Chimie

Microencapsulation

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Procédé chimique

A partir des procédés chimiques de microencapsulation, la méthode de séparation de phases (coacervation) et les réactions d'interface sont décrites ci-dessous.

Coacervation

Le processus de coacervation se produit lorsque la solubilité d'une ou plusieurs substances macromoléculaires dans le solvant (liquide de dispersion) est réduite par des mesures appropriées, par exemple en modifiant la température, en modifiant la valeur du pH, en ajoutant des sels déshydratants (relargage) ou des substances déshydratantes. comme les alcools.

La microencapsulation par coacervation se déroule généralement en quatre étapes (Fig. 1) :

Distribution:
Le matériau de noyau insoluble dans l'eau à encapsuler est distribué dans le liquide de dispersion aqueuse sous forme de suspension ou d'émulsion. Le matériau de la paroi et les colloïdes protecteurs sont généralement dissous dans le liquide de dispersion. Le matériau de la paroi se présente par exemple sous la forme d'unités aminoplastes plus petites, appelées oligomères. Le colloïde protecteur empêche les gouttelettes d'huile de l'émulsion de se déposer à nouveau en une seule phase.
Séparation de phases:
Le matériau de paroi dissous est déposé sous forme de coacervat sous forme liquide à la surface des gouttelettes d'huile par des mesures appropriées (désolvatation partielle).
Emballage :
Le matériau de paroi liquide concentré enferme les particules à revêtir.
Solidification:
Le matériau de paroi liquide est solidifié par des mesures appropriées : les oligomères aminoplastes se combinent pour former un polymère qui forme la surface des capsules. Les capsules doivent ensuite être présentées comme des unités individuelles.

Enfin, le liquide de dispersion est éliminé et les capsules sont séchées. Le produit doit maintenant se présenter sous la forme d'une poudre fluide.

Réactions interfaciales

Les polymérisations aux interfaces peuvent avoir lieu sous forme de polycondensation ou de polyaddition. Deux monomères différents sont nécessaires, l'un dissous dans la phase aqueuse, l'autre dissous dans la phase lipophile. Aux interfaces de la phase aqueuse et lipophile, les deux monomères réagissent entre eux dans une réaction chimique et forment finalement une enveloppe polymère qui enferme la gouttelette. Les gouttelettes d'huile ont été remplacées par des microcapsules qui flottent dans une solution aqueuse. Le traitement en poudre est similaire à celui de la coacervation mentionnée ci-dessus.

Exemple de réaction d'addition

Chances et limites de la microencapsulation dans la transformation alimentaire moderne

La microencapsulation est devenue de plus en plus importante dans l'industrie alimentaire, notamment dans le domaine des aliments fonctionnels et des compléments alimentaires. L'encapsulation sert à protéger le matériau enfermé des influences nocives. Le processus a un grand potentiel pour le développement de nouveaux produits. L'inclusion de substances nutritionnellement positives se traduit par des produits avec des avantages supplémentaires pour la santé (valeur ajoutée). Bien que la microencapsulation n'en soit qu'au début de son développement, il est logique d'évaluer les opportunités et les risques de cette technologie prometteuse. L'article donne un aperçu des possibilités de la microencapsulation dans l'industrie alimentaire et montre en même temps les limites de la nouvelle technologie.

Résumé

Chances et limites de la microencapsulation dans l'industrie alimentaire progressiste

La microencapsulation a gagné en importance dans la technologie alimentaire, en particulier en coévolution avec les développements des aliments fonctionnels et des compléments alimentaires. L'objectif de la microencapsulation est de protéger le matériau du noyau des conditions difficiles, afin qu'il conserve sa valeur nutritionnelle. Bien que la microencapsulation soit à un stade précoce de développement, il semble nécessaire d'évaluer les chances et les risques de cette technologie. En raison des effets qui peuvent être atteints en utilisant le procédé de microencapsulation, il semble y avoir un grand potentiel pour le développement de nouveaux produits ou de produits à valeur ajoutée. Cette contribution passe en revue les chances de la microencapsulation dans l'industrie alimentaire et tente de présenter et d'évaluer les limites de cette nouvelle technologie.


