Nano-Emulsificação ultra-sônica para microencapsulação antes da secagem por pulverização

• Para microencapsular ingredientes activos através de secagem por pulverização, deve ser preparada uma micro ou nanoemulsão estável de tamanho fino.
• A emulsificação ultra-sónica é uma técnica fácil e fiável para produzir micro e nano-emulsões estáveis
• Como tensioativo alternativo, os biopolímeros como a goma arábica ou o WPI podem ser utilizados em processos de emulsificação por ultra-sons como estabilizadores de qualidade alimentar.

Encapsulamento

As emulsões e a qualidade da emulsão desempenham um papel significativo no que respeita à eficiência e estabilidade das micropartículas oleosas preparadas através de processos de encapsulamento como a secagem por pulverização. A estabilidade da emulsão, a viscosidade, o tamanho das gotículas e a relação óleo/água são factores cruciais. Durante o processamento, que começa com a preparação da emulsão e termina com a secagem por pulverização, todas estas propriedades físicas e químicas da emulsão devem ser mantidas, de modo a evitar a deterioração das micropartículas. A qualidade do microencapsulamento e a estabilidade das emulsões estão intimamente relacionadas e influenciam significativamente a qualidade dos produtos finais em pó. Por conseguinte, é necessária uma técnica de emulsificação fiável. A emulsificação ultra-sónica é uma tecnologia bem estabelecida, que é utilizada em várias indústrias em todo o mundo para produzir macro-, nano- e micro-emulsões.

Nano-emulsões ultra-sónicas

Ultra-sons de alto desempenho estão bem estabelecidos para processos de emulsificação na indústria alimentar, farmacêutica e cosmética. A aplicação de ondas de ultrassom intensas é um método eficiente para produzir emulsões com gotículas de tamanho mícron ou nano. A emulsificação por ultra-sons baseia-se no princípio da cavitação, em que as ondas de ultra-sons de alta intensidade e os seus jactos de líquido de alta velocidade cortam as gotículas’ superfície, criando assim pequenas gotículas e emulsões estáveis.

Estabilizadores de emulsão

As emulsões ultra-sónicas podem ser estabilizadas utilizando agentes emulsionantes convencionais (por exemplo, polissorbato, sorbitano, etc.), mas também utilizando biopolímeros (por exemplo, goma de guar, goma arábica, WPI, etc.). As indústrias reconheceram o enorme potencial dos biopolímeros como estabilizadores de emulsão. Especialmente para as emulsões alimentares, farmacêuticas e cosméticas, os biopolímeros permitem o desenvolvimento de produtos com um “limpo” rótulo. Os biopolímeros e os complexos de biopolímeros estão disponíveis em grandes volumes e com qualidade alimentar. Os complexos de biopolímeros (como os complexos polissacáridos-proteínas) são superiores aos biopolímeros, uma vez que oferecem melhores propriedades do que cada polímero isoladamente. Um biopolímero composto por uma proteína e um polissacárido (= polímeros complexos de hidratos de carbono) oferece as vantagens de cada molécula. A proteína aumenta a atividade superficial, de modo a obter uma maior saturação da camada superficial com uma concentração significativamente mais baixa. O polissacárido do complexo reduz a tensão interfacial e, por conseguinte, a energia necessária para criar novas superfícies. Deste modo, os polissacáridos aumentam a formação de pequenas gotículas. Um complexo de biopolímeros oferece o melhor dos seus dois componentes e é, portanto, um forte estabilizador.

Ultrassons de alto desempenho

Os processadores ultra-sónicos 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 processadores portáteis aparelhos ultra-sónicos de laboratório para sistemas ultra-sónicos industriais de alta potência para a produção comercial de grandes fluxos em linha de emulsões, Hielscher Ultrasonics oferece-lhe o ultrasonicator mais adequado para o seu processo.
A entrada de energia, a amplitude (deslocamento no sonotrodo), a temperatura e o caudal podem ser ajustados aos requisitos da sua formulação. Os nossos processadores ultra-sónicos industriais podem fornecer amplitudes muito elevadas. Amplitudes de até 200µm podem ser facilmente executadas continuamente em operação 24/7. Para amplitudes ainda mais elevadas, estão disponíveis sonotrodos ultra-sónicos personalizados.
O controlo preciso dos parâmetros de sonicação e a gravação automática de dados num cartão SD integrado garantem uma elevada qualidade de processamento e permitem a normalização do processo. Todos os nossos processadores ultra-sónicos são concebidos para funcionar 24 horas por dia, 7 dias por semana, em plena carga. A robustez, a baixa manutenção e a facilidade de utilização são outras vantagens dos ultrassons da Hielscher, o que faz deles o seu cavalo de batalha na produção.
Acessórios como o exclusivo Cavitador multifásicoA inserção de uma célula de fluxo que injecta a segunda fase através de cânulas diretamente no ponto quente cavitacional (ver imagem à esquerda), ajuda a configurar um sistema de emulsificação ultra-sónica ótimo.
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons: