استخراج پونه کوهی – با سونیکاسیون بازده را افزایش دهید!
پونه کوهی یک گیاه معطر با محتوای بالای ترکیبات فنلی و اسانس است که در محصولات غذایی، دارویی و آرایشی استفاده می شود. استخراج اولتراسونیک روشی ملایم و در عین حال بسیار کارآمد برای جداسازی ترکیبات زیست فعال و اسانس ها از پونه کوهی و سایر گیاهان است. سونیکاسیون بازدهی بالاتر و کیفیت عالی عصاره را در مدت زمان کوتاهی پردازش می دهد.
عصاره پونه کوهی – بازده بالاتر با سونیکاسیون
دستگاه های صوتی Hielscher برای تولید عصاره گیاهی کارآمد هستند. اولتراسوند یک تکنیک استخراج غیر حرارتی است، بنابراین مولکولهای فعال زیستی ظریف بدون بار حرارتی از ماتریکس گیاه جدا میشوند. فراصوت نیروهای کاملاً مکانیکی را اعمال می کند که از تخریب ترکیبات حساس به حرارت جلوگیری می کند. این امکان تهیه یک عصاره با طیف کامل پونه کوهی حاوی مولکولهای فعال زیستی متعددی را فراهم میکند که با یکدیگر تعامل دارند، به اصطلاح اثر اطرافیان. عصاره پونه کوهی اولتراسونیک معمولاً حاوی کارواکرول، تیمول، p-cymene، γ-ترپینن، لینالول، ترپینن-4-ol و سابینن هیدرات از بخش اسانس، همراه با اسید رزمارینیک، مشتقات اسید سینامیک و کافئیک، کافئویل-، و 7-a-Ringo-Pi-Gluteol، و کافئویل-7-a-Ringo-Pi-Glutein، و na-Ringen-Oglutein می باشد. اسیدهای تری ترپنیک مانند اسید اورسولیک و اولئانولیک اسید. انتخاب حلال بر حلالیت ترکیبات قطبی و غیر قطبی تأثیر می گذارد.
برای عصاره پونه کوهی، ترکیبات فعال زیستی از برگ ها و بالای گل Origanum vulgare L. (Lamiaceae)، از جمله ارقام و گونه های مرتبط مانند Origanum majorana و پونه کوهی یونانی جدا می شوند. عصاره پونه کوهی به عنوان یک طعم دهنده و به عنوان یک ماده ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی طبیعی در صنایع غذایی، خوراک، آرایشی و بهداشتی و دارویی استفاده می شود.
سونیکاتور UP200Ht برای استخراج پونه کوهی
چگونه تولید عصاره پونه کوهی با استفاده از دستگاه سونیکاتور نوع پروب کار می کند؟
تولید عصاره پونه کوهی با استفاده از دستگاه اولتراسونیکاتور نوع پروب معمولاً شامل مراحل زیر است:
- تهیه پونه کوهی: برگ های پونه کوهی تمیز، خشک و آسیاب می شوند و به پودر ریز تبدیل می شوند.
- استخراج: برگ های پونه کوهی آسیاب شده با حلالی مانند اتانول آبی، اتانول یا آب مخلوط می شوند و این مخلوط با استفاده از دستگاه اولتراسونیکاتور از نوع پروب فراصوت می شود. دستگاه اولتراسونیکاتور از امواج فراصوت با شدت بالا و فرکانس پایین برای ایجاد حبابهای کاویتاسیون استفاده میکند که تجزیه مواد گیاهی و آزادسازی ترکیبات فعال زیستی (مانند کارواکرول و تیمول) را تسهیل میکند.
- تصفیه: این مخلوط فیلتر می شود تا مواد گیاهی باقی مانده از بین برود و عصاره مایع باقی بماند.
- غلظت: عصاره مایع با استفاده از اواپراتور دوار یا روش مناسب دیگر برای افزایش غلظت ترکیبات فعال متمرکز می شود.
