Metody i kierunki wykorzystania mikronizacji nadkrytycznej

• Autorzy: Janiszewska E. , Witrowa-Rajchert D. , Roj E.

Warianty tytułu

EN

Methods and trends of applying supercritical micronization

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Mikronizacja nadkrytyczna jest procesem wykorzystującym rozpuszczalnik w stanie nadkrytycznym, najczęściej ditlenek węgla, do zamknięcia substancji aktywnych w osłonkach. W pracy scharakteryzowano proces mikronizacji nadkrytycznej, omówiono jego podstawy teoretyczne oraz sposoby prowadzenia. Dokonano podziału procesu mikronizacji ze względu na sposób użycia nadkrytycznego CO₂. W wyniku podziału wyodrębniono mikronizację, w której CO₂ w stanie nadkrytycznym używany jest jako rozpuszczalnik (Rapid Expansion of Supercritical Solution - RESS) lub jako antyrozpuszczalnik (Supercritical Anti-Solvent –SAS, Particles from Gas Saturated Solutions – PGSS, Aerosol Solvent Extraction System - ASES). Każdy z tych procesów może być zastosowany do mikronizacji w przemyśle spożywczym. Jednak większość metod mikronizacji jest do tej pory w sferze badań laboratoryjnych, jedynie opatentowany proces PGSS znalazł zastosowanie przemysłowe.

EN

Supercritical micronization is the process that uses a supercritical solvent, usually carbon dioxide, to close active substances in shells. In this paper, the process of supercritical micronization was characterized as were its theoretical basis and methods of performing it. The supercritical micronization process was divided by the supercritical CO₂ application technique. The division resulted in selecting the micronization process with the supercritical CO₂ applied as a solvent (RESS Rapid Expansion of Supercritical Solution) or as an anti-solvent (SAS Supercritical Anti-Solvent, PGSS Particles from Gas Saturated Solutions, and ASES Aerosol Solvent Extraction System). Any of those processes can be used for the micronization in the food industry. However, until now, the majority of the micronization methods are still tested in laboratories, and only the patented PGSS process was applied on the industrial scale.

Słowa kluczowe

PL

mikronizacja; plyny nadkrytyczne; barwniki; przemysl spozywczy; dwutlenek wegla; procesy technologiczne

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2013
• Tom: 20
• Numer: 6
• Opis fizyczny: s.5-15,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Janiszewska E.

• Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 159C, 02-776 Warszawa

autor

Witrowa-Rajchert D.

• Katedra Inżynierii Żywności i Organizacji Produkcji, Wydział Nauk o Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 159C, 02-776 Warszawa

autor

Roj E.

• Zakład Ekstrakcji Nadkrytycznej, Instytut Nawozów Sztucznych, Al.Tysiąclecia Państwa Polskiego 13A, 24-110 Puławy

