Estrazione dell’ortica – Tinture potenti con gli ultrasuoni

L’ortica (Urtica dioica) è una pianta ricca di composti bioattivi come polifenoli, antiossidanti, caroteni e terpenoidi, utilizzati come sostanze farmaceutiche, terapeutiche e nutraceutiche. L’estrattore a ultrasuoni è uno strumento altamente efficiente, consolidato nell’industria, per la produzione di estratti di ortica di qualità superiore.

I vantaggi degli estratti di ortica ottenuti con gli ultrasuoni

Le foglie, i fiori e i fusti dell’ortica contengono un’ampia varietà di composti bioattivi, utilizzati per i loro effetti medicinali e terapeutici. Poiché per ottenere gli effetti desiderati sarebbe spesso necessario consumare grandi quantità della pianta, gli estratti di ortica rappresentano una modalità di somministrazione più praticabile e più agevole per il consumatore. Gli estratti di ortica, ad esempio sotto forma di concentrati o tinture, sono un’opzione efficace per assumere l’intero spettro di sostanze fitochimiche in una forma altamente potente.
L’estrazione a ultrasuoni è una tecnica delicata, ma altamente efficiente, per produrre estratti di ortica, ad esempio sotto forma di estratti alcolici o a base acquosa. Questi estratti prodotti con gli ultrasuoni offrono un effetto significativamente più forte e concentrato rispetto a preparazioni tradizionali come singoli composti estratti, estratti ottenuti per macerazione o tisane.

Solventi per l’estrazione dell’ortica a ultrasuoni

Per un’estrazione efficiente dei composti bioattivi dalle foglie di ortica fresche o essiccate, si utilizzano più comunemente solventi delicati e non tossici come acqua, etanolo acquoso o etanolo. A seconda delle lavorazioni successive (ad esempio la concentrazione dell’estratto mediante evaporazione rotante o distillazione), l’etanolo o l’etanolo acquoso con una percentuale più elevata di etanolo possono risultare preferibili grazie alla minore entalpia di evaporazione dell’alcol.

Casi di studio: l’estrazione dell’ortica a ultrasuoni comprovata scientificamente

Šic Žlabur et al. (2022) hanno studiato gli effetti dell’estrazione a ultrasuoni come tecnologia di estrazione ecologica. Poiché l’estrazione assistita da ultrasuoni è caratterizzata da un’elevata efficienza nell’estrazione delle sostanze fitochimiche, tempi di trattamento più brevi e un’impronta ambientale molto inferiore, rappresenta una soluzione idonea e sostenibile. Per determinare l’influenza del metodo di estrazione, sono stati confrontati l’estrazione convenzionale e quella a ultrasuoni (utilizzando due diversi sistemi di apparecchiature a ultrasuoni), il tempo e la concentrazione di etanolo in relazione all’estrazione di metaboliti specializzati dalla polvere di foglie di ortica. L’estrazione a ultrasuoni mediante un sistema a sonda, detto sonicatore a sonda o omogeneizzatore a ultrasuoni a immersione, ha contribuito significativamente ad aumentare la resa di acido ascorbico, i composti polifenolici e la capacità antiossidante degli estratti di ortica rispetto all’estrazione convenzionale. Inoltre, il sistema a sonda ultrasonica ha richiesto tempi significativamente inferiori per l’isolamento dei singoli metaboliti specializzati rispetto all’estrazione in un bagno a ultrasuoni. Lo studio conclude quindi che l’estrazione con la sonda a ultrasuoni è molto più efficiente nell’ottenere rese maggiori di metaboliti specializzati dalla polvere di ortica in tempi più brevi (durata media del processo 5–10 min), sia rispetto al bagno a ultrasuoni sia rispetto all’estrazione tradizionale solido-liquido con solvente.
 
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In questo video dimostriamo l’estrazione ultrasonica di foglie di ortica con Hielscher UIP2000hdT, un sonicatore da 2000 watt, in un lotto da 30L. Questo sonicatore a sonda è perfettamente adatto all’estrazione non termica di composti bioattivi dall’ortica (Urtica dioica) e da altri materiali vegetali.

 

Florez et al. (2022) hanno studiato l’impatto della sonicazione sull’estrazione dell’ortica e confrontato i risultati con tecniche di estrazione alternative. Per quanto riguarda il contenuto fenolico totale (TPC) e i valori di cattura dei radicali liberi ABTS•+ (acido 2,2-azino-bis(3-etilbenzotiazolin)-6-solfonico), l’estrazione a ultrasuoni è risultata il metodo più efficiente. Le migliori rese di estrazione sono state ottenute mediante trattamento a ultrasuoni con acqua come solvente, raggiungendo valori di 21,9 mg eq di acido gallico/g di ortica essiccata per il TPC, 71,8% per %ABTS•+ e 86,6% per %DPPH• DPPH• (1,1-difenil-2-picrilidrazile). Questo lavoro dimostra che l’estratto acquoso di foglie di ortica ottenuto mediante la tecnica a ultrasuoni è una fonte importante di antiossidanti naturali e può essere considerato una potenziale alternativa agli antiossidanti sintetici.
Florez et al. (2022) descrivono così i vantaggi dell’estrazione a ultrasuoni rispetto ai metodi di estrazione alternativi: “Le procedure tradizionali, come l’estrazione Soxhlet, a riflusso e per macerazione, richiedono molto tempo, consumano molto solvente e possono causare la degradazione delle sostanze chimiche termolabili a causa delle temperature più elevate utilizzate. Negli ultimi anni si è iniziato a utilizzare altre tecniche, come l’estrazione assistita da ultrasuoni. Questo processo consente una maggiore penetrazione del solvente nei materiali da estrarre, migliorando il trasferimento di massa grazie agli effetti delle microcorrenti. Pertanto, questa tecnica è considerata un processo di estrazione efficiente che offre vantaggi come tempi ridotti, rese maggiori o basse temperature. Spesso migliora la qualità dell’estratto.”

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Come si seleziona il sonicatore ideale per il proprio processo di estrazione botanica, ad esempio per produrre estratti potenti dalle foglie di ortica? Estrarre sostanze fitochimiche da materiali botanici come l’ortica richiede precisione ed efficienza. La scelta del sonicatore a sonda adatto è fondamentale per ottenere rese di estrazione ottimali, sia su piccola scala di laboratorio sia nei processi industriali su larga scala.
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Hielscher Ultrasonics è un’azienda certificata ISO e pone particolare attenzione ai sonicatori ad alte prestazioni dotati di tecnologia all’avanguardia e facili da usare. Naturalmente, i sonicatori Hielscher sono conformi CE e soddisfano i requisiti UL, CSA e RoHs.

La tabella seguente fornisce un’indicazione della capacità di trattamento approssimativa dei nostri sonicatori:

 

In questa presentazione illustriamo la produzione di estratti vegetali. Spieghiamo le difficoltà legate alla produzione di estratti vegetali di alta qualità e come un sonicatore possa aiutarvi a superarle. Questa presentazione mostra il funzionamento dell’estrazione a ultrasuoni. Scoprirete quali vantaggi potete aspettarvi dall’impiego di un sonicatore per l’estrazione e come integrare un estrattore a ultrasuoni nella vostra produzione di estratti.