ორეგანოს ექსტრაქცია – გაზარდეთ გამოსავლიანობა ულტრაბგერითი დამუშავებით!

ორეგანო არის არომატული მცენარე, რომელიც მდიდარია ფენოლური ნაერთებითა და ეთერზეთებით, რომლებიც გამოიყენება კვების, სამედიცინო და კოსმეტიკურ პროდუქტებში. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არის რბილი, მაგრამ მაღალეფექტური ტექნიკა ბიოაქტიური ნაერთებისა და ეთერზეთების იზოლაციისთვის ორეგანოსა და სხვა მცენარეებიდან. ულტრაბგერითი დამუშავება უზრუნველყოფს უფრო მაღალ გამოსავალს და ექსტრაქტის უმაღლეს ხარისხს მოკლე დამუშავების დროში.

ორეგანოს ექსტრაქტები – უფრო მაღალი გამოსავალი ულტრაბგერითი დამუშავებით

Hielscher-ის ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობები ეფექტურად მუშაობს ბოტანიკური ექსტრაქტების წარმოებისთვის. ულტრაბგერა არის არათერმული ექსტრაქციის ტექნიკა, ამიტომ ნაზი ბიოაქტიური მოლეკულები იზოლირდება მცენარის მატრიციდან თერმული დატვირთვის გარეშე. ულტრაბგერითი დამუშავება იყენებს მხოლოდ მექანიკურ ძალებს, რაც ხელს უშლის სითბოს მიმართ მგრძნობიარე ნაერთების დაშლას. ეს საშუალებას იძლევა მომზადდეს ორეგანოს სრული სპექტრის ექსტრაქტი, რომელიც შეიცავს მრავალ ბიოაქტიურ მოლეკულას, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან, ე.წ. „თანხლების ეფექტი“. ულტრაბგერითი ორეგანოს ექსტრაქტი, როგორც წესი, შეიცავს კარვაკროლს, თიმოლს, p-ციმენს, γ-ტერპინენს, ლინალოოლს, ტერპინენ-4-ოლს და საბინენ ჰიდრატს ეთერზეთის ფრაქციიდან, ასევე როზმარინის მჟავას, ცინამონის და კაფეინის მჟავების წარმოებულებს, კაფეოილ- და ლუტეოლინ-7-O-გლუკოზიდს, აპიგენინს, ნარინგენინს და ტრიტერპენულ მჟავებს, როგორიცაა ურსოლის და ოლეანოლის მჟავა. გამხსნელის შერჩევა გავლენას ახდენს პოლარული და არაპოლარული ნაერთების ხსნადობაზე.
ორეგანოს ექსტრაქტისთვის, ბიოაქტიური ნაერთები იზოლირდება Origanum vulgare L. (Lamiaceae)-ის ფოთლებიდან და ყვავილების თავებიდან, მათ შორის კულტივარებიდან და დაკავშირებული სახეობებიდან, როგორიცაა Origanum majorana და ბერძნული ორეგანო. ორეგანოს ექსტრაქტი გამოიყენება როგორც არომატიზატორი და როგორც ბუნებრივი ანტიმიკრობული და ანტიოქსიდანტური ინგრედიენტი კვების, საკვების (ცხოველთა), კოსმეტიკისა და ფარმაცევტულ მრეწველობაში.

 

როგორ მუშაობს ორეგანოს ექსტრაქტის წარმოება პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობის გამოყენებით?

ორეგანოს ექსტრაქტის წარმოება პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობის გამოყენებით, როგორც წესი, მოიცავს შემდეგ ნაბიჯებს:

1. ორეგანოს მომზადება: ორეგანოს ფოთლები იწმინდება, შრება და ფხვნილდება წვრილ მტვრად.
2. ექსტრაქცია: დაფხვნილი ორეგანოს ფოთლები ერევა გამხსნელს, როგორიცაა წყალში გახსნილი ეთანოლი, ეთანოლი ან წყალი, და ნარევი დამუშავდება ულტრაბგერით პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობის გამოყენებით. ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობა იყენებს მაღალი ინტენსივობის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერით ტალღებს კავიტაციის ბუშტების შესაქმნელად, რაც ხელს უწყობს მცენარის მასალის დაშლას და ბიოაქტიური ნაერთების (როგორიცაა კარვაკროლი და თიმოლი) გამოყოფას.
3. ფილტრაცია: ნარევი გაიფილტრება დარჩენილი მცენარის მასალის მოსაშორებლად, რის შედეგადაც მიიღება თხევადი ექსტრაქტი.
4. კონცენტრაცია: თხევადი ექსტრაქტი კონცენტრირდება როტაციური აორთქლებით ან სხვა შესაბამისი მეთოდით, აქტიური ნაერთების კონცენტრაციის გასაზრდელად.
5. გაშრობა: კონცენტრირებული ექსტრაქტი შრება შესაბამისი მეთოდით, როგორიცაა სპრეი-გაშრობა ან გაყინვით გაშრობა (ლიოფილიზაცია), რათა მიღებულ იქნას ექსტრაქტი მშრალი ფხვნილის სახით.
6. შეფუთვა: მშრალი ფხვნილი შემდეგ იფუთება და ინახება გრილ, მშრალ ადგილას, სანამ გამოყენებისთვის მზად არ იქნება.

