dc.creator | Motta, Gustavo Ventura | |
dc.date.accessioned | 2021-11-30T14:14:13Z | |
dc.date.available | 2021-11-30T14:14:13Z | |
dc.date.issued | 2019-03-26 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/23070 | |
dc.description.abstract | Essential oils are volatile oils obtained from plants by physico-chemical extraction
processes. To overcome the hydrophobicity of essential oils, and allows their
dispersion in an unfavorable environment, many researchers have proposed the
emulsification process (eg. Nanoemulsions, NEs, with droplets size with less than 300
nm of diameter). Thus, this work aims to develop a process of nanoemulsification of
essential oils by using ultrasound energy (US) to obtain oil-in-water NEs, without using
organic solvents. US energy, applied using probes or baths systems, was compared
with a conventional high-speed homogenizer shear method. The emulsions were
obtained by batch processes. After careful evaluation of hydrophilic lipophilic balance
(HLB) of the oil phase, and the appropriate surfactant, it was possible to produce a
translucent NE with controlled viscosity, allowing obtaining liquid or pasty products.
The NE was obtained by evaluating US probe geometry and amplitude, as well as the
sonication time and the ration between oil and aqueous phase. The apparent
hydrodynamic diameter (HD) analysis were performed for emulsions that remained
stable for 30 days, or longer. When only ultrasound energy was used, NEs with HD of
41 nm, and with a polydispersion index (IPD) below 0.25 were obtained. On the other
hand, when the conventional shear procedure (at 5000, 10000 and 15000 rpm) was
evaluated, the emulsions with IPD higher than 0.25, and the HD ranging from 50 nm
up to 1 μm were obtained. The higher values of IPD, associated with high values and
non-uniform HD, resulted in an unstable NEs, with strong tendency to coalescence and
phase separation. The obtained results corroborates that US energy is an efficient way
for obtaining uniform, reduced drop size and kinetically stable NEs. The batch process
using the US probe, as well as those using US bath, have shown promise alternatives
for possible industrial applications. Among the evaluated ultrasonic systems, the most
promising alternative for reducing the HD and IPD was the probe type device, with 750
W of nominal power, operating at 20 kHz, and 60% amplitude. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Sonoquímica | por |
dc.subject | Nanotecnologia | por |
dc.subject | Energias alternativas | por |
dc.subject | Intensificação de processos | por |
dc.subject | Nanoemulsificação de óleos essenciais | por |
dc.subject | Sonochemistry | eng |
dc.subject | Nanotechnology | eng |
dc.subject | Alternative energies | eng |
dc.subject | Process intensification | eng |
dc.subject | Nanoemulsification of essential oils | eng |
dc.title | Processo de nanoemulsificação de óleos essenciais assistido por ultrassom | por |
dc.title.alternative | Nanoemulsification process of essencial oils assisted by ultrasound | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Os óleos essenciais (OEs) são óleos voláteis, de origem vegetal, obtidos por
processos físicos e químicos de extração. Para contornar a hidrofobicidade dos OEs
e para promover a sua dispersão em meios naturalmente não favoráveis, muitos
pesquisadores tem proposto o processo de emulsificação (ex. as nanoemulsões
(NEs), com gotículas de diâmetros inferiores a ~300 nm). Com base nos aspectos
apresentados acerca da utilização de NEs, esse trabalho tem como objetivo o
desenvolvimento de um processo de nanoemulsificação de OEs, fazendo o uso da
energia de ultrassom (US) para a obtenção de NEs do tipo óleo em água, sem a
utilização de solventes orgânicos. A energia de US, aplicada através de sondas ou
banhos de ultrassom, foi comparada com um método convencional de cisalhamento
em homogeneizador de alta rotação (HAR). As emulsões foram obtidas por processos
em batelada. Com o estudo do equilíbrio hidrofílico lipofílico (EHL) da fase oleosa e
do conjunto de tensoativos, foi possível formular nanoemulsões translúcidas, de
viscosidades variadas, obtendo produtos líquidos ou pastosos. Variações na
geometria das probes e na amplitude da onda gerada, bem como o tempo de
sonicação e quantidade de fase oleosa, foram estudadas para a elaboração de um
método de obtenção de NEs. As emulsões que permaneceram estáveis por mais de
30 dias foram submetidas à análise de diâmetro hidrodinâmico aparente (DH). Nas
avaliações utilizando apenas a energia de ultrassom, foram obtidas nanoemulsões
com diâmetros hidrodinâmico a partir de 41 nm e com um índice de polidispersão (IPD)
inferior a 0,25. Já nos experimentos utilizando o procedimento convencional de
cisalhamento (nas rotações de 5000, 10000 e 15000 rpm), as emulsões apresentaram
um alto IPD (acima de 0,25), o diâmetro hidrodinâmico variou de 50 nm a 1 μm,
resultando em uma forte tendência à coalescência e separação de fases. Esses
resultados comprovam a eficiência da energia de US para a obtenção de NEs
uniformes, de tamanho de gota reduzido e cineticamente estáveis. Alguns processos
em batelada com o uso de probe de US, bem como um processo utilizando um banho
de US como reator se mostraram promissores para possíveis aplicações industriais.
Dentre os dispositivos ultrassônicos avaliados o que teve o melhor desempenho para
a redução do DH e do IPD das emulsões foi o dispositivo do tipo probe, de 750 W
operando a 20 kHz e 60% de amplitude. | por |
dc.contributor.advisor1 | Bizzi, Cezar Augusto | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2975070149037006 | por |
dc.contributor.referee1 | Villetti, Marcos Antonio | |
dc.contributor.referee2 | Santos, Maria de Fátima Pereira dos | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/4997451902605230 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |