Utvinning av oregano – Öka avkastningen med ultraljudsbehandling!

Oregano är en aromatisk ört med ett högt innehåll av fenolföreningar och eteriska oljor, som används i livsmedel, läkemedel och kosmetiska produkter. Ultraljudsextraktion är en skonsam men samtidigt mycket effektiv teknik för att isolera bioaktiva föreningar och eteriska oljor från oregano och andra örter. Ultraljudsbehandlingen ger högre utbyte och överlägsen extraktkvalitet på kort tid.

Oreganoextrakt – Högre avkastning med ultraljudsbehandling

Hielschers ultraljudsapparater fungerar effektivt vid framställning av växtextrakt. Ultraljud är en icke-termisk extraktionsteknik, vilket innebär att känsliga bioaktiva molekyler isoleras från växtmaterialet utan värmepåverkan. Ultraljudsbehandlingen utövar enbart mekaniska krafter, vilket förhindrar nedbrytning av värmekänsliga föreningar. Detta gör det möjligt att framställa ett fullspektrumsextrakt av oregano som innehåller ett stort antal bioaktiva molekyler som interagerar med varandra, den så kallade entourage-effekten. Ett ultraljudsextrakt av oregano innehåller vanligtvis karvakrol, tymol, p-cymen, γ-terpinen, linalool, terpinen-4-ol och sabinenhydrat från den eteriska oljefraktionen, tillsammans med rosmarinsyra, derivat av kanelsyra och kaffesyra, kaffeoyl- och luteolin-7-O-glukosid, apigenin, naringenin samt triterpensyror såsom ursolsyra och oleanolsyra. Valet av lösningsmedel påverkar lösligheten hos polära och opolära föreningar.
När det gäller ett oreganoextrakt isoleras de bioaktiva ämnena från blad och blomtoppar av Origanum vulgare L. (Lamiaceae), inklusive sorter och besläktade arter såsom Origanum majorana och grekisk oregano. Oreganoextrakt används som smakämne och som en naturlig antimikrobiell och antioxidant ingrediens inom livsmedels-, foder-, kosmetik- och läkemedelsindustrin.

Hur går tillverkningen av oreganoextrakt till med hjälp av en sondbaserad ultraljudsapparat?

Tillverkningen av oreganoextrakt med hjälp av en ultraljudsapparat av sondtyp omfattar vanligtvis följande steg:

1. Tillagning av oregano: Oreganobladen rengörs, torkas och mals till ett fint pulver.
2. Extraktion: De malda oreganobladen blandas med ett lösningsmedel, till exempel vattenhaltig etanol, etanol eller vatten, och blandningen behandlas med ultraljud med hjälp av en ultraljudsapparat av sondtyp. Ultraljudsapparaten använder högintensiva, lågfrekventa ultraljudsvågor för att skapa kavitationsbubblor, vilket underlättar nedbrytningen av växtmaterialet och frigörandet av bioaktiva föreningar (såsom karvakrol och tymol).
3. Filtrering: Blandningen filtreras för att avlägsna eventuellt kvarvarande växtmaterial och lämnar kvar ett flytande extrakt.
4. Koncentration: Det flytande extraktet koncentreras med hjälp av en rotationsindunstare eller annan lämplig metod för att öka koncentrationen av de aktiva föreningarna.
5. Torkning: Det koncentrerade extraktet torkas med en lämplig metod, t.ex. spraytorkning eller frystorkning (frystorkning) för att framställa ett extrakt i torr pulverform.
6. Emballage: Det torra pulvret förpackas sedan och förvaras på en sval, torr plats tills det är klart att användas.

Vakuumfiltrering med Büchnertratt efter ultraljudsextraktion

Användningen av en ultraljudsapparat av sondtyp i extraktionsprocessen leder till en effektiv cellnedbrytning, vilket gör att hela spektrumet av fytokemikalier frigörs från oreganobladen. Detta gör ultraljudsbehandling till den idealiska tekniken för framställning av högkvalitativa extrakt – framställning av de bioaktiva ämnena i hög koncentration.
Dessutom kan denna metod användas i stor skala, vilket gör den lämplig för kommersiell produktion. Hielschers ultraljudsenheter möjliggör en exakt styrning av processparametrarna och en linjär uppskalning av extraktionsprocessen till valfri volym.

Vetenskapligt bevisat: Ultraljudsextraktion av oregano

I sin vetenskapliga forskningsrapport undersöker Psichoudaki m.fl. (2025) en miljövänlig extraktionsmetod med ultraljud i pulsläge för att utvinna karvakrol, totala fenolföreningar och totala flavonoider från Tvivelaktig oregano. Med hjälp av ett Box–Behnken-försöksupplägg och responsytmetoden utvärderar de extraktionstid, temperatur, etanolkoncentration och ultraljudsamplitud.

Höjdpunkter i studien:

• De optimala kombinerade förhållandena var 26 minuter vid 70 °C, med en 60 % v/v etanol–vattenlösning och 100 % ultraljudsamplitud.
• Under dessa förhållanden innehöll extrakten 14,93 mg/g torrvikt karvakrol, 60,03 mg GAE/g totala fenolföreningar och 23,78 mg QE/g totala flavonoider.
• Temperaturen hade en betydande inverkan på alla tre reaktionerna. Extraktionstiden och etanolkoncentrationen var avgörande för att uppnå optimal utvinning av karvakrol.

Protokoll för ultraljudsextraktion av oregano

Den pulsdrivna ultraljudsassisterade extraktionen utfördes med hjälp av en ultraljudsprocessor av sondtyp, modell Hielscher UP200Ht, utrustad med en 14 mm sonotrod av titan. Malda, torkade Tvivelaktig oregano Materialet (0,50 g) blandades med 10 ml av en 60 % v/v etanol–vattenlösning. Sonden nedsänktes 2 cm i provet, och extraktionen genomfördes vid 26 kHz och 100 % amplitud i 26 minuter med en arbetscykel på 50 %. Ett uppvärmt vattenbad höll temperaturen på 70 ± 2 °C. Efter extraktionen centrifugerades blandningen vid 10 000 rpm i 15 minuter. Supernatanten samlades upp, filtrerades genom ett 0,2 µm PES-sprutfilter och späddes enligt behov för analys.