Екстракція орегано – підвищення виходу продукту за допомогою ультразвукової обробки!

Орегано – це ароматична трава з високим вмістом фенольних сполук та ефірних олій, які використовуються у харчових, лікарських та косметичних продуктах. Ультразвукова екстракція – це м’який, але надзвичайно ефективний метод ізоляції біоактивних сполук та ефірних олій з орегано та інших трав. Ультразвукова обробка забезпечує вищі виходи продукту та вищу якість екстракту за короткий час обробки.

Екстракти орегано – вищі виходи продукту за допомогою ультразвукової обробки

Ультразвукові гомогенізатори Hielscher ефективно працюють для виробництва ботанічних екстрактів. Ультразвук є нетермічним методом екстракції, тому делікатні біоактивні молекули ізолюються з рослинної матриці без термічного навантаження. Ультразвукова обробка застосовує суто механічні сили, що запобігає деградації термочутливих сполук. Це робить можливим приготування повноспектрового екстракту орегано, що містить численні біоактивні молекули, які взаємодіють одна з одною, так званий ефект антуражу. Ультразвуковий екстракт орегано зазвичай містить карвакрол, тимол, п-цимен, γ-терпінен, ліналоол, терпінен-4-ол та сабінен-гідрат з фракції ефірної олії, а також розмаринову кислоту, похідні корицінової та кофеїнової кислот, кофеоїл- та лютеолін-7-О-глюкозид, апігенін, нарингенін та тритерпенові кислоти, такі як урсолова та олеанолова кислоти. Вибір розчинника впливає на розчинність полярних та неполярних сполук.
Для екстракту орегано біоактивні сполуки ізолюються з листя та верхівок квіток Origanum vulgare L. (Lamiaceae), включаючи культивари та споріднені види, такі як Origanum majorana та грецький орегано. Екстракт орегано використовується як ароматизатор та як природний антимікробний та антиоксидантний інгредієнт у харчовій, кормовій, косметичній та фармацевтичній промисловості.

Як працює виробництво екстракту орегано за допомогою ультразвукового гомогенізатора зондового типу?

Виробництво екстракту орегано за допомогою ультразвукового гомогенізатора зондового типу зазвичай включає такі етапи:

1. Підготовка орегано: Листя орегано очищують, сушать та подрібнюють до дрібного порошку.
2. Екстракція: Подрібнене листя орегано змішують із розчинником, таким як водний етанол, етанол або вода, і суміш піддають ультразвуковій обробці за допомогою ультразвукового гомогенізатора зондового типу. Ультразвуковий гомогенізатор використовує високі інтенсивності, низькочастотні ультразвукові хвилі для створення бульбашок кавітації, які сприяють руйнуванню рослинного матеріалу та вивільненню біоактивних сполук (таких як карвакрол і тимол).
3. Фільтрація: Суміш фільтрують для видалення будь-якого залишкового рослинного матеріалу, залишаючи рідкий екстракт.
4. Концентрування: Рідкий екстракт концентрують за допомогою роторного випарника або іншого відповідного методу, щоб збільшити концентрацію активних сполук.
5. Сушіння: Концентрований екстракт сушать за допомогою відповідного методу, такого як розпилювальне сушіння або ліофілізація (сушіння заморожуванням), щоб отримати екстракт у формі сухого порошку.
6. Пакування: Сухий порошок потім пакують і зберігають у прохолодному, сухому місці до готовності до використання.

Вакуумна фільтрація через воронку Бюхнера після ультразвукової екстракції

Використання ультразвукового гомогенізатора зондового типу в процесі екстракції призводить до ефективного руйнування клітин, так що повний спектр фітохімічних речовин вивільняється з листя орегано. Це робить ультразвукову обробку ідеальним методом для виробництва високоякісних екстрактів – підготовки біоактивних сполук у високій концентрації.
Крім того, цей метод можна використовувати у великих масштабах, що робить його придатним для комерційного виробництва. Ультразвукові гомогенізатори Hielscher дозволяють здійснювати точний контроль параметрів процесу та лінійне масштабування процесу екстракції до будь-якого бажаного об’єму.

Науково доведено: ультразвукова екстракція орегано

У своєму науковому дослідницькому звіті Psichoudaki et al. (2025) досліджують зелений метод екстракції, що використовує імпульсний режим ультразвуку, для відновлення карвакролу, загальних фенольних сполук та загальних флавоноїдів з Origanum dubium. Використовуючи планувальний експеримент Box–Behnken та методологію поверхні відгуку, вони оцінюють час екстракції, температуру, концентрацію етанолу та амплітуду ультразвуку.

Основні результати дослідження:

• Оптимальні комбіновані умови становили 26 хвилин при 70°C, з використанням 60% v/v розчину етанол–вода та 100% амплітуди ультразвуку.
• За цих умов екстракти містили 14,93 mg/g сухої маси карвакролу, 60,03 mg GAE/g загальних фенольних сполук та 23,78 mg QE/g загальних флавоноїдів.
• Температура суттєво впливала на всі три відгуки. Час екстракції та концентрація етанолу були важливими для оптимального виходу карвакролу.

Протокол ультразвукової екстракції орегано

Екстракцію з імпульсним ультразвуковим впливом проводили за допомогою ультразвукового процесора зондового типу Hielscher UP200Ht, оснащеного 14 mm титановим сонотродом. Подрібнену, висушену Origanum dubium сировину (0,50 g) змішували з 10 mL 60% v/v розчину етанол–вода. Зонд занурювали на 2 cm у зразок, а екстракцію проводили при 26 kHz та 100% амплітуді протягом 26 хвилин, використовуючи 50% коефіцієнт заповнення. Нагріта водяна ванна підтримувала температуру на рівні 70 ± 2°C. Після екстракції суміш центрифугували при 10 000 rpm протягом 15 хвилин. Надосадову рідину збирали, фільтрували через 0,2 µm PES шприцевий фільтр та розбавляли за потреби для аналізу.