- خشک: عصاره غلیظ شده با استفاده از روش مناسبی مانند خشک کردن اسپری یا خشک کردن انجمادی (لیوفیلیزاسیون) به منظور تولید عصاره به صورت پودر خشک خشک می شود.
- بسته بندی: سپس پودر خشک بسته بندی شده و در جای خشک و خنک نگهداری می شود تا زمانی که آماده استفاده شود.
فیلتراسیون خلاء قیف Büchner پس از استخراج التراسونیک
استفاده از دستگاه سونیکاتور نوع پروب در فرآیند استخراج منجر به از هم گسیختگی موثر سلولی می شود به طوری که طیف کاملی از فیتوکمیکال ها از برگ های پونه کوهی آزاد می شود. این امر فراصوت را به روشی ایده آل برای تولید عصاره های با کیفیت بالا تبدیل می کند – آماده سازی ترکیبات زیست فعال در غلظت بالا
علاوه بر این، این روش می تواند در مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار گیرد و آن را برای تولید تجاری مناسب می کند. دستگاه های فراصوت Hielscher امکان کنترل دقیق پارامترهای فرآیند و افزایش خطی فرآیند استخراج را به هر حجم دلخواه فراهم می کند.
فراصوت اختلالات سلولی را از طریق نیروهای برشی حفره ای تسهیل می کند، در نتیجه انتقال جرم را به طور قابل توجهی تسریع می کند و راندمان استخراج را به حداکثر می رساند - بدون نیاز به حلال های خشن یا پردازش طولانی. نتیجه: تنتور برگ قاصدک قوی و تمیز با محتوای فیتوشیمیایی تقویت شده.
این فرآیند را در زمان واقعی تماشا کنید و مشاهده کنید که چگونه کاویتاسیون اولتراسونیک کنترل شده مواد گیاهی ساده را به عصاره ای با کیفیت بالا و زیست فعال تبدیل می کند.
از نظر علمی ثابت شده: استخراج اولتراسونیک پونه کوهی
در گزارش تحقیقات علمی خود، Psichoudaki و همکاران. (2025) یک روش استخراج سبز با کمک اولتراسوند با حالت پالس برای بازیابی کارواکرول، ترکیبات فنلی کل و فلاونوئیدهای کل از شک پونه کوهی. آنها با استفاده از طراحی آزمایشی Box-Behnken و روش سطح پاسخ، زمان استخراج، دما، غلظت اتانول و دامنه اولتراسونیک را ارزیابی میکنند.
نکات برجسته این مطالعه:
- شرایط ترکیبی بهینه 26 دقیقه در دمای 70 درجه سانتی گراد، با استفاده از محلول 60 درصد اتانول-آب و 100 درصد دامنه اولتراسونیک بود.
- تحت این شرایط، عصارهها حاوی 93/14 میلیگرم بر گرم توده خشک کارواکرول، 03/60 میلیگرم GAE/g کل فنل و 78/23 میلیگرم QE/g فلاونوئید کل بود.
- دما به طور قابل توجهی هر سه پاسخ را تحت تاثیر قرار داد. زمان استخراج و غلظت اتانول برای بازیابی بهینه کارواکرول مهم بودند.
پروتکل استخراج اولتراسونیک پونه کوهی
استخراج با کمک اولتراسوند حالت پالس با استفاده از یک پردازشگر اولتراسونیک نوع پروب Hielscher UP200Ht مجهز به سونوترود تیتانیوم 14 میلی متری انجام شد. زمین، خشک شده شک پونه کوهی مواد (0.50 گرم) با 10 میلی لیتر محلول اتانول-آب 60 درصد V/V مخلوط شدند. کاوشگر به عمق 2 سانتی متر در نمونه غوطه ور شد و استخراج با فرکانس 26 کیلوهرتز و دامنه 100 درصد به مدت 26 دقیقه با استفاده از چرخه کاری 50 درصد انجام شد. یک حمام آب گرم دما را در 2 ± 70 درجه سانتیگراد حفظ کرد. پس از استخراج، مخلوط به مدت 15 دقیقه با سرعت 10000 دور در دقیقه سانتریفیوژ شد. مایع رویی جمع آوری شد، از طریق فیلتر سرنگ 0.2 میکرومتری PES فیلتر شد و در صورت نیاز برای تجزیه و تحلیل رقیق شد.
