Estrazione dell’origano – Aumentate le rese con la sonicazione!

L’origano è un’erba aromatica con un elevato contenuto di composti fenolici e oli essenziali, utilizzati in prodotti alimentari, medicinali e cosmetici. L’estrazione a ultrasuoni è una tecnica delicata ma altamente efficiente per isolare composti bioattivi e oli essenziali dall’origano e da altre erbe. La sonicazione consente di ottenere rese più elevate ed estratti di qualità superiore in tempi di trattamento brevi.

Estratti di origano – Rese più elevate con la sonicazione

I sonicatori Hielscher operano in modo efficiente nella produzione di estratti botanici. L’estrazione a ultrasuoni è una tecnica non termica, che permette di isolare molecole bioattive delicate dalla matrice vegetale senza un carico termico. La sonicazione applica forze puramente meccaniche, impedendo così la degradazione dei composti termosensibili. Questo permette di preparare un estratto di origano a spettro completo contenente numerose molecole bioattive che interagiscono tra loro, dando luogo al cosiddetto effetto entourage. Un estratto di origano ottenuto mediante ultrasuoni contiene tipicamente carvacrolo, timolo, p-cimene, γ-terpinene, linalolo, terpinen-4-olo e idrato di sabinene provenienti dalla frazione di olio essenziale, insieme ad acido rosmarinico, derivati degli acidi cinnamico e caffeico, caffeoil-glucoside e luteolina-7-O-glucoside, apigenina, naringenina e acidi triterpenici come l’acido ursolico e l’acido oleanolico. La scelta del solvente influenza la solubilità dei composti polari e apolari.
Per ottenere un estratto di origano, i composti bioattivi vengono isolati dalle foglie e dalle sommità fiorite di Origanum vulgare L. (Lamiaceae), comprese le cultivar e specie affini come Origanum majorana e l’origano greco. L’estratto di origano viene utilizzato come aromatizzante e come ingrediente antimicrobico e antiossidante naturale nelle industrie alimentare, mangimistica, cosmetica e farmaceutica.

Come si produce l’estratto di origano utilizzando un sonicatore a sonda?

La produzione di estratto di origano mediante un sonicatore a sonda prevede generalmente le seguenti fasi:

1. Preparazione dell’origano: Le foglie di origano vengono pulite, essiccate e macinate fino a ottenere una polvere fine.
2. Estrazione: Le foglie di origano macinate vengono miscelate con un solvente, come etanolo acquoso, etanolo o acqua, e la miscela viene sottoposta a sonicazione mediante un sonicatore a sonda. Il sonicatore utilizza onde ultrasoniche ad alta intensità e bassa frequenza per creare bolle di cavitazione, che facilitano la disgregazione del materiale vegetale e il rilascio dei composti bioattivi (come carvacrolo e timolo).
3. Filtrazione: La miscela viene filtrata per rimuovere il materiale vegetale residuo, ottenendo un estratto liquido.
4. Concentrazione: L’estratto liquido viene concentrato mediante un evaporatore rotante o un altro metodo adatto, per aumentare la concentrazione dei composti attivi.
5. Essiccazione: L’estratto concentrato viene essiccato mediante un metodo adatto, come l’essiccazione a spruzzo o la liofilizzazione, per ottenere un estratto sotto forma di polvere secca.
6. Confezionamento: La polvere secca viene quindi confezionata e conservata in un luogo fresco e asciutto fino al momento dell’utilizzo.

Filtrazione sotto vuoto con imbuto Büchner dopo l’estrazione a ultrasuoni

L’impiego di un sonicatore a sonda nel processo di estrazione produce un’efficace disgregazione cellulare, consentendo il rilascio dell’intero spettro di sostanze fitochimiche dalle foglie di origano. Questo rende la sonicazione la tecnica ideale per la produzione di estratti di alta qualità – ottenendo i composti bioattivi ad alta concentrazione.
Inoltre, questo metodo può essere utilizzato su larga scala, risultando quindi adatto alla produzione commerciale. I sonicatori Hielscher consentono un controllo preciso dei parametri di processo e l’aumento lineare della scala del processo di estrazione fino a qualsiasi volume desiderato.

Dimostrato scientificamente: estrazione dell’origano a ultrasuoni

Nel loro rapporto di ricerca scientifica, Psichoudaki et al. (2025) studiano un metodo ecologico di estrazione assistita da ultrasuoni in modalità pulsata per recuperare carvacrolo, composti fenolici totali e flavonoidi totali da Origanum dubium. Utilizzando un disegno sperimentale Box–Behnken e la metodologia delle superfici di risposta, valutano il tempo di estrazione, la temperatura, la concentrazione di etanolo e l’ampiezza degli ultrasuoni.

Punti salienti dello studio:

• Le condizioni combinate ottimali erano 26 minuti a 70°C, utilizzando una soluzione etanolo–acqua al 60% v/v e un’ampiezza degli ultrasuoni del 100%.
• In queste condizioni, gli estratti contenevano 14,93 mg/g di massa secca di carvacrolo, 60,03 mg GAE/g di composti fenolici totali e 23,78 mg QE/g di flavonoidi totali.
• La temperatura ha influenzato significativamente tutte e tre le risposte. Il tempo di estrazione e la concentrazione di etanolo erano importanti per il recupero ottimale del carvacrolo.

Protocollo per l’estrazione dell’origano a ultrasuoni

L’estrazione assistita da ultrasuoni in modalità pulsata è stata eseguita utilizzando un processore a ultrasuoni a sonda Hielscher UP200Ht dotato di un sonotrodo in titanio da 14 mm. Il materiale essiccato e macinato di Origanum dubium (0,50 g) è stato miscelato con 10 mL di soluzione etanolo–acqua al 60% v/v. La sonda è stata immersa per 2 cm nel campione e l’estrazione è stata condotta a 26 kHz e con un’ampiezza del 100% per 26 minuti, utilizzando un ciclo di lavoro del 50%. Un bagno d’acqua riscaldato ha mantenuto la temperatura a 70 ± 2°C. Dopo l’estrazione, la miscela è stata centrifugata a 10.000 rpm per 15 minuti. Il surnatante è stato raccolto, filtrato attraverso un filtro per siringa in PES da 0,2 µm e diluito secondo le esigenze dell’analisi.