Oregano ekstraheerimine – Suurendage saagikust ultrahelitöötluse abil!

Oregano on aromaatne maitsetaim, mis sisaldab rohkesti fenoolühendeid ja eeterlikke õlisid, mida kasutatakse toiduainetes, ravimites ja kosmeetikatoodetes. Ultraheliekstraktsioon on õrn, kuid samas väga tõhus meetod bioaktiivsete ühendite ja eeterlike õlide eraldamiseks oreganost ja muudest maitsetaimedest. Ultrahelitöötlemine tagab lühikese töötlemisaja jooksul suurema saagise ja parema ekstrakti kvaliteedi.

Oregano ekstraktid – Suuremad saagid ultrahelitöötluse abil

Hielscheri ultraheliseadmed töötavad tõhusalt taimeekstraktide tootmisel. Ultraheli on mittetermiline ekstraheerimismeetod, mistõttu eraldatakse õrnad bioaktiivsed molekulid taimest ilma termilise koormuseta. Ultrahelitöötlus rakendab puhtalt mehaanilisi jõude, mis takistab kuumustundlike ühendite lagunemist. See võimaldab valmistada oregano täisspektri ekstrakti, mis sisaldab arvukaid bioaktiivseid molekule, mis omavahel vastastikku mõjutavad – nn entourage-efekt. Ultraheliga saadud oreganoekstrakt sisaldab tavaliselt eeterlikust õlist pärinevaid karvakrooli, tüümooli, p-kümeeni, γ-terpineeni, linalooli, terpinen-4-ooli ja sabineeni hüdraati, samuti rosmariinhapet, kaneel- ja kofeiinhappe derivaate, kofeoüül- ja luteoliin-7-O-glükosiidi, apigeniini, naringeniini ning triterpeenhappeid, nagu ursool- ja oleanoolhape. Lahusti valik mõjutab polaar- ja mittepolaarsete ühendite lahustuvust.
Oreganoekstrakti puhul eraldatakse bioaktiivsed ühendid Origanum vulgare L. (Lamiaceae) lehtedest ja õisikutest, sealhulgas sordidest ja sugulasliikidest, nagu Origanum majorana ja kreeka oregano. Oregano ekstrakti kasutatakse maitseainena ning loodusliku antimikroobse ja antioksüdantse koostisosana toidu-, sööda-, kosmeetika- ja farmaatsiatööstuses.

Kuidas toimub oreganoekstrakti tootmine sond-tüüpi ultraheliseadme abil?

Oreganoekstrakti tootmine sondtüüpi ultraheliseadme abil hõlmab tavaliselt järgmisi etappe:

1. Oregano ettevalmistamine: Oregano lehed puhastatakse, kuivatatakse ja jahvatatakse peeneks pulbriks.
2. Kaevandamine: Jahvatatud oregano lehed segatakse lahustiga, näiteks vesilahusega etanoolist, etanooliga või veega, ning segu töödeldakse sond-tüüpi ultraheliseadmega. Ultraheliseade kasutab suure intensiivsusega madalsageduslikke ultrahelilaineid kavitatsioonimullide tekitamiseks, mis hõlbustavad taimse materjali lagundamist ja bioaktiivsete ühendite (nagu karvakrool ja tüümool) vabanemist.
3. Filtreerimise: Segu filtreeritakse, et eemaldada järelejäänud taimne materjal, jättes maha vedela ekstrakti.
4. Kontsentratsioon: Vedelekstrakt kontsentreeritakse pöördauruti või muu sobiva meetodi abil toimeainete kontsentratsiooni suurendamiseks.
5. Kuivatamine: Kontsentreeritud ekstrakt kuivatatakse sobiva meetodi abil, näiteks pihustuskuivatamiseks või külmkuivatamiseks (lüofiliseerimine), et saada ekstrakt kuiva pulbri kujul.
6. Pakend: Seejärel kuiv pulber pakendatakse ja hoitakse jahedas ja kuivas kohas, kuni see on kasutusvalmis.

Büchner Funnel vaakumfiltreerimine pärast ultraheli ekstraheerimist

Sond-tüüpi ultraheliseadme kasutamine ekstraheerimisprotsessis tagab rakkude tõhusa purustamise, mille tulemusel vabaneb oregano lehtedest kogu fütokemikaalide spekter. Seetõttu on ultrahelitöötlus ideaalne meetod kõrgekvaliteediliste ekstraktide tootmiseks – bioaktiivsete ühendite valmistamine kõrges kontsentratsioonis.
Lisaks on seda meetodit võimalik rakendada suures mahus, mistõttu sobib see ka tööstuslikuks tootmiseks. Hielscheri ultraheliseadmed võimaldavad protsessiparameetrite täpset reguleerimist ning ekstraheerimisprotsessi lineaarset mastaapimist mis tahes soovitud mahuni.

Teaduslikult tõestatud: oregano ekstraheerimine ultraheliga

Psichoudaki jt (2025) uurivad oma teaduslikus uurimisaruandes keskkonnasõbralikku, impulssrežiimil toimivat ultraheli abil toimivat ekstraheerimismeetodit karvakrooli, fenoolühendite koguhulga ja flavonoidide koguhulga eraldamiseks Kahtlane oregano. Kasutades Box–Behnkeni eksperimentaalset kavandit ja vastupinna meetodit, hindavad nad ekstraheerimisaega, temperatuuri, etanooli kontsentratsiooni ja ultraheli amplituudi.

Uuringu tipphetked:

• Optimaalsed kombineeritud tingimused olid 26 minutit temperatuuril 70 °C, kasutades 60 % v/v etanooli-vee lahust ja 100 % ultrahelilist amplituudi.
• Nendel tingimustel sisaldasid ekstraktid 14,93 mg/g kuivmassist karvakrooli, 60,03 mg GAE/g fenoolühendeid kokku ja 23,78 mg QE/g flavonoide kokku.
• Temperatuur mõjutas märkimisväärselt kõiki kolme tulemust. Ekstraheerimisaeg ja etanoolisisaldus olid olulised karvakrooli optimaalse saagise saavutamiseks.

Ultraheli abil toimuva oregano ekstraheerimise protokoll

Impulssrežiimis ultraheli abil toimuv ekstraheerimine viidi läbi Hielscher UP200Ht sonditüüpi ultraheliprotsessoriga, millele oli paigaldatud 14 mm titaanist sonotrood. Jahvatatud, kuivatatud Kahtlane oregano Aine (0,50 g) segati 10 ml 60% v/v etanooli-vee lahusega. Andur kasteti proovi 2 cm sügavusele ning ekstraheerimine viidi läbi sagedusel 26 kHz ja amplituudiga 100% 26 minuti jooksul, kasutades 50% töötsüklit. Kuumutatud veevann hoidis temperatuuri 70 ± 2 °C juures. Pärast ekstraheerimist tsentrifuugiti segu 10 000 p/min kiirusel 15 minutit. Supernatant koguti kokku, filtreeriti läbi 0,2 µm PES-süstalfiltri ja lahjendati analüüsiks vajalikul määral.