La microencapsulation a largement démontré sa valeur pour de nombreuses et diverses applications industrielles. Dans cet article, nous analysons quatre techniques avancées de microencapsulation et expliquons pourquoi nous considérons qu’elles susciteront un intérêt croissant dans les secteurs de l’alimentation et des boissons, des cosmétiques et de la pharmacie pour l’innovation produit dans les années à venir.
La microencapsulation implique un processus dans lequel des substances bioactives sont enveloppées dans un matériau de revêtement pour créer des microcapsules ou des microparticules agrégées. Ce processus vise à les protéger contre des agents externes susceptibles de compromettre leur stabilité (températures extrêmes, pH, humidité, lumière, etc.). Ainsi, nous parvenons à maintenir leur viabilité, à contrôler leur libération jusqu’à ce qu’elles atteignent leur cible, et même à modifier leurs propriétés.
Les avantages de la microencapsulation incluent :
- Efficacité accrue des ingrédients actifs.
- Durée prolongée de l’effet d’une substance active.
- Sélection du moment de libération.
- Réduction des arômes et saveurs indésirables.
- Séparation des ingrédients au sein de la même matrice.
- Stabilisation des microorganismes.
- Réduction de la posologie.
- Gestion des liquides sous forme solide.
Tout cela rend la microencapsulation de plus en plus intéressante en tant que solution précieuse pour le développement de produits innovants, avec des propriétés et des fonctionnalités avancées plus efficaces, sûres et saines. Elle représente également une option intéressante pour la réduction des coûts des processus industriels.
Quatre techniques de microencapsulation pour l’innovation dans les secteurs de l’alimentation, des cosmétiques et de la pharmacie
À la suite de plus d’une décennie de recherche et de développement technologique dans le domaine de la microencapsulation, chez AINIA, nous adoptons de plus en plus plusieurs techniques de microencapsulation qui nous permettent de surmonter les limitations actuelles dans l’utilisation de cette technologie. Bien qu’il en existe beaucoup d’autres, nous sélectionnons celles que nous considérons comme les plus puissantes dans le contexte des années à venir et expliquons pourquoi.
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Microencapsulation par Spray Cooling, Spray Chilling, Spray Congealing ou Spray Freezing
La nécessité de former des encapsulés avec des matériaux de revêtement lipidique (de type huile) est principalement motivée par des applications liées au secteur pharmaceutique ou à certains types de composés actifs alimentaires.
Cela s’explique par le fait que, en général, les revêtements lipidiques offrent une protection contre les conditions de l’estomac. Ils constituent également une alternative adaptée pour les produits encapsulés destinés à une libération déclenchée par la température, comme les ingrédients de boulangerie, etc.
Par exemple, les composés actifs encapsulés dans des biscuits, gâteaux, etc., sont ajoutés lors de la préparation et perdraient leur activité s’ils n’étaient pas revêtus.
Nous parlons d’applications avec des revêtements insolubles en milieu aqueux, qui nécessitent le développement de processus de spray cooling ou chilling, ainsi que la mise au point d’équipements industriels pour appliquer ces procédés à une échelle industrielle.
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Microencapsulation par séchage par pulvérisation avec solvants organiques en environnement inerte
L’utilisation de hautes températures dans les processus de déshydratation pour des composés actifs thermosensibles, ainsi que l’utilisation de matériaux de revêtement non solubles dans l’eau, sont d’autres types de limitations pour certaines applications.
Il existe des cas où les matériaux de revêtement à utiliser se dissolvent mieux dans un milieu éthanolique ou dans un autre type de solvant non aqueux. Il peut également arriver que le composé à encapsuler soit dissous dans un solvant organique.
Cependant, ces deux problématiques peuvent être résolues avec des processus et des équipements de microencapsulation avec solvants organiques. Ce type de processus et d’équipement facilite la solubilisation des matériaux de revêtement non hydrophiles et permet également l’évaporation à des points de fusion inférieurs à celui de l’eau.
Le développement de ce type de processus de microencapsulation avec solvants organiques en milieu inerte, ainsi que la définition des équipements nécessaires pour leur utilisation à l’échelle industrielle, est crucial pour mettre sur le marché ces types de produits, limités par des technologies plus conventionnelles.
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Microencapsulation avec fluides supercritiques
Un autre groupe de limitations des processus conventionnels concerne les produits qui se dégradent très rapidement dans des conditions de température douce, ou dans les cas où l’utilisation de solvants organiques n’est pas possible ou nécessite un contrôle précis des distributions de taille ou de la structure des particules.
Pour ces produits, une alternative appropriée peut être l’encapsulation avec des fluides supercritiques. De plus, l’intégration de processus d’extraction avec des processus de microencapsulation utilisant des fluides supercritiques, dans un processus unique combiné, permettrait de protéger les composés avec un contact minimal avec l’oxygène, particulièrement adapté aux substances facilement oxydables.
Un exemple est l’extraction du limonène, un composé actif doté d’un grand pouvoir antioxydant que l’on trouve dans l’écorce d’orange, et son encapsulation dans des cyclodextrines, un type de sucre possédant de grandes cavités dans sa structure moléculaire.
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Microencapsulation et agglomération de microencapsulés
Enfin, des travaux sont également en cours pour répondre aux limitations existantes des technologies d’encapsulation en termes de tailles de particules.
Parfois, une taille de particule très réduite rend le maniement difficile à l’échelle industrielle. Ce type de particules fait que le produit en poudre se comporte de manière trop fluide, entraînant des problèmes de transport, la formation d’aérosols dans l’air…
Un exemple est l’agglomération de particules pour un maniement plus efficace et sûr dans les industries de conservateurs et d’additifs naturels qui produisent des solides de petite taille.
De plus, il est parfois souhaitable de redissoudre le produit ultérieurement dans un milieu aqueux, ce qui rend intéressante la formation d’agglomérats facilitant la redispersion aqueuse du produit.
Si vous êtes intéressé par l’application d’innovations technologiques en microencapsulation pour le développement de vos produits, AINIA offre une équipe de spécialistes ayant une expérience démontrable dans diverses applications, ainsi que des équipements et installations préparés pour optimiser les différentes technologies de microencapsulation existantes. Appelez-nous.
