Development of semi-continuous processes for production of ginger oil (Zingiber officinale Roscoe) microcapsules by complex coacervation: atomization and membrane emulsification

• Autor(a) principal: Ferreira, Sungil
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/202298
• topic: Coacervação complexa; Atomização; Números adimensionais; Membranas metálicas; Processo semi-contínuo; Trocador de calor; Complex coacervation; Atomization; Dimensionless numbers; Metal membranes; Semi-continuous process; Heat exchange

Coacervação complexa é uma técnica de microencapsulação versátil com capacidade de encapsular e proteger compostos hidrofóbicos e hidrofílicos. Além disso, é capaz de proteger os ativos encapsulados de diferentes condições adversas como luz, oxigênio e baixo pH durante a digestão. Contudo, devido à sua própria natureza, a técnica apresenta algumas limitações que a impedem de ser aplicada em grande escala ou em processos que não sejam em batelada. Este trabalho propõe algumas alternativas com o intuito de facilitar a aplicação da técnica de coacervação complexa em maior escala. No processo tradicional de coacervação complexa as soluções poliméricas são misturadas e em seguida o pH é ajustado para promover interação e subsequente coacervação. Foi desenvolvida uma nova configuração em que a coacervação complexa é induzida pela atomização do material de recheio emulsificado em uma solução de proteína sobre a solução de polissacarídeo; neste caso em particular, emulsão de óleo de gengibre em gelatina sobre solução aquosa de goma arábica. A coacervação complexa por atomização, além de ser um método promissor para produção de cápsulas, abre a possibilidade de prever o tamanho final das mesmas em função das condições de atomização ou de números adimensionais representativos. Um importante gargalo no processo de coacervação complexa a ser considerado é a cura das cápsulas. Tradicionalmente, a cura é realizada em batelada em um processo de resfriamento lento. Neste trabalho propõe-se o uso de um trocador de calor tubular com bombeamento e temperatura controlados para realizar a cura das cápsulas em processo contínuo. Assim o tempo demandado na etapa de cura diminuiu consideravelmente, abrindo novas oportunidades para aumento de escala e realização do processo de coacervação como um todo de forma semi-contínua. Também foi avaliado o uso de membranas metálicas para formação das emulsões a serem utilizadas durante o processo de coacervação complexa, além da utilização desta mesma configuração de membranas para indução da coacervação complexa, como um novo método. Isso é importante porque já existem sistemas para utilização de membranas em escala industrial e em processo contínuo, os quais podem ser eventualmente adaptados para realização do processo de coacervação complexa em modo contínuo. As cápsulas formadas por atomização foram iguais ou melhores que as cápsulas produzidas pelo método tradicional, considerando tamanho, morfologia e propriedades de encapsulação. A cura das cápsulas no trocador de calor se mostrou factível, com resultados promissores, e assim a coacervação complexa em processo semi-contínuo foi viabilizada.