde mit 10 ml einer 60 %igen (v/v) Ethanol-Wasser-Lösung vermischt. Die Sonde wurde 2 cm tief in die Probe eingetaucht, und die Extraktion erfolgte 26 Minuten lang bei 26 kHz und 100 % Amplitude mit einem Tastverhältnis von 50 %. Ein beheiztes Wasserbad hielt die Temperatur bei 70 ± 2 °C. Nach der Extraktion wurde die Mischung 15 Minuten lang bei 10.000 U/min zentrifugiert. Der Überstand wurde aufgefangen, durch einen 0,2-µm-PES-Spritzenfilter filtriert und je nach Bedarf für die Analyse verdünnt.