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Panoramica sull'essiccazione a spruzzo
Nell'essiccazione a spruzzo tradizionale e nel processo di essiccazione elettrostatica PolarDry® , le gocce di liquido vengono atomizzate e spruzzate in un flusso di gas di essiccazione per creare un materiale secco e in polvere.
Nell'essiccazione a spruzzo tradizionale si distinguono due fasi:
1. Durante la fase a velocità costante, la maggior parte del calore trasferito alle gocce è latente, utilizzato per guidare l'evaporazione del solvente. Durante la fase a velocità costante, la maggior parte del calore trasferito alla goccia è latente, utilizzato per guidare l'evaporazione del solvente. Man mano che il solvente evapora, il contenuto solido dello strato esterno della goccia forma un guscio solido, ma il nucleo rimane umido.
2. Segue la fase di caduta, durante la quale la temperatura viene aumentata per far evaporare completamente il solvente rimanente. Questo può causare problemi per gli attivi sensibili alla temperatura, come microrganismi, probiotici e proteine.
Nel processo di essiccazione a bassa temperatura PolarDry, l'effetto elettrostatico viene utilizzato per stratificare i componenti delle gocce in base alle loro polarità. Con le materie prime in un solvente polare, i materiali solidi vengono spinti all'interno della goccia e il solvente all'esterno. Ciò impedisce la formazione di gusci ed elimina la necessità di un periodo di essiccazione a velocità decrescente, consentendo un'essiccazione rapida ed efficiente a una temperatura inferiore.
Essiccazione elettrostatica a spruzzo e microincapsulazione PolarDry
Nella microincapsulazione, ogni componente dell'emulsione ha polarità diverse. Quando viene applicata una carica elettrostatica, un solvente e un carrier più polari avranno un momento di dipolo elettrico maggiore, mentre un attivo meno polare avrà un dipolo minore. Le molecole del solvente si respingono tra loro e con le particelle solide, costringendo il solvente e il carrier a migrare verso la superficie esterna della goccia, mentre l'attivo rimane al centro.
La migrazione del solvente verso la superficie esterna consente di ottenere un incapsulamento quasi perfetto del principio attivo senza dover ricorrere a temperature elevate, il che può aiutarvi a sviluppare prodotti più validi e stabili per i vostri mercati.
Le sfide dell'essiccazione a spruzzo tradizionale
Con l'eccezione dei processi elettrostatici, la tecnologia di essiccazione a spruzzo non ha registrato progressi significativi dalla fine del XIX secolo.
In genere, l'incapsulamento in un essiccatore a spruzzo tradizionale utilizza un'emulsione composta da un solvente, un vettore a base di amido e un attivo come un olio o una vitamina. L'emulsione viene atomizzata e viene introdotto un gas di essiccazione a 200°C o più. L'obiettivo ideale è quello di formare uno strato protettivo di carrier intorno al principio attivo, per evitare che si ossidi, e di asciugare il solvente.
Purtroppo, il calore intenso richiesto dall'essiccazione tradizionale può degradare il prodotto finale, soprattutto per i prodotti farmaceutici e nutraceutici che contengono microrganismi vivi, estratti vegetali o principi attivi a base di proteine. Inoltre, questo approccio meno efficiente può far sì che i principi attivi rimangano intrappolati all'interno della goccia e sulla superficie, vanificando l'obiettivo della microincapsulazione.
