L'incapsulazione con metodo Spray-dry: tecniche ed applicazioni in ambito alimentare

Encapsulation can be defined as "a process for blocking an active compound within a stable protective substance to produce encapsulations of various sizes and functional properties". The ingredient to be encapsulated is called "core", and instead the "wall" covering material. In the food field, the encapsulation can be made using an ingredient that is part of a food composition (such as flavorings), as well as with a substance food as a whole (eg chocolate), the encapsulation techniques are distinguished by the size of the capsule produced and can be classified as macro, micro- or nano-encapsulation. The encapsulated ingredients are considered a technological breakthrough in the food industry : many products considered difficult to use, thanks to the application of the encapsulation technology, can be used obtaining, at a reasonable cost, an improvement of their properties compared to the encapsulated counterparts. The application of this technology is mostly used to: give protection to highly reactive nutritive components to the adverse influence of process conditions and the environment, mask the bad taste of the encapsulated material as it has health benefits, improve the bioavailability of the ingredients functional and dilute the effect of very concentrated ingredients. The broad categories of active substances that usually constitute the main ingredient of an encapsulated are: flavorings, acids and bases or buffer solutions, antioxidants, polyphenols and nutraceuticals, probiotic bacteria, proteins, minerals and lipids, preservatives, dyes, sweeteners, enzymes and nutrients. The purpose of this report was to evaluate the possible applications in the food sector and the progress made on the combination of the various parameters, both about the food product and the wall material used and the various temperatures to be used to obtain a product finished as stable as possible. In conclusion, despite recent developments in spray drying technology, the process remains far from being completely controlled. In particular, the use of spray-drying for microencapsulation purposes is complex due to the multitude of factors to be optimized. The drying process itself is not difficult to achieve and can be optimized through the trial and error procedure, but it is necessary to make distinct improvements in the choice of encapsulation materials and in the study of the various types of molecular interactions: water / wall, water / core and wall / core.

L'incapsulazione può essere definita come "un processo per bloccare un composto attivo all'interno di una sostanza protettiva stabile per produrre incapsulati di varia grandezza e proprietà funzionali". L'ingrediente da incapsulare è chiamato "nucleo", ed invece il materiale di copertura "parete¿. Nel campo alimentare, l'incapsulamento può essere effettuato utilizzando un ingrediente facente parte di una composizione alimentare (come gli aromi), nonché con una sostanza alimentare nel suo complesso (ad esempio il cioccolato). Le tecniche di incapsulazione si contraddistinguono in base alla dimensione della capsula prodotta e possono essere classificate come macro, micro- o nano-incapsulazione. Gli ingredienti incapsulati sono considerati una svolta tecnologica nell'industria alimentare: molti prodotti considerati di difficile impiego, grazie all'applicazione della tecnologia di incapsulamento, possono venire utilizzati ottenendo, ad un costo ragionevole, un miglioramento delle loro proprietà rispetto alle controparti non incapsulate. L'applicazione di questa tecnologia viene maggiormente impiegata per: conferire protezione a componenti nutritivi altamente reattivi all'influenza avversa delle condizioni di processo e dell'ambiente, mascherare il cattivo sapore del materiale incapsulato poiché possiede benefici per la salute, migliorare la biodisponibilità degli ingredienti funzionali e diluire l'effetto di ingredienti molto concentrati. Le grandi categorie di sostanze attive che solitamente costituiscono l'ingrediente principale di un incapsulato sono: aromi, acidi e basi o soluzioni tampone, antiossidanti, polifenoli e sostanze nutraceutiche, batteri probiotici, proteine, minerali e lipidi, conservanti, coloranti, dolcificanti, enzimi e nutrienti. Lo scopo di questa relazione è stato quello di valutare le possibili applicazioni in ambito alimentare e il progresso fatto sulla combinazione dei vari parametri, sia per quanto riguarda il prodotto alimentare che per il materiale da parete utilizzato e le varie temperature da utilizzare per avere un prodotto finito che sia il più stabile possibile. In conclusione, nonostante i recenti sviluppi della tecnica di essiccamento spray, il processo rimane lontano dall'essere completamente controllato. In particolare, l'uso di spray-drying per le finalità di microincapsulazione è complesso a causa della moltitudine di fattori da ottimizzare. Il processo di essiccazione di per sé non è difficile da ottenere e può essere ottimizzato mediante la procedura di prova ed errore, ma è necessario apportare distinti miglioramenti nella scelta dei materiali di incapsulamento e nello studio dei vari tipi di interazioni molecolari: acqua/parete, acqua/core e parete/core.