Nanoemulsificação ultrassônica para microencapsulação antes da secagem por pulverização

• Para microencapsular ingredientes ativos por meio de secagem por pulverização, uma micro ou nanoemulsão estável de tamanho fino deve ser preparada.
• A emulsificação ultrassônica é uma técnica fácil e confiável para produzir micro e nanoemulsões estáveis
• Como surfactante alternativo, biopolímeros como goma arabi ou WPI podem ser usados em processos de emulsificação ultrassônica como estabilizadores de grau alimentício.

encapsulação

As emulsões e a qualidade da emulsão desempenham um papel significativo em relação à eficiência e estabilidade das micropartículas oleosas preparadas por meio de processos de encapsulamento, como a secagem por pulverização. A estabilidade da emulsão, a viscosidade, o tamanho da gota e a relação óleo/água são fatores cruciais. Durante o processamento, que começa com a preparação da emulsão e termina com a secagem por pulverização, todas as propriedades físicas e químicas da emulsão devem ser mantidas, a fim de evitar a deterioração das micropartículas. A qualidade da microencapsulação e a estabilidade das emulsões estão intimamente relacionadas e influenciam significativamente a qualidade dos produtos finais em pó. Portanto, é necessária uma técnica de emulsificação confiável. A emulsificação ultrassônica é uma tecnologia bem estabelecida, usada em várias indústrias em todo o mundo para produzir macro, nano e microemulsões.

Nanoemulsões ultrassônicas

Os ultrassônicos de alto desempenho estão bem estabelecidos para processos de emulsificação na indústria alimentícia, farmacêutica e cosmética. A aplicação de ondas intensas de ultrassom é um método eficiente para produzir emulsões com gotículas de tamanho mícron ou nanométrico. A emulsificação ultrassônica é baseada no princípio da cavitação, na qual as ondas de ultrassom de alta intensidade e seus jatos de líquido de alta velocidade cortam as gotículas’ superfície, criando assim pequenas gotículas e emulsões estáveis.

Estabilizadores de emulsão

As emulsões ultrassônicas podem ser estabilizadas usando agentes emulsificantes convencionais (por exemplo, polissorbato, sorbitano, etc.), mas também usando biopolímeros (por exemplo, goma guar, goma arábica, WPI, etc.). As indústrias reconheceram o enorme potencial dos biopolímeros como estabilizadores de emulsão. Especialmente para emulsões alimentícias, farmacêuticas e cosméticas, os biopolímeros permitem o desenvolvimento de produtos com um “limpo” etiqueta. Biopolímeros e complexos de biopolímeros estão disponíveis em grandes volumes e de qualidade alimentar. Os complexos de biopolímeros (como complexos polissacarídeos-proteínas) são superiores aos biopolímeros, pois oferecem propriedades aprimoradas do que cada polímero por si só. Um biopolímero composto por uma proteína e um polissacarídeo (= polímeros complexos de carboidratos) oferece os benefícios de cada molécula. A proteína aumenta a atividade da superfície de modo que uma saturação da camada superficial mais alta em uma concentração significativamente menor é obtida. O polissacarídeo no complexo reduz a tensão interfacial e, portanto, a energia necessária para gerar novas superfícies. Assim, os polissacarídeos aumentam a formação de pequenas gotículas. Um complexo de biopolímero oferece o melhor de seus dois componentes e, portanto, é um forte estabilizador.

Ultrassonicadores de alto desempenho

Os processadores ultrassônicos de alto desempenho da Hielscher são instalados em todo o mundo para a preparação de macro, nano e microemulsões estáveis. Com um portfólio de produtos que vai desde pequenos dispositivos portáteis Dispositivos de laboratório ultrassônicos Para Sistemas ultrassônicos industriais de alta potência para a produção comercial de grandes fluxos em linha de emulsões, a Hielscher Ultrasonics oferece o ultrassônico mais adequado para o seu processo.
A entrada de energia, amplitude (deslocamento no sonotrodo), temperatura e vazão podem ser ajustadas aos requisitos de sua formulação. Nossos processadores ultrassônicos industriais podem fornecer amplitudes muito altas. Amplitudes de até 200 μm podem ser facilmente executadas continuamente em operação 24 horas por dia, 7 dias por semana. Para amplitudes ainda maiores, estão disponíveis sonotrodos ultrassônicos personalizados.
O controle preciso sobre os parâmetros de sonicação e o registro automático de dados em um cartão SD integrado garantem alta qualidade de processamento e permitem a padronização do processo. Todos os nossos processadores ultrassônicos são projetados para operação 24 horas por dia, 7 dias por semana, sob carga total. Robustez, baixa manutenção e facilidade de uso são outras vantagens dos ultrasonicadores da Hielscher, o que os torna seu cavalo de batalha na produção.
Acessórios como o exclusivo de Hielscher MultifásicoCavitador, uma inserção de célula de fluxo que injeta a segunda fase por meio de cânulas diretamente no ponto quente cavitacional (veja a foto à esquerda), ajuda a configurar um sistema de emulsificação ultrassônico ideal.
A tabela abaixo fornece uma indicação da capacidade aproximada de processamento de nossos ultrassônicos: