Oreganon uutto – lisää saantoa ultraäänikäsittelyllä!

Oregano on aromaattinen yrtti, joka sisältää runsaasti fenolisia yhdisteitä ja eteerisiä öljyjä, joita käytetään elintarvikkeissa, lääkinnällisissä tuotteissa ja kosmetiikassa. Ultraääniuutto on hellävarainen mutta erittäin tehokas menetelmä bioaktiivisten yhdisteiden ja eteeristen öljyjen eristämiseen oreganosta ja muista yrteistä. Ultraäänikäsittely tuottaa suuremman saannon ja laadultaan erinomaisempia uutteita lyhyessä käsittelyajassa.

Oreganouutteet – suurempi saanto ultraäänikäsittelyllä

Hielscher-ultraäänilaitteet toimivat tehokkaasti kasviuutteiden tuotannossa. Ultraääniuutto on ei-terminen uuttomenetelmä, joten herkät bioaktiiviset molekyylit eristetään kasvimatriisista ilman lämpökuormitusta. Ultraäänikäsittelyssä vaikuttavat pelkästään mekaaniset voimat, mikä estää lämpöherkkien yhdisteiden hajoamisen. Näin voidaan valmistaa oreganosta koko yhdistekirjon sisältävä uute, jossa on lukuisia keskenään vuorovaikuttavia bioaktiivisia molekyylejä – kyseessä on niin sanottu entourage-vaikutus. Ultraäänellä valmistettu oreganouute sisältää tyypillisesti eteerisen öljyn fraktiosta peräisin olevia karvakrolia, tymolia, p-symeeniä, γ-terpineeniä, linaloolia, terpinen-4-olia ja sabineenihydraattia sekä rosmariinihappoa, kaneli- ja kahvihapon johdannaisia, caffeoyl- ja luteoliini-7-O-glukosidia, apigeniinia, naringeniinia ja triterpeenihappoja, kuten ursoli- ja oleanolihappoa. Liuottimen valinta vaikuttaa polaaristen ja poolittomien yhdisteiden liukoisuuteen.
Oreganouutetta varten bioaktiiviset yhdisteet eristetään Origanum vulgare L. -lajin (Lamiaceae) lehdistä ja kukkivista latvoista, mukaan lukien sen viljelylajikkeet ja sukulaislajit, kuten Origanum majorana ja kreikkalainen oregano. Oreganouutetta käytetään aromiaineena sekä luonnollisena antimikrobisena ja antioksidanttisena ainesosana elintarvike-, rehu-, kosmetiikka- ja lääketeollisuudessa.

Miten oreganouutteen valmistus sondityyppisellä ultraäänilaitteella toimii?

Oreganouutteen valmistus sondityyppisellä ultraäänilaitteella sisältää tyypillisesti seuraavat vaiheet:

1. Oreganon valmistelu: Oreganon lehdet puhdistetaan, kuivataan ja jauhetaan hienoksi jauheeksi.
2. Uutto: Jauhetut oreganon lehdet sekoitetaan liuottimeen, kuten etanolin vesiliuokseen, etanoliin tai veteen, ja seos käsitellään sondityyppisellä ultraäänilaitteella. Ultraäänilaite tuottaa voimakkaita, matalataajuisia ultraääniaaltoja, jotka synnyttävät kavitaatiokuplia. Kuplat edistävät kasvimateriaalin hajottamista ja bioaktiivisten yhdisteiden, kuten karvakrolin ja tymolin, vapautumista.
3. Suodatus: Seos suodatetaan jäljellä olevan kasvimateriaalin poistamiseksi, jolloin jäljelle jää nestemäinen uute.
4. Väkevöinti: Nestemäinen uute väkevöidään pyöröhaihduttimella tai muulla sopivalla menetelmällä aktiivisten yhdisteiden pitoisuuden suurentamiseksi.
5. Kuivaus: Väkevöity uute kuivataan sopivalla menetelmällä, kuten sumutuskuivauksella tai pakastekuivauksella (lyofilisaatiolla), jotta saadaan kuivana jauheena oleva uute.
6. Pakkaaminen: Kuiva jauhe pakataan tämän jälkeen ja säilytetään viileässä, kuivassa paikassa, kunnes se on valmis käytettäväksi.

Alipainesuodatus Büchner-suppilolla ultraääniuuton jälkeen

Sondityyppisen ultraäänilaitteen käyttö uuttoprosessissa hajottaa solut tehokkaasti, jolloin oreganon lehdistä vapautuu koko fytokemikaalien kirjo. Tämä tekee ultraäänikäsittelystä ihanteellisen menetelmän korkealaatuisten uutteiden tuotantoon – bioaktiiviset yhdisteet saadaan suurella pitoisuudella.
Lisäksi tätä menetelmää voidaan käyttää suuressa mittakaavassa, joten se soveltuu kaupalliseen tuotantoon. Hielscher-ultraäänilaitteet mahdollistavat prosessiparametrien tarkan hallinnan ja uuttoprosessin lineaarisen skaalauksen mihin tahansa haluttuun tilavuuteen.

Tieteellisesti osoitettu: oreganon ultraääniuutto

Tieteellisessä tutkimusraportissaan Psichoudaki ym. (2025) tutkivat ympäristöystävällistä, pulssimuotoista ultraääniavusteista uuttomenetelmää karvakrolin, fenolisten yhdisteiden kokonaismäärän ja flavonoidien kokonaismäärän talteenottoon kasvilajista Origanum dubium. He arvioivat uuttoaikaa, lämpötilaa, etanolipitoisuutta ja ultraäänen amplitudia Box–Behnken-koesuunnitelman ja vastepintamenetelmän avulla.

Tutkimuksen keskeiset tulokset:

• Yhdistetyt optimaaliset olosuhteet olivat 26 minuuttia 70°C:n lämpötilassa, kun käytettiin 60% v/v etanoli–vesiliuosta ja 100%:n ultraääniamplitudia.
• Näissä olosuhteissa uutteet sisälsivät karvakrolia 14,93 mg/g kuivamassaa, fenolisia yhdisteitä yhteensä 60,03 mg GAE/g ja flavonoideja yhteensä 23,78 mg QE/g.
• Lämpötila vaikutti merkittävästi kaikkiin kolmeen vasteeseen. Uuttoaika ja etanolipitoisuus olivat tärkeitä karvakrolin optimaalisen talteenoton kannalta.

Oreganon ultraääniuuton menetelmäkuvaus

Pulssimuotoinen ultraääniavusteinen uutto tehtiin Hielscher UP200Ht -sondityyppisellä ultraääniprosessorilla, jossa oli 14 mm:n titaanisonotrodi. Jauhettua ja kuivattua Origanum dubium -kasvimateriaalia (0,50 g) sekoitettiin 10 mL:aan 60% v/v etanoli–vesiliuosta. Sondi upotettiin näytteeseen 2 cm:n syvyyteen, ja uutto tehtiin 26 kHz:n taajuudella ja 100%:n amplitudilla 26 minuutin ajan käyttäen 50%:n toimintajaksoa. Lämmitetty vesihaude piti lämpötilan arvossa 70 ± 2°C. Uuton jälkeen seosta sentrifugoitiin nopeudella 10 000 rpm 15 minuutin ajan. Supernatantti kerättiin, suodatettiin 0,2 µm:n PES-ruiskusuodattimen läpi ja laimennettiin analyysin vaatimalla tavalla.