Fatores críticos na emulsificação por membranas : caracterização e avaliação do processo

The investigation of the critical factors involved in membrane emulsification (ME) using polymeric membranes was carried out. Two different techniques were applied (direct and premix ME with repetitive cycles) in order to obtain oil in water emulsions (O/W) using sunflower oil and lemon essential oil as a dispersed phase. Different flat sheet membranes (PVDF cut-off 800 kDa, MCE 0.22 µm and PES/PVP dporo ± 8μm) were used and both the applied pressure (ΔP) (1.4, 2.4 and 3.4 bar) and the continuous phase flow (100, 200 and 250 h-1) were varied. Emulsions were characterized for size and droplet size distribution (DSD), besides their stability. Both the morphology and hidrophilycity of the membranes are important to determine the droplets size distribution. Experimental conditions, such as applied pressure and continuous phase flow rate, also influence the size of the droplets, since they modify the balance of the forces acting on the pinned droplet. It was concluded that the membranes used were adequate for producing emulsions in the evaluated conditions, and that the ME technology has the potential to be used in the production of emulsions containing hydrophobic bioactive compounds, thus increasing the development of new products related to health and well-being in the food industry.Na indústria de alimentos, tornou-se evidente a dificuldade associada à inclusão de bioativos lipídicos na matriz dos alimentos com umidade elevada, sendo um dos principais problemas no desenvolvimento de alimentos direcionados à saúde e bem-estar. A utilização de membranas para a produção de emulsões, contendo compostos bioativos hidrofóbicos, consiste em uma alternativa promissora quando comparada aos processos convencionais de emulsificação. Este trabalho estuda os fatores críticos envolvidos na emulsificação por membranas (EM) avaliando o processo por duas técnicas distintas (direta e premix com sucessivas permeações), para obtenção de emulsões óleo em água (O/A). Como fase dispersa, foram utilizados óleo de girassol e óleo essencial de limão siciliano. Os testes foram conduzidos com membranas planas poliméricas (PVDF cut-off 800 kDa, MCE 0,22 µm e PES/PVP dporo ±8µm), variando-se a pressão (ΔP) aplicada (1,4; 2,4 e 3,4 bar) e vazão de escoamento da fase contínua (100, 200 e 250 Lh-1). As emulsões foram caracterizadas quanto ao tamanho e distribuição do tamanho de gotas (DTG) e a sua estabilidade. Tanto a morfologia da membrana quanto a sua hidrofilicidade influenciam o tamanho médio das gotas formadas, independente do óleo ou do tipo de EM utilizados. Tanto o aumento da pressão aplicada quanto da vazão de escoamento levaram à redução no tamanho médio das gotas, pois interferem no balanço de forças atuando sobre cada gota nascente, alterando seu desprendimento. Concluiu-se que as membranas utilizadas se mostraram adequadas para produção de emulsões nas condições avaliadas, e que a tecnologia de EM possui potencial para ser utilizada na produção de emulsões contendo compostos bioativos hidrófobicos, ampliando, assim, o desenvolvimento de novos produtos relacionados à saúde e bem-estar na indústria alimentícia