Efecto de la adición de agentes de tensión activa en la microencapsulación de d-limoneno mediante técnicas de secado por aspersión (2015)
Resumen: El desarrollo de emulsiones estables es importante en la obtención de diversos productos en polvo tales como sabores artificiales, en especial aquellos que serán sometidos a procesos de secado y/o encapsulación. En este estudio se evaluó la adición de cuatro agentes tensoactivos (tween 20, tween 60, caseinato de sodio y pectina de bajo metoxilo) sobre la estabilidad de emulsiones de d-limoneno (concentración de 0,5% w/w), mediante un diseño de mezclas con vértices extremos. Usando una aproximación de optimización estadística se encontró que la mejor formulación se alcanza con una mezcla de 0,4% pectina de bajo metoxilo y 0,1% tween 60, con un potencial zeta de -33 mV y viscosidad de 130,2 mPa.s. Para el proceso de secado por aspersión se realizó un diseño central compuesto variando la temperatura de entrada (150-200ºC) y salida (90-110ºC) del aire de secado y la velocidad del disco atomizador (20000-30000 rpm), para lo cual la optimización del proceso determinó que las mejores condiciones son temperatura de entrada y salida del aire de secado de 156,7ºC y 90ºC, respectivamente y velocidad del disco atomizador 30000 rpm, obteniéndose una recuperación efectiva de sólidos 90,9%, material adherido al secador 0%, solubilidad 98,4%, humedad del producto en polvo 2,22% (b.h), higroscopicidad 9,2% y eficiencia de encapsulación 98%. Adicionalmente se realizó una caracterización termodinámica (mediante la evaluación de isotermas de sorción, energía libre de Gibbs, entropía y calor de sorción) y evaluación térmica (estableciendo la temperatura de transición vítrea, capacidad calorífica, difusividad y conductividad térmica), para el producto en polvo obtenido bajo las condiciones óptimas de secado. Se encontró que el modelo de mejor ajuste paras las isotermas de sorción fue el modelo de GAB, una temperatura de transición vítrea de 97,09ºC, con una ligera pérdida de componentes volátiles a 150ºC y para las propiedades térmicas una conductividad térmica de 0,098 W/mK, difusividad 8,7x10-8 m2/s y capacidad calorífica de 1,914 J/gK. De acuerdo con lo obtenido se puede concluir que la adición de agentes tensoactivos en la microencapsulación de d-limoneno tienen un efecto positivo ya que permite obtener un producto con estable para su almacenamiento con fines de industrialización.