ბიუხნერის ძაბრით ვაკუუმური ფილტრაცია ულტრაბგერითი ექსტრაქციის შემდეგ

 

პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობის გამოყენება ექსტრაქციის პროცესში იწვევს უჯრედების ეფექტურ დესტრუქციას, რის შედეგადაც ფიტოქიმიკატების სრული სპექტრი გამოიყოფა ორეგანოს ფოთლებიდან. ეს ულტრაბგერით დამუშავებას ხდის იდეალურ ტექნიკას მაღალი ხარისხის ექსტრაქტების წარმოებისთვის – ბიოაქტიური ნაერთების მომზადება მაღალ კონცენტრაციაში.
გარდა ამისა, ეს მეთოდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მასშტაბურად, რაც მას ვარგისს ხდის კომერციული წარმოებისთვის. Hielscher-ის ულტრაბგერითი დამუშავების მოწყობილობები საშუალებას იძლევა ზუსტი კონტროლი განხორციელდეს პროცესის პარამეტრებზე და ექსტრაქციის პროცესის ლინეარული მასშტაბირება მოხდეს ნებისმიერ სასურველ მოცულობამდე.

მეცნიერულად დადასტურებული: ულტრაბგერითი ორეგანოს ექსტრაქცია

მათ სამეცნიერო კვლევით ანგარიშში, Psichoudaki et al. (2025) იკვლევენ მწვანე, პულსური რეჟიმის ულტრაბგერითი დახმარებით ექსტრაქციის მეთოდს კარვაკროლის, ჯამური ფენოლური ნაერთების და ჯამური ფლავონოიდების აღდგენისთვის Origanum dubium-დან. Box–Behnken ექსპერიმენტული დიზაინისა და რეაგირების ზედაპირის მეთოდოლოგიის გამოყენებით, ისინი აფასებენ ექსტრაქციის დროს, ტემპერატურას, ეთანოლის კონცენტრაციასა და ულტრაბგერით ამპლიტუდას.

კვლევის მთავარი შედეგები:

• ოპტიმალური კომბინირებული პირობები იყო 26 წუთი 70°C-ზე, 60% v/v ეთანოლი–წყლის ხსნარისა და 100% ულტრაბგერითი ამპლიტუდის გამოყენებით.
• ამ პირობებში, ექსტრაქტები შეიცავდა 14,93 მგ/გ მშრალ მასაში კარვაკროლს, 60,03 მგ GAE/გ ჯამურ ფენოლებს და 23,78 მგ QE/გ ჯამურ ფლავონოიდებს.
• ტემპერატურა მნიშვნელოვნად მოქმედებდა სამივე პასუხზე. ექსტრაქციის დრო და ეთანოლის კონცენტრაცია მნიშვნელოვანი იყო კარვაკროლის ოპტიმალური აღდგენისთვის.

ულტრაბგერითი ორეგანოს ექსტრაქციის პროტოკოლი

იმპულსური რეჟიმის ულტრაბგერით განხორციელდა დახმარებითი ექსტრაქცია Hielscher UP200Ht პრობის ტიპის ულტრაბგერითი პროცესორის გამოყენებით, რომელიც აღჭურვილი იყო 14 mm ტიტანის სონოტროდით. დაფქული, გამშრალი Origanum dubium მასალა (0,50 g) შერეული იყო 10 mL 60% v/v ეთანოლი–წყლის ხსნართან. პრობი ჩაშვებული იყო ნიმუშში 2 cm-ით, და ექსტრაქცია ჩატარდა 26 kHz-ზე და 100% ამპლიტუდით 26 წუთის განმავლობაში, 50% სამუშაო ციკლის გამოყენებით. ტემპერატურას 70 ± 2°C-ზე ინარჩუნებდა გახურებული წყლის აბაზანა. ექსტრაქციის შემდეგ, ნარევი ცენტრიფუგირებული იყო 10 000 rpm-ზე 15 წუთის განმავლობაში. სუპერნატანტი შეგროვდა, გაიფილტრა 0,2 µm PES შპრიცის ფილტრის საშუალებით და საჭიროებისამებრ გაიზავა ანალიზისთვის.