Aperçu du séchage par atomisation
Dans le séchage par atomisation traditionnel et dans le processus de séchage électrostatique PolarDry®, les gouttelettes de liquide sont atomisées et pulvérisées dans un flux de gaz de séchage pour créer un matériau sec et pulvérulent.
Le séchage par atomisation traditionnel comporte deux phases distinctes :
1. Pendant la phase à taux constant, la majeure partie de la chaleur transférée à la gouttelette est latente et sert à entraîner l'évaporation du solvant. Au fur et à mesure que le solvant s'évapore, le contenu solide de la couche extérieure de la gouttelette forme une coquille solide, mais le cœur reste humide.
2. Vient ensuite la phase de chute, au cours de laquelle la température est augmentée afin d'évaporer complètement le solvant restant. Cela peut poser des problèmes pour les actifs sensibles à la température, tels que les micro-organismes, les probiotiques et les protéines.
Dans le processus de séchage à basse température PolarDry, l'effet électrostatique est utilisé pour stratifier les composants des gouttelettes en fonction de leurs polarités. Lorsque la matière première est dans un solvant polaire, les matériaux solides sont poussés vers l'intérieur de la gouttelette et le solvant est poussé vers l'extérieur. Cela empêche la formation de coquilles et élimine la nécessité d'une période de séchage à vitesse décroissante, ce qui permet un séchage rapide et efficace à une température plus basse.
PolarDry Séchage par pulvérisation électrostatique et microencapsulation
Dans la microencapsulation, chaque composant de l'émulsion a des polarités différentes. Lorsqu'une charge électrostatique est appliquée, un solvant et un support plus polaires auront le plus grand moment dipolaire électrique et un actif moins polaire aura un dipôle plus petit. Les molécules de solvant se repoussent mutuellement et repoussent les particules solides, ce qui oblige le solvant et le support à migrer vers la surface extérieure de la gouttelette, tandis que l'actif reste au centre.
L'entraînement du solvant vers la surface extérieure permet une encapsulation presque parfaite de l'actif sans températures élevées, ce qui peut vous aider à développer des produits plus viables et plus stables pour vos marchés.
Défis posés par le séchage par atomisation traditionnel
À l'exception des procédés électrostatiques, la technologie du séchage par pulvérisation n'a pas beaucoup évolué depuis la fin du XIXe siècle.
En règle générale, l'encapsulation dans un sécheur par pulvérisation traditionnel utilise une émulsion composée d'un solvant, d'un support à base d'amidon et d'un actif tel qu'une huile ou une vitamine. L'émulsion est atomisée et un gaz de séchage à 200°C ou plus est introduit. Idéalement, l'objectif est de former une couche protectrice de support autour de l'actif, d'empêcher l'oxydation de l'actif et de sécher le solvant.
Malheureusement, la chaleur intense requise pour le séchage par atomisation traditionnel peut dégrader le produit final, en particulier pour les produits pharmaceutiques et nutraceutiques qui contiennent des micro-organismes vivants, des extraits de plantes ou des actifs à base de protéines. De plus, cette approche moins efficace peut entraîner le piégeage d'actifs à l'intérieur de la gouttelette et à la surface, ce qui va à l'encontre de l'objectif de la microencapsulation.