Sonicator UP400ST برای استخراج گیاه شناسی
تنظیم استخراج فراصوتی با استفاده از اولتراساناتور پروبگونه هیلشر UIP1000hdT برای استخراج دسته ای گیاهان
(تصویر: © Petigny و همکاران، 2013)
استخراج مرزنجوش را به سطح کیفیت جدیدی ببرید!
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکندگی، امولسیون و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی.
سوالات متداول در مورد استخراج اولتراسونیک پونه کوهی
استخراج اولتراسونیک پونه کوهی چیست؟
استخراج اولتراسونیک پونه کوهی فرآیندی است که از امواج فراصوت با شدت بالا برای آزادسازی کارواکرول، پلی فنول ها، فلاونوئیدها، سایر مواد شیمیایی گیاهی و اسانس های پونه کوهی استفاده می کند. یک دستگاه سونیکاتور از نوع پروب، کاویتاسیون صوتی ایجاد می کند، که سلول های گیاه را مختل می کند، نفوذ حلال را بهبود می بخشد و انتقال جرم را تسریع می کند.
مزایای استخراج پونه کوهی به کمک اولتراسوند چیست؟
استخراج با کمک اولتراسوند می تواند زمان پردازش را کوتاه کند و بازیابی ترکیبات ارزشمند پونه کوهی را بهبود بخشد. این می تواند با حلال های سبز مانند آب و اتانول انجام شود، در حالی که امکان کنترل دقیق دامنه، دما، زمان تصفیه و انرژی ورودی را فراهم می کند.
چه ترکیباتی میتوانند از آویشن با استفاده از اولتراسوند استخراج شوند؟
بسته به گونه آویشن، حلال و شرایط فرآیند، سونیکاسیون میتواند کارواکرول، تیمول، اسیدهای فنولی و فلاونوئیدها را بازیابی کند. مطالعه سال 2025 توسط Psichoudaki و همکاران بهطور خاص بازیابی کارواکرول، محتوای کل فنولی و محتوای کل فلاونوئیدها را بهینهسازی کرد از شک پونه کوهی.
شرایط بهینه برای استخراج آویشن با اولتراسوند چه بودند؟
بهترین شرایط ترکیبی برای بازیابی کارواکرول، فنولها و فلاونوئیدها شامل 26 دقیقه سونیکاسیون در دمای 70 درجه سانتیگراد، استفاده از محلول اتانول–آب 60٪ (حجم/حجم) و آمپلیتود اولتراسوند 100٪ بود. مطالعه از 0.50 گرم آویشن خشک و آسیابشده با 10 میلیلیتر حلال استفاده کرد. (رجوع کنید به Psichoudaki و همکاران، 2025)
بهترین غلظت اتانول برای استخراج کارواکرول از اورگانو چیست؟
غلظت ایدهآل اتانول به ترکیبات هدف بستگی دارد. ترکیب بهینه برای کارواکرول، فنولهای کل و فلاونوئیدهای کل ۶۰٪ اتانول بود. وقتی تنها کارواکرول بهینه شد، مدل غلظتی تقریبا ۷۱٪ اتانول را به عنوان بهینه پیشبینی کرد. غلظتهای پایینتر اتانول برای حداکثر کردن فنولها و فلاونوئیدهای کل ترجیح داده میشد. (مراجعه کنید به Psichoudaki و همکاران، ۲۰۲۵)
آیا عصاره اورگانو همان روغن اسانسی اورگانو است؟
نه خیر. عصاره پونه کوهی با استفاده از حلال هایی مانند آب یا اتانول تولید می شود و معمولاً حاوی ترکیبات غیرفرار از جمله پلی فنول ها و فلاونوئیدها است. اسانس پونه کوهی عمدتاً از طریق تقطیر با بخار آب به دست می آید و عمدتاً از ترکیبات فراری مانند کارواکرول و تیمول تشکیل شده است. بنابراین ترکیب و کاربرد آنها متفاوت است.
