Extracția oreganoului – creșteți randamentele prin sonicare!

Oregano este o plantă aromatică cu un conținut ridicat de compuși fenolici și uleiuri esențiale, care sunt utilizate în produse alimentare, medicinale și cosmetice. Extracția cu ultrasunete este o tehnică blândă, dar extrem de eficientă, pentru izolarea compușilor bioactivi și a uleiurilor esențiale din oregano și din alte plante aromatice. Sonicarea oferă randamente mai mari și o calitate superioară a extractului într-un timp scurt de procesare.

Extracte de oregano – randamente mai mari prin sonicare

Sonicatoarele Hielscher funcționează eficient pentru producția de extracte botanice. Ultrasunetele reprezintă o tehnică de extracție netermică, astfel încât moleculele bioactive delicate sunt izolate din matricea vegetală fără încărcare termică. Sonicarea aplică forțe pur mecanice, ceea ce previne degradarea compușilor sensibili la căldură. Acest lucru face posibilă prepararea unui extract de oregano cu spectru complet, care conține numeroase molecule bioactive ce interacționează între ele, așa-numitul efect de anturaj. Un extract de oregano obținut cu ultrasunete conține de regulă carvacrol, timol, p-cimen, γ-terpinen, linalool, terpinen-4-ol și hidrat de sabinen din fracțiunea de ulei esențial, împreună cu acid rozmarinic, derivați ai acidului cinamic și cafeic, caffeoyl- și luteolin-7-O-glucoside, apigenină, naringenină și acizi triterpenici precum acidul ursolic și acidul oleanolic. Alegerea solventului influențează solubilitatea compușilor polari și nepolari.
Pentru un extract de oregano, compușii bioactivi sunt izolați din frunzele și vârfurile florale ale Origanum vulgare L. (Lamiaceae), inclusiv din soiuri cultivate și specii înrudite precum Origanum majorana și oregano grecesc. Extractul de oregano este utilizat ca agent de aromatizare și ca ingredient natural antimicrobian și antioxidant în industria alimentară, a furajelor, cosmetică și farmaceutică.

Cum funcționează producția de extract de oregano cu ajutorul unui sonicator cu sondă?

Producția de extract de oregano cu ajutorul unui ultrasonicator cu sondă implică de regulă următoarele etape:

1. Pregătirea oreganoului: Frunzele de oregano sunt curățate, uscate și măcinate până la o pulbere fină.
2. Extracție: Frunzele de oregano măcinate sunt amestecate cu un solvent precum etanol apos, etanol sau apă, iar amestecul este sonicat cu ajutorul unui ultrasonicator cu sondă. Ultrasonicatorul utilizează unde ultrasonice de intensitate ridicată și frecvență joasă pentru a crea bule de cavitație, care facilitează descompunerea materialului vegetal și eliberarea compușilor bioactivi (precum carvacrolul și timolul).
3. Filtrare: Amestecul este filtrat pentru a îndepărta orice material vegetal rămas, rezultând un extract lichid.
4. Concentrare: Extractul lichid este concentrat cu ajutorul unui evaporator rotativ sau al unei alte metode adecvate, pentru a crește concentrația compușilor activi.
5. Uscare: Extractul concentrat este uscat printr-o metodă adecvată, precum uscarea prin pulverizare sau uscarea prin congelare (liofilizare), pentru a obține un extract sub formă de pulbere uscată.
6. Ambalare: Pulberea uscată este apoi ambalată și depozitată într-un loc răcoros și uscat până când este gata de utilizare.

Filtrare în vid cu pâlnie Büchner după extracția cu ultrasunete

Utilizarea unui sonicator cu sondă în procesul de extracție are ca rezultat dezintegrarea eficientă a celulelor, astfel încât întregul spectru de fitochimicale este eliberat din frunzele de oregano. Acest lucru face din sonicare tehnica ideală pentru producția de extracte de înaltă calitate – obținând compușii bioactivi în concentrație ridicată.
În plus, această metodă poate fi utilizată la scară mare, ceea ce o face potrivită pentru producția comercială. Ultrasonicatoarele Hielscher permit controlul precis al parametrilor de proces și scalarea liniară a procesului de extracție la orice volum dorit.

Dovedit științific: extracția oreganoului cu ultrasunete

În raportul lor de cercetare științifică, Psichoudaki et al. (2025) investighează o metodă ecologică de extracție asistată de ultrasunete în regim pulsat pentru recuperarea carvacrolului, a compușilor fenolici totali și a flavonoidelor totale din Origanum dubium. Folosind un design experimental Box–Behnken și metodologia suprafeței de răspuns, aceștia evaluează timpul de extracție, temperatura, concentrația de etanol și amplitudinea ultrasonică.

Aspecte esențiale ale studiului:

• Condițiile optime combinate au fost 26 de minute la 70°C, folosind o soluție etanol–apă 60% v/v și o amplitudine ultrasonică de 100%.
• În aceste condiții, extractele au conținut 14,93 mg/g masă uscată de carvacrol, 60,03 mg GAE/g de fenoli totali și 23,78 mg QE/g de flavonoide totale.
• Temperatura a influențat semnificativ toate cele trei răspunsuri. Timpul de extracție și concentrația de etanol au fost importante pentru recuperarea optimă a carvacrolului.

Protocol pentru extracția oreganoului cu ultrasunete

Extracția asistată de ultrasunete în regim pulsat a fost realizată cu un procesor ultrasonic cu sondă Hielscher UP200Ht, echipat cu o sonotrodă din titan de 14 mm. Materialul măcinat și uscat de Origanum dubium (0,50 g) a fost amestecat cu 10 mL de soluție etanol–apă 60% v/v. Sonotroda a fost imersată 2 cm în probă, iar extracția a fost efectuată la 26 kHz și o amplitudine de 100% timp de 26 de minute, cu un ciclu de lucru de 50%. O baie de apă încălzită a menținut temperatura la 70 ± 2°C. După extracție, amestecul a fost centrifugat la 10.000 rpm timp de 15 minute. Supernatantul a fost colectat, filtrat printr-un filtru de seringă PES de 0,2 µm și diluat după necesități pentru analiză.