Extraction de l’origan – Augmentez les rendements grâce à la sonication !

L’origan est une herbe aromatique riche en composés phénoliques et en huiles essentielles, qui sont utilisés dans les produits alimentaires, médicinaux et cosmétiques. L’extraction par ultrasons est une technique douce, mais très efficace, pour isoler les composés bioactifs et les huiles essentielles de l’origan et d’autres herbes. La sonication offre des rendements plus élevés et une qualité d’extrait supérieure en un temps de traitement court.

Extraits d’origan – Des rendements plus élevés grâce à la sonication

Les sonicateurs Hielscher sont efficaces pour la production d’extraits botaniques. Les ultrasons constituent une technique d’extraction non thermique : les molécules bioactives délicates sont ainsi isolées de la matrice végétale sans charge thermique. La sonication applique des forces purement mécaniques, ce qui empêche la dégradation des composés thermosensibles. Il est ainsi possible de préparer un extrait d’origan à spectre complet contenant de nombreuses molécules bioactives qui interagissent entre elles, ce que l’on appelle l’effet d’entourage. Un extrait d’origan obtenu par ultrasons contient typiquement du carvacrol, du thymol, du p-cymène, du γ-terpinène, du linalol, du terpinène-4-ol et de l’hydrate de sabinène issus de la fraction d’huile essentielle, ainsi que de l’acide rosmarinique, des dérivés des acides cinnamique et caféique, du caféoyl- et lutéoline-7-O-glucoside, de l’apigénine, de la naringénine et des acides triterpéniques tels que les acides ursolique et oléanolique. Le choix du solvant influence la solubilité des composés polaires et non polaires.
Pour un extrait d’origan, les composés bioactifs sont isolés des feuilles et des sommités fleuries d’Origanum vulgare L. (Lamiaceae), y compris de cultivars et d’espèces apparentées telles qu’Origanum majorana et l’origan grec. L’extrait d’origan est utilisé comme agent aromatisant ainsi que comme ingrédient antimicrobien et antioxydant naturel dans les industries alimentaire, de l’alimentation animale, cosmétique et pharmaceutique.

Comment fonctionne la production d’extrait d’origan à l’aide d’un sonicateur à sonde ?

La production d’extrait d’origan à l’aide d’un ultrasonicateur à sonde comprend généralement les étapes suivantes :

1. Préparation de l’origan : Les feuilles d’origan sont nettoyées, séchées et broyées en une poudre fine.
2. Extraction : Les feuilles d’origan broyées sont mélangées à un solvant tel que l’éthanol aqueux, l’éthanol ou l’eau, et le mélange est soumis à la sonication à l’aide d’un ultrasonicateur à sonde. L’ultrasonicateur utilise des ondes ultrasonores de haute intensité et de basse fréquence pour créer des bulles de cavitation, qui facilitent la décomposition de la matière végétale et la libération des composés bioactifs (tels que le carvacrol et le thymol).
3. Filtration : Le mélange est filtré pour éliminer toute matière végétale résiduelle, ce qui laisse un extrait liquide.
4. Concentration : L’extrait liquide est concentré à l’aide d’un évaporateur rotatif ou d’une autre méthode appropriée, afin d’augmenter la concentration des composés actifs.
5. Séchage : L’extrait concentré est séché par une méthode appropriée, telle que le séchage par atomisation ou la cryodessiccation (lyophilisation), afin d’obtenir un extrait sous forme de poudre sèche.
6. Conditionnement : La poudre sèche est ensuite conditionnée et stockée dans un endroit frais et sec jusqu’à son utilisation.

Filtration sous vide sur entonnoir Büchner après extraction par ultrasons

L’utilisation d’un sonicateur à sonde dans le processus d’extraction entraîne une rupture cellulaire efficace, de sorte que l’ensemble du spectre des composés phytochimiques est libéré des feuilles d’origan. La sonication est donc la technique idéale pour la production d’extraits de haute qualité – elle permet d’obtenir les composés bioactifs à une concentration élevée.
De plus, cette méthode peut être utilisée à grande échelle, ce qui la rend adaptée à la production commerciale. Les ultrasonicateurs Hielscher permettent un contrôle précis des paramètres de procédé et une mise à l’échelle linéaire du processus d’extraction à tout volume souhaité.

Scientifiquement prouvé : extraction de l’origan par ultrasons

Dans leur rapport de recherche scientifique, Psichoudaki et al. (2025) étudient une méthode verte d’extraction assistée par ultrasons en mode pulsé pour récupérer le carvacrol, les composés phénoliques totaux et les flavonoïdes totaux à partir de l’espèce Origanum dubium. À l’aide d’un plan d’expériences de Box–Behnken et de la méthodologie des surfaces de réponse, ils évaluent la durée d’extraction, la température, la concentration en éthanol et l’amplitude ultrasonore.

Points forts de l’étude :

• Les conditions optimales combinées étaient de 26 minutes à 70°C, avec une solution éthanol–eau à 60% v/v et une amplitude ultrasonore de 100%.
• Dans ces conditions, les extraits contenaient 14,93 mg/g de matière sèche de carvacrol, 60,03 mg GAE/g de phénols totaux et 23,78 mg QE/g de flavonoïdes totaux.
• La température a influé de manière significative sur les trois réponses. La durée d’extraction et la concentration en éthanol étaient importantes pour une récupération optimale du carvacrol.

Protocole d’extraction de l’origan par ultrasons

L’extraction assistée par ultrasons en mode pulsé a été réalisée à l’aide d’un processeur à ultrasons à sonde Hielscher UP200Ht équipé d’une sonotrode en titane de 14 mm. Le matériel de l’espèce Origanum dubium broyé et séché (0,50 g) a été mélangé à 10 mL de solution éthanol–eau à 60% v/v. La sonde a été immergée de 2 cm dans l’échantillon, et l’extraction a été menée à 26 kHz et 100% d’amplitude pendant 26 minutes avec un cycle de service de 50%. Un bain-marie chauffé a maintenu la température à 70 ± 2°C. Après l’extraction, le mélange a été centrifugé à 10 000 rpm pendant 15 minutes. Le surnageant a été recueilli, filtré à travers un filtre seringue en PES de 0,2 µm et dilué selon les besoins de l’analyse.