فراصوت را می توان برای استخراج مواد شیمیایی گیاهی (پلی فنل، فلاونوئیدها، ترپن ها و غیره) و همچنین اسانس ها استفاده کرد. در مورد استخراج اسانس اولتراسونیک بیشتر بخوانید!
چه حلال هایی برای استخراج اسانس بهترین هستند؟
روغن های ضروری معمولا از طریق بخار یا هیدرودیستلاسیون به دست می آیند که به حلال آلی نیاز ندارد. برای بازیابی مبتنی بر حلال، معمولا اتانول خوراکی یا CO₂ فوق بحرانی ترجیح داده می شوند زیرا باقی مانده های مشکل ساز کمتری باقی می گذارند. حلال های غیرقطبی مانند استخراج هگزان به طور مؤثر روغن های فرار را استخراج می کنند اما همچنین موم ها را بازیابی کرده و نیاز به حذف دقیق حلال دارند. مخلوط های اتانول-آب عصاره های گیاهی گسترده تری تولید می کنند، نه روغن های اسانسی واقعی.
بیشتر درباره هیدروتقطیر با کمک فراصوت روغن های ضروری بخوانید!
آیا استخراج اولتراسونیک اورگانو می تواند مقیاس پذیر شود؟
اولتراسوند نوع پروب را می توان در دسته های آزمایشگاهی اعمال کرد و با فرآیندهای دسته ای بزرگتر یا جریان مداوم سازگار کرد. در طول افزایش مقیاس، پارامترهایی مانند ورودی انرژی ویژه، دامنه، زمان ماند، دما، ترکیب حلال و غلظت جامدات اعتبارسنجی و برای مشخصات محصول مورد نیاز مقیاس بندی می شوند.
کاربردهای بالقوه عصاره پونه کوهی اولتراسونیک چیست؟
عصاره های پونه کوهی غنی از کارواکرول و فنل ممکن است برای استفاده در غذاهای کاربردی، سیستم های نگهداری طبیعی، مواد مغذی، آرایشی و بهداشتی و فرمولاسیون های دارویی مورد بررسی قرار گیرد. مناسب بودن، ایمنی و انطباق با مقررات باید برای هر برنامه مورد نظر ارزیابی شود.
ادبیات / منابع
- Psichoudaki, Magda, Yiannis Sarigiannis, and Evroula Hapeshi (2025): Green, Ultrasound-Assisted Extraction for Carvacrol-Rich Origanum dubium Extracts: A Multi-Response Optimization Toward High-Value Phenolic Recovery. Molecules 30, no. 23: 4620; 2025.
- Nenciu, Florin, Ana-Maria Tăbărașu, Cristina Fătu, Nicolae-Valentin Vlăduț, Iulian Voicea, Sorina Dinu (2026): Ultrasound-Assisted Hydrodistillation of Essential Oils for Eco-Friendly Biocontrol of Botrytis cinerea in Grapevines. Horticulturae 12, no. 9: 1054. 2026
- Leonardo Cristian Favre, Cristina dos Santos, María Paula López-Fernández, María Florencia Mazzobre, María del Pilar Buera (2018): Optimization of β-cyclodextrin-based extraction of antioxidant and anti-browning activities from thyme leaves by response surface methodology. Food Chemistry, Volume 265, 2018, 86-95.
- Mnayer, Dima; Fabiano-Tixier, Anne-Sylvie; Peticolas, Emmanuel; Ruiz, Karine; Hamieh, Tayssir; Chemat, Farid (2017): Extraction of green absolute from thyme using ultrasound and sunflower oil. Resource-Efficient Technologies 2017.
- Dhouibi, N.; Manuguerra, S.; Arena, R.; Messina, C.M.; Santulli, A.; Kacem, S.; Dhaouadi, H.; Mahdhi, A. (2023): Impact of the Extraction Method on the Chemical Composition and Antioxidant Potency of Rosmarinus officinalis L. Extracts. Metabolites 2023, 13, 290.
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.