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dc.creatorMotta, Gustavo Ventura
dc.date.accessioned2021-11-30T14:14:13Z
dc.date.available2021-11-30T14:14:13Z
dc.date.issued2019-03-26
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/23070
dc.description.abstractEssential 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.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectSonoquímicapor
dc.subjectNanotecnologiapor
dc.subjectEnergias alternativaspor
dc.subjectIntensificação de processospor
dc.subjectNanoemulsificação de óleos essenciaispor
dc.subjectSonochemistryeng
dc.subjectNanotechnologyeng
dc.subjectAlternative energieseng
dc.subjectProcess intensificationeng
dc.subjectNanoemulsification of essential oilseng
dc.titleProcesso de nanoemulsificação de óleos essenciais assistido por ultrassompor
dc.title.alternativeNanoemulsification process of essencial oils assisted by ultrasoundeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoOs 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.advisor1Bizzi, Cezar Augusto
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2975070149037006por
dc.contributor.referee1Villetti, Marcos Antonio
dc.contributor.referee2Santos, Maria de Fátima Pereira dos
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4997451902605230por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentQuímicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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