Екстракција оригана – повећајте приносе соникацијом!

Оригано је ароматична биљка са високим садржајем фенолних једињења и етарских уља, која се користе у прехрамбеним, лековитим и козметичким производима. Ултразвучна екстракција је блага, али веома ефикасна техника за издвајање биоактивних једињења и етарских уља из оригана и других биљака. Соникација даје веће приносе и екстракт врхунског квалитета уз кратко време обраде.

Екстракти оригана – већи приноси уз соникацију

Hielscher соникатори ефикасно раде у производњи биљних екстраката. Ултразвук је нетермичка техника екстракције, па се осетљиви биоактивни молекули издвајају из биљног матрикса без топлотног оптерећења. Соникацијом се примењују искључиво механичке силе, чиме се спречава разградња једињења осетљивих на топлоту. То омогућава припрему екстракта оригана пуног спектра који садржи бројне биоактивне молекуле који међусобно делују, што представља такозвани ефекат пратећих једињења. Ултразвучни екстракт оригана обично садржи карвакрол, тимол, p-цимен, γ-терпинен, линалол, терпинен-4-ол и сабинен-хидрат из фракције етарског уља, заједно са рузмаринском киселином, дериватима циметне и кафеинске киселине, кафеоил- и лутеолин-7-O-глукозидом, апигенином, нарингенином и тритерпенским киселинама као што су урсолна и олеанолна киселина. Избор растварача утиче на растворљивост поларних и неполарних једињења.
За екстракт оригана, биоактивна једињења се издвајају из листова и цветних врхова биљке Origanum vulgare L. (Lamiaceae), укључујући култиваре и сродне врсте као што су Origanum majorana и грчки оригано. Екстракт оригана користи се као арома и као природни антимикробни и антиоксидативни састојак у прехрамбеној, козметичкој и фармацеутској индустрији, као и у индустрији хране за животиње.

Како се производи екстракт оригана помоћу соникатора са сондом?

Производња екстракта оригана помоћу ултразвучног уређаја са сондом обично обухвата следеће кораке:

1. Припрема оригана: Листови оригана се чисте, суше и мељу у фини прах.
2. Екстракција: Самлевени листови оригана мешају се са растварачем као што су водени раствор етанола, етанол или вода, а смеша се подвргава соникацији помоћу ултразвучног уређаја са сондом. Ултразвучни уређај користи ултразвучне таласе високог интензитета и ниске фреквенције за стварање кавитационих мехурића, који олакшавају разарање биљног материјала и ослобађање биоактивних једињења (као што су карвакрол и тимол).
3. Филтрација: Смеша се филтрира како би се уклонио сав преостали биљни материјал, при чему се добија течни екстракт.
4. Концентрисање: Течни екстракт се концентрише помоћу ротационог испаривача или друге погодне методе како би се повећала концентрација активних једињења.
5. Сушење: Концентровани екстракт се суши погодном методом, као што су сушење распршивањем или сушење замрзавањем (лиофилизација), како би се добио екстракт у облику сувог праха.
6. Паковање: Суви прах се затим пакује и чува на хладном и сувом месту док не буде спреман за употребу.

Вакуумска филтрација помоћу Бихнеровог левка након ултразвучне екстракције

Употреба соникатора са сондом у поступку екстракције доводи до ефикасног разарања ћелија, тако да се из листова оригана ослобађа пун спектар фитохемикалија. То чини соникацију идеалном техником за производњу висококвалитетних екстраката – припрему биоактивних једињења у високој концентрацији.
Поред тога, ова метода се може применити у великом обиму, што је чини погодном за комерцијалну производњу. Hielscher ултразвучни уређаји омогућавају прецизну контролу параметара процеса и линеарно повећање обима процеса екстракције до било које жељене запремине.

Научно доказано: ултразвучна екстракција оригана

У свом научноистраживачком извештају, Psichoudaki и сарадници (2025) истражују еколошки прихватљиву методу екстракције потпомогнуте ултразвуком у импулсном режиму за издвајање карвакрола, укупних фенолних једињења и укупних флавоноида из биљке Origanum dubium. Користећи Box–Behnken експериментални план и методологију одзивне површине, они процењују време екстракције, температуру, концентрацију етанола и амплитуду ултразвука.

Најважнији резултати студије:

• Оптимални комбиновани услови били су 26 минута на 70°C, уз употребу 60% v/v раствора етанола у води и 100% амплитуде ултразвука.
• Под овим условима, екстракти су садржали 14,93 mg/g суве масе карвакрола, 60,03 mg GAE/g укупних фенолних једињења и 23,78 mg QE/g укупних флавоноида.
• Температура је значајно утицала на сва три одзива. Време екстракције и концентрација етанола били су важни за оптимално издвајање карвакрола.

Протокол за ултразвучну екстракцију оригана

Екстракција потпомогнута ултразвуком у импулсном режиму изведена је помоћу ултразвучног процесора са сондом Hielscher UP200Ht, опремљеног титанијумском сонотродом пречника 14 mm. Самлевени, осушени биљни материјал врсте Origanum dubium (0,50 g) помешан је са 10 mL 60% v/v раствора етанола у води. Сонда је уроњена 2 cm у узорак, а екстракција је изведена на 26 kHz и при 100% амплитуде током 26 минута, уз радни циклус од 50%. Загревано водено купатило одржавало је температуру на 70 ± 2°C. Након екстракције, смеша је центрифугирана на 10.000 rpm током 15 минута. Супернатант је сакупљен, филтриран кроз PES филтер за шприц са порама од 0,2 µm и разблажен према потреби за анализу.