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Aperçu du séchage par atomisation
Dans le séchage par atomisation traditionnel et le procédé 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 se déroule en deux phases distinctes :
1. Pendant la phase à vitesse constante, la majorité de la chaleur transférée à la gouttelette est latente et sert à l'évaporation du solvant. Au fur et à mesure que le solvant s'évapore, le contenu solide de la couche externe de la gouttelette forme une enveloppe solide, mais le cœur reste humide.
2. Vient ensuite la phase de chute de la température, pendant laquelle la température est augmentée pour que le solvant restant s'évapore complètement. Cela peut poser des problèmes pour les actifs sensibles à la température tels que les micro-organismes, les probiotiques et les protéines.
Dans le procédé de séchage à basse température PolarDry, l'effet électrostatique est utilisé pour stratifier les composants des gouttelettes en fonction de leur polarité. Avec une charge 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 de la période de séchage à vitesse décroissante, permettant un séchage rapide et efficace à une température plus basse.
Séchage par pulvérisation électrostatique et microencapsulation PolarDry
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 plus petit dipôle. 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.
Le fait de faire migrer le solvant vers la surface extérieure permet d'obtenir une encapsulation quasi parfaite de l'actif sans avoir recours à des températures élevées, ce qui peut vous aider à développer des produits plus viables et plus stables pour vos marchés.
Les défis du séchage par atomisation traditionnel
À l'exception des procédés électrostatiques, la technologie du séchage par atomisation n'a pas connu d'avancées significatives depuis la fin du XIXe siècle.
En général, l'encapsulation dans un sécheur par atomisation 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 de 200°C ou plus est introduit. Idéalement, l'objectif est de former une couche protectrice de support autour de l'actif, pour empêcher l'oxydation de l'actif, et de sécher le solvant.
Malheureusement, la chaleur intense requise pour le séchage par pulvérisation 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 aboutir à un actif piégé à l'intérieur de la gouttelette et sur la surface, ce qui va à l'encontre de l'objectif de la microencapsulation.
