Ekstrakt origana – Povećajte prinose ultrazvukom!

Origano je aromatični začin s visokim sadržajem fenolnih spojeva i eteričnih ulja, koji se koriste u prehrambenim, medicinskim i kozmetičkim proizvodima. Ultrazvučna ekstrakcija je nježna, ali vrlo učinkovita tehnika za izolaciju bioaktivnih spojeva i eteričnih ulja iz origana i drugih biljaka. Sonikacija osigurava veće prinose i vrhunsku kvalitetu ekstrakta u kratkom vremenu obrade.

Ekstrakti origana – Veći prinosi uz sonikaciju

Hielscher sonikatori učinkovito rade za proizvodnju botaničkih ekstrakata. Ultrazvuk je tehnika ne-termalne ekstrakcije, tako da se osjetljive bioaktivne molekule izoliraju iz biljne matrice bez toplinskog opterećenja. Sonikacija primjenjuje isključivo mehaničke sile, koje sprječavaju degradaciju spojeva osjetljivih na toplinu. To omogućuje pripremu ekstrakta origana punog spektra koji sadrži brojne bioaktivne molekule koje međusobno djeluju, takozvani entourage efekt. Ekstrakt ultrazvučnog origana obično sadrži karvakrol, timol, p-cimen, γ-terpinen, linalol, terpinen-4-ol i sabinen hidrat iz frakcije eteričnog ulja, zajedno s ružmarinskom kiselinom, derivatima cimetne i kafeinske kiseline, kafeoil- i luteolin-7-O-glukozid, apigenin, naringenin i triterpenske kiseline kao što su ursolna i oleanolna kiselina. Izbor otapala utječe na topljivost polarnih i nepolarnih spojeva.
Za ekstrakt origana, biološki aktivni spojevi izoliraju se iz listova i vrhova cvjetova biljke Origanum vulgare L. (Lamiaceae), uključujući kultivare i srodne vrste poput Origanum majorana i grčkog origana. Ekstrakt origana koristi se kao začin i kao prirodni antimikrobni i antioksidativni sastojak u prehrambenoj, stočnoj, kozmetičkoj i farmaceutskoj industriji.

Kako Funkcionira Proizvodnja Ekstrakta Origana pomoću ultrazvučnog sonikatora s sondom?

Proizvodnja ekstrakta origana pomoću ultrazvučnog sonikatora s sondom obično uključuje sljedeće korake:

1. Priprema origana: Listovi origana se čiste, suše i melju u fini prah.
2. Izvlačenje: Mljeveni listovi origana miješaju se s otapalom poput vodenog etanola, etanola ili vode, a smjesa se sonikira pomoću ultrazvuka tipa sonda. Ultrasonikator koristi ultrazvučne valove visokog intenziteta i niske frekvencije za stvaranje kavitacijskih mjehurića, koji olakšavaju razgradnju biljnog materijala i oslobađanje bioaktivnih spojeva (poput karvakrola i timola).
3. Filtriranje: Smjesa se filtrira kako bi se uklonio sav preostali biljni materijal, ostavljajući tekući ekstrakt.
4. Koncentracija: Tekući ekstrakt se koncentrira korištenjem rotacijskog isparivača ili druge prikladne metode, kako bi se povećala koncentracija aktivnih spojeva.
5. Sušenje: Koncentrirani ekstrakt se suši prikladnom metodom, kao što je sušenje raspršivanjem ili sušenje zamrzavanjem (liofilizacija) kako bi se dobio ekstrakt u obliku suhog praha.
6. Ambalaža: Suhi prah se zatim pakira i čuva na hladnom i suhom mjestu dok ne bude spreman za upotrebu.

Büchnerova vakuumska filtracija lijevka nakon ultrazvučne ekstrakcije

Korištenje sonatora tipa sonde u procesu ekstrakcije rezultira učinkovitim razbijanjem stanica tako da se iz listova origana oslobađa puni spektar fitokemikalija. To čini sonikaciju idealnom tehnikom za proizvodnju visokokvalitetnih ekstrakata – pripremajući bioaktivne spojeve u visokoj koncentraciji.
Osim toga, ova se metoda može koristiti u velikim razmjerima, što je čini pogodnom za komercijalnu proizvodnju. Hielscher ultrasonicators omogućuju preciznu kontrolu parametara procesa i linearno povećanje procesa ekstrakcije na bilo koji željeni volumen.

Znanstveno dokazana: Ultrazvučna ekstrakcija origana

U svom znanstvenom izvještaju, Psichoudaki i sur. (2025) istražuju zelenu, pulsnom režimu vođenu ultrazvučnu ekstrakciju za dobivanje karvakrola, ukupnih fenolnih spojeva i ukupnih flavonoida iz Origanum dubium. Koristeći Box–Behnken eksperimentalni dizajn i metodologiju odzivne površine, oni procjenjuju vrijeme ekstrakcije, temperaturu, koncentraciju etanola i ultrazvučnu amplitudu.

Istaknuti elementi studije:

• Optimalni kombinirani uvjeti bili su 26 minuta na 70°C, korištenjem 60% v/v otopine etanol-voda i 100% ultrazvučne amplitude.
• Pod ovim uvjetima, ekstrakti su sadržavali 14,93 mg/g suhe mase karvakrola, 60,03 mg GAE/g ukupnih fenola i 23,78 mg QE/g ukupnih flavonoida.
• Temperatura je značajno utjecala na sva tri odgovora. Vrijeme ekstrakcije i koncentracija etanola bili su važni za optimalni oporavak karvakrola.

Protokol za ultrazvučnu ekstrakciju origana

Ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom u pulsnom modu provedena je pomoću ultrazvučnog procesora Hielscher UP200Ht tipa sonde opremljenog titanskom sonotrodom od 14 mm. Samljeveno, osušeno Origanum dubium materijal (0,50 g) pomiješan je s 10 mL 60% v/v otopine etanol-voda. Sonda je uronjena 2 cm u uzorak, a ekstrakcija je provedena na 26 kHz i 100% amplitude tijekom 26 minuta uz radni ciklus od 50%. Zagrijana vodena kupelj održavala je temperaturu na 70 ± 2°C. Nakon ekstrakcije, smjesa je centrifugirana na 10.000 okretaja u minuti 15 minuta. Supernatant je sakupljen, filtriran kroz 0,2 µm PES filter štrcaljke i razrijeđen prema potrebi za analizu.