Impact of ultrasound process on cassava starch nanoparticles and Pickering emulsions stability

Autor(es)

Guida, Carolina ; Aguiar, Ana Carolina ; Magalhaes, Ana Elisa Ramos ; Soares, Marcelo Gomes ; Cunha, Rosiane Lopes

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Food Research International; v. 192, p. 10-pg., 2024-07-31.

Resumo

Using green techniques to convert native starches into nanoparticles is an interesting approach to producing stabilizers for Pickering emulsions, aiming at highly stable emulsions in clean label products. Nanoprecipitation was used to prepare the Pickering starch nanoparticles, while ultrasound technique has been used to modulate the size of these nanoparticles at the same time as the emulsion was developed. Thus, the main objective of this study was to evaluate the stabilizing effect of cassava starch nanoparticles (SNP) produced by the nanoprecipitation technique combined with ultrasound treatment carried out in the presence of water and oil (more hydrophobic physicochemical environment), different from previous studies that carry out the mechanical treatment only in the presence of water. The results showed that the increased ultrasound energy input could reduce particle size (117.58 to 55.75 nm) and polydispersity (0.958 to 0.547) in aqueous dispersions. Subsequently, Pickering emulsions stabilized by SNPs showed that increasing emulsification (ultrasonication) time led to smaller droplet sizes and monomodal size distribution. Despite flocculation, long-term ultrasonication (6 and 9 min) caused little variation in the droplet size after 7 days of storage. The cavitation effects favored the interaction between oil droplets through weak attraction forces and particle sharing, favoring the Pickering stabilization against droplet coalescence. Our results show the potential to use only physical modifications to obtain nanoparticles that can produce coalescence-stable emulsions that are environmentally friendly. (AU)

• Processo FAPESP: 11/06083-0 - Emulsificação por microcanais
• Beneficiário: Rosiane Lopes da Cunha
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 24/01241-6 - Propriedades mecânicas, tribológicas e digestibilidade de estruturas obtidas por impressão 3D de emulgéis
• Beneficiário: Ana Elisa Ramos Magalhães
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 19/27354-3 - Arquitetura de sistemas de liberação coloidais: qual é o papel da estrutura na digestibilidade?
• Beneficiário: Rosiane Lopes da Cunha
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 09/54137-1 - EMUS: aquisição de um analisador de distribuição de tamanho de partículas, um medidor de potencial zeta, um spray dryer e um sistema de cromatografia líquida de ultra alta pressão / espectrômetro de massa
• Beneficiário: Miriam Dupas Hubinger
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 07/58017-5 - Micro e nano emulsoes alimenticias: estudo reo-optico e de estabilidade.
• Beneficiário: Rosiane Lopes da Cunha
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 09/50591-0 - Avaliação dos processos de desidratação osmótica a pressão atmosférica e a vácuo em frutas tropicais
• Beneficiário: Miriam Dupas Hubinger
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 16/05448-8 - Relação reologia-funcionalidade em formulações de espessantes para pacientes disfágicos
• Beneficiário: Rosiane Lopes da Cunha
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular