Ekstrakcja z oregano – Zwiększ plony dzięki sonikacji!

Oregano to aromatyczne zioło o wysokiej zawartości związków fenolowych i olejków eterycznych, które znajdują zastosowanie w produktach spożywczych, leczniczych i kosmetycznych. Ekstrakcja ultradźwiękowa to łagodna, a jednocześnie wysoce skuteczna technika służąca do izolowania związków bioaktywnych i olejków eterycznych z oregano oraz innych ziół. Sonikacja zapewnia wyższe wydajności i doskonałą jakość ekstraktu przy krótkim czasie przetwarzania.

Ekstrakty z oregano – Wyższe plony dzięki sonikacji

Sonikatory firmy Hielscher sprawdzają się doskonale w produkcji ekstraktów roślinnych. Ultradźwięki to nietermiczna technika ekstrakcji, dzięki czemu delikatne cząsteczki bioaktywne są izolowane z matrycy roślinnej bez obciążenia termicznego. Sonikacja wykorzystuje wyłącznie siły mechaniczne, co zapobiega degradacji związków wrażliwych na ciepło. Umożliwia to przygotowanie ekstraktu z oregano o pełnym spektrum działania, zawierającego liczne cząsteczki bioaktywne, które oddziałują na siebie nawzajem, co nazywane jest tzw. efektem entourage. Ultradźwiękowy ekstrakt z oregano zazwyczaj zawiera karwakrol, tymol, p-cymen, γ-terpinen, linalol, terpinen-4-ol i hydrat sabinenu z frakcji olejku eterycznego, a także kwas rozmarynowy, pochodne kwasu cynamonowego i kawowego, glukozyd kofeoilowy i luteolin-7-O-glukozyd, apigeninę, naringeninę oraz kwasy triterpenowe, takie jak kwas ursolowy i oleanolowy. Wybór rozpuszczalnika wpływa na rozpuszczalność związków polarnych i niepolarnych.
W przypadku ekstraktu z oregano związki bioaktywne izoluje się z liści i kwiatostanów Origanum vulgare L. (Lamiaceae), w tym z odmian uprawnych i gatunków pokrewnych, takich jak Origanum majorana i oregano greckie. Wyciąg z oregano jest stosowany jako środek aromatyzujący oraz jako naturalny składnik o działaniu przeciwbakteryjnym i przeciwutleniającym w przemyśle spożywczym, paszowym, kosmetycznym i farmaceutycznym.

Jak przebiega produkcja ekstraktu z oregano przy użyciu sonikatora sondowego?

Produkcja ekstraktu z oregano przy użyciu ultrasonografu sondowego zazwyczaj obejmuje następujące etapy:

1. Przygotowanie oregano: Liście oregano są myte, suszone i mielone na drobny proszek.
2. Ekstrakcja: Zmielone liście oregano miesza się z rozpuszczalnikiem, takim jak wodny roztwór etanolu, etanol lub woda, a następnie mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków za pomocą ultrasonatora sondowego. Ultrasonikator wykorzystuje fale ultradźwiękowe o wysokim natężeniu i niskiej częstotliwości do wytwarzania pęcherzyków kawitacyjnych, które ułatwiają rozbicie materiału roślinnego i uwolnienie związków bioaktywnych (takich jak karwakrol i tymol).
3. Filtracja: Mieszanina jest filtrowana w celu usunięcia wszelkich pozostałości materiału roślinnego, pozostawiając płynny ekstrakt.
4. Koncentracja: Płynny ekstrakt jest zagęszczany przy użyciu wyparki obrotowej lub innej odpowiedniej metody, aby zwiększyć stężenie związków aktywnych.
5. Suszenie: Skoncentrowany ekstrakt jest suszony przy użyciu odpowiedniej metody, takiej jak suszenie rozpyłowe lub liofilizacja (liofilizacja) w celu uzyskania ekstraktu w postaci suchego proszku.
6. Opakowanie: Suchy proszek jest następnie pakowany i przechowywany w chłodnym, suchym miejscu, aż będzie gotowy do użycia.

Filtracja próżniowa lejka Büchnera po ekstrakcji ultradźwiękowej

Zastosowanie sonikatora sondowego w procesie ekstrakcji prowadzi do skutecznego rozbicia komórek, dzięki czemu z liści oregano uwalnia się pełne spektrum związków fitochemicznych. To sprawia, że sonikacja jest idealną techniką do produkcji wysokiej jakości ekstraktów – przygotowywanie związków bioaktywnych o wysokim stężeniu.
Ponadto metodę tę można stosować na dużą skalę, co sprawia, że nadaje się ona do produkcji komercyjnej. Urządzenia ultradźwiękowe firmy Hielscher umożliwiają precyzyjną kontrolę parametrów procesu oraz liniowe zwiększanie skali procesu ekstrakcji do dowolnej pożądanej objętości.

Potwierdzone naukowo: ultradźwiękowa ekstrakcja oregano

W swoim raporcie z badań naukowych Psichoudaki i in. (2025) analizują ekologiczną metodę ekstrakcji wspomaganą ultradźwiękami w trybie impulsowym, służącą do odzyskiwania karwakrolu, całkowitej zawartości związków fenolowych oraz całkowitej zawartości flawonoidów z Wątpliwe oregano. Wykorzystując plan eksperymentalny typu Box–Behnkena oraz metodę powierzchni odpowiedzi, badacze oceniają czas ekstrakcji, temperaturę, stężenie etanolu oraz amplitudę fal ultradźwiękowych.

Najważniejsze wyniki badania:

• Optymalne warunki połączone to 26 minut w temperaturze 70°C, przy użyciu 60% (v/v) roztworu etanolu w wodzie oraz 100% amplitudy ultradźwiękowej.
• W tych warunkach ekstrakty zawierały 14,93 mg/g suchej masy karwakrolu, 60,03 mg GAE/g całkowitej zawartości związków fenolowych oraz 23,78 mg QE/g całkowitej zawartości flawonoidów.
• Temperatura miała znaczący wpływ na wszystkie trzy parametry. Czas ekstrakcji i stężenie etanolu miały istotne znaczenie dla uzyskania optymalnej wydajności karwakrolu.

Protokół ultradźwiękowej ekstrakcji oregano

Ekstrakcję wspomaganą ultradźwiękami w trybie impulsowym przeprowadzono przy użyciu procesora ultradźwiękowego typu sondowego Hielscher UP200Ht, wyposażonego w sonotrodę tytanową o średnicy 14 mm. Zmielone, wysuszone Wątpliwe oregano Substancję (0,50 g) zmieszano z 10 ml 60% (v/v) roztworu etanolu w wodzie. Sondę zanurzono na głębokość 2 cm w próbce, a ekstrakcję przeprowadzono przy częstotliwości 26 kHz i amplitudzie 100% przez 26 minut, stosując cykl pracy wynoszący 50%. Temperatura była utrzymywana na poziomie 70 ± 2°C za pomocą podgrzewanej łaźni wodnej. Po ekstrakcji mieszaninę odwirowano z prędkością 10 000 obr./min przez 15 minut. Supernatant zebrano, przefiltrowano przez filtr strzykawkowy PES o wielkości porów 0,2 µm i rozcieńczono zgodnie z wymaganiami do analizy.