Bibliografia

• [1] Adami R., Liparoti S., Reverchon E.: A new supercritical assisted atomization configuration, for the micronization of thermolabile compounds. Chem. Eng. J., 2011, 173, 55-61.
• [2] Cocero M.J., Angel M., Facundo M., Varona S.: Encapsulation and co-precipitation processes with supercritical fluids: fundalmental and applications. J. Supercrit. Fluid., 2009, 47, 546-555.
• [3] Facundo M, Angel M., Cocero M.J.: Carotenoid processing with supercritical fluids. J. Food Eng., 2009, 93, 255-265.
• [4] Floris T., Filippino G., Scrugli S., Pinna M.B., Argiolas F., Argiolas A., Murru M., Reverchon E.: Antioxidant compounds recovery from grape residues by a supercritical antisolvent assisted process. J. Supercrit. Fluid, 2010, 54, 165-170.
• [5] Foster N.R, Dehghani F., Bustami R.T., Chan H.K.: Generation of lysozyme-lactose powders using the ASES process. In: Proceedings of the 6th International Symposium on Supercritical Fluids, Vol. 3, Versailles, France, 2003, pp. 1831-1836.
• [6] Gross J., Coronado P.R., Hrubesh L.W.: Elastic properties of silica aerogels from a new rapid supercritical extraction process. J. Non-Cryst. Solids, 1998, 225, 282-286.
• [7] Hakuta Y., Hayashi H., Arai K.: Fine particle formation using supercritical fluids. Curr. Opin. Solid St. M., 2003, 7, 341-351.
• [8] Janiszewska E., Witrowa-Rajchert D.: Ekstrakcja nadkrytyczna w przemyśle spożywczym. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2005, 4 (45), 5-16.
• [9] Jung J., Perrut M.: Particle design using supercritical fluids: Literature and patent survey. J. Supercrit. Fluid., 2001, 20, 179-219.
• [10] Lack E., Weidner E., Knez Z., Gruner S., Weinreich B., Seidlitz H.: Particle generation with supercritical CO₂. In: Proceedings of the 1st Vienna International Conference: Micro- and Nano-Technology. Ed. Österr. Tribolog. Gesellschaft, Vienna, Austria, 2005.
• [11] Lee Y.W., Lee J.W., Lim J.S.: The formation of aspirin microparticulate using supercritical CO₂ as solvent and antisolvent. In: Proceedings of the 6th International Symposium on Supercritical Fluids, Vol. 3, Versailles, France, 2003, pp. 1777-1782.
• [12] Li J., Jin J., Zhang Z., Wang Y.: Measurement and correlation of solubility of benzamide in supercritical carbon dioxide with and without cosolvent. Fluid Phase Equilib., 2011, 307, 11-15.
• [13] Madene A., Jacquot M., Scher J., Desobry S.: Flavour encapsulation and controlled release – a review. Int. J. Food Sci. Technol., 2006, 41, 1-21.
• [14] Marra F., DeMarco I., Reverchon E.: Numerical analysis of the characteristic times controlling supercritical antisolvent micronization. Chem. Eng. Sci., 2012, 71, 39-45.
• [15] Martin A., Mattea F., Gutierrez L., Miguel F., Cocero M.J.: Co-precipitation of carotenoids and biopolymers with the supercritical anti-solvent process. J. Supercrit. Fluid., 2007, 41, 138-147.
• [16] Martin Á., Weidner E.: PGSS-drying: Mechanisms and modeling. J. Supercrit. Fluid., 2010, 55, 271–281.
• [17] Miguel F., Martín A., Mattea F., Cocero M.J.: Precipitation of lutein and coprecipitation of lutein and poly-lactic acid with the supercritical anti-solvent process. Chem. Eng. Proces., 2008, 47, 1594-1602.
• [18] Pasquali I., Bettini R, Giordano F.: Solid-state chemistry and particle engineering with supercritical fluids in pharmaceutics. Eur. J. Pharm. Sci., 2006, 27, 299-310.
• [19] Quan C., Carlfors J., Turner C.: Carotenoids particle formation by supercritical fluid technologies. Chin. J. Chem. Eng., 2009, 17 (2), 344-349.
• [20] Santos D.T., Albarelli J.Q., Beppu M.M., Meireles M.A.A.: Stabilization of anthocyanin extract from jabuticaba skins by encapsulation using supercritical CO₂ as solvent. Food Res. Int., 2011, in press doi:10.1016/j.foodres.2011.04.019.
• [21] Santos D.T., Meireles M.A.A.: Micronization and encapsulation of functional pigments using supercritical carbon dioxide. J. Food Proc. Eng., 2011, in press DOI: 10.1111/j 1745-4530.2011.00651.x.
• [22] Satvati H.R., Lotfollahi M.N.: Effects of extraction temperature, extraction pressure and nozzle diameter on micronization of cholesterol by RESS process. Powder Technol., 2011, 210, 109-114.
• [23] Sosa M.V., Rodríguez-Rojo S., Mattea F., Cismondi M., Cocero M.J.: Green tea encapsulation by means of high pressure antisolventcoprecipitation. J. Supercrit. Fluid., 2011, 56, 304-311.
• [24] Subra P., Boissinot P., Benzaghou S.: Precipitation of Pure and Mixed Caffeine and Anthracene by Rapid Expansion of Supercritical Solutions. In: Proc. of the 5th Meeting on Supercritical Fluids, Tome 1; M. Perrut, P. Subra (Eds.), Nice, France, 1998, pp. 307-312.
• [25] Tabernero A., del Valle E.M.M., Galán M.A.: Supercritical fluids for pharmaceutical particle engineering: Methods, basic fundamentals and modeling. Chem. Eng. Proces., 2012, 60, 9-25.
• [26] Tavares Cardoso M.A., Antunes S., van Keulen F., Ferreira B.S., Geraldes A., Cabral J., Palavra A.: Supercritical antisolventmicronisation of synthetic all-trans β-carotene with tetrahydrofuran as solvent and carbon dioxide as antisolvent. J. Chem. Technol. Biotechnol., 2009, 84 (2), 215-222.
• [27] Wendt T., Brandin G., Weidner E., Petermann M.: PGSS - The innovative production of fluid-filled microcapsules for the food industry. In: Proc. of European Congress of Chemical Engineering (ECCE-6), Copenhagen 2007.
• [28] Yeo S.-D., Kiran E.: Formation of polymer particles with supercritical fluids: A review. J. Supercrit. Fluid., 2005, 34, 287-308.
• [29] Zhong Q., Jin M., Xiao D., Tian H., Zhang W.: Application of supercritical anti-solvent technologies for the synthesis of delivery systems of bioactive food components. Food Biophys., 2008, 3, 186-190.