Chances et limites de la microencapsulation dans la transformation alimentaire moderne

La microencapsulation est devenue de plus en plus importante dans l'industrie alimentaire, notamment dans le domaine des aliments fonctionnels et des compléments alimentaires. L'encapsulation sert à protéger le matériau enfermé des influences nocives. Le processus a un grand potentiel pour le développement de nouveaux produits. L'inclusion de substances nutritionnellement positives se traduit par des produits avec des avantages supplémentaires pour la santé (valeur ajoutée). Bien que la microencapsulation n'en soit qu'au début de son développement, il est logique d'évaluer les opportunités et les risques de cette technologie prometteuse. L'article donne un aperçu des possibilités de la microencapsulation dans l'industrie alimentaire et montre en même temps les limites de la nouvelle technologie.

Résumé

Chances et limites de la microencapsulation dans l'industrie alimentaire progressiste

La microencapsulation a gagné en importance dans la technologie alimentaire, en particulier en coévolution avec les développements des aliments fonctionnels et des compléments alimentaires. L'objectif de la microencapsulation est de protéger le matériau du noyau des conditions difficiles, afin qu'il conserve sa valeur nutritionnelle. Bien que la microencapsulation soit à un stade précoce de développement, il semble nécessaire d'évaluer les chances et les risques de cette technologie. En raison des effets qui peuvent être atteints en utilisant le procédé de microencapsulation, il semble y avoir un grand potentiel pour le développement de nouveaux produits ou de produits à valeur ajoutée. Cette contribution passe en revue les chances de la microencapsulation dans l'industrie alimentaire et tente de présenter et d'évaluer les limites de cette nouvelle technologie.


Chances et limites de la microencapsulation dans la transformation alimentaire moderne

La microencapsulation est devenue de plus en plus importante dans l'industrie alimentaire, notamment dans le domaine des aliments fonctionnels et des compléments alimentaires. L'encapsulation sert à protéger le matériau enfermé des influences nocives. Le processus a un grand potentiel pour le développement de nouveaux produits. L'inclusion de substances nutritionnellement positives se traduit par des produits avec des avantages supplémentaires pour la santé (valeur ajoutée). Bien que la microencapsulation n'en soit qu'au début de son développement, il est logique d'évaluer les opportunités et les risques de cette technologie prometteuse. L'article donne un aperçu des possibilités de la microencapsulation dans l'industrie alimentaire et montre en même temps les limites de la nouvelle technologie.

Résumé

Chances et limites de la microencapsulation dans l'industrie alimentaire progressiste

La microencapsulation a gagné en importance dans la technologie alimentaire, en particulier en coévolution avec les développements des aliments fonctionnels et des compléments alimentaires. L'objectif de la microencapsulation est de protéger le matériau du noyau des conditions difficiles, afin qu'il conserve sa valeur nutritionnelle. Bien que la microencapsulation soit à un stade précoce de développement, il semble nécessaire d'évaluer les chances et les risques de cette technologie. En raison des effets qui peuvent être atteints en utilisant le procédé de microencapsulation, il semble y avoir un grand potentiel pour le développement de nouveaux produits ou de produits à valeur ajoutée. Cette contribution passe en revue les chances de la microencapsulation dans l'industrie alimentaire et tente de présenter et d'évaluer les limites de cette nouvelle technologie.


Microencapsulation - Chimie et Physique

Le biodiesel contient de la glycérine comme sous-produit Image : ddp

Aux yeux du public, la chimie n'a jusqu'à présent que rarement été associée à la sensibilisation à l'environnement. Pendant de nombreuses années, ce sont principalement les scandales de déchets toxiques ou les accidents chimiques qui ont façonné l'image de la discipline.

Forte de cette expérience, l'industrie chimique a lancé il y a quinze ans une initiative pour une chimie durable et respectueuse de l'environnement, qui commence à porter ses fruits si l'on prend comme indicateur l'attitude positive croissante de la population envers la chimie. En fait, l'idée de protection de l'environnement occupe aujourd'hui une grande place dans les laboratoires de recherche chimique et les installations de production. Sous les termes de chimie « verte » ou « durable », des principes ont été établis qui ne concernent plus seulement la bonne élimination des polluants.

Éviter le gaspillage

Microtechnique : des bonbons pour le mini moteur

Biodiesel : graisse jaune dans le réservoir

Plantes utiles : biodiesel pour l'Inde

Il s'agit plutôt de prendre des mesures préventives, c'est-à-dire d'utiliser les matières premières et l'énergie avec parcimonie et d'éviter autant que possible les déchets ou les sous-produits. Cela inclut également l'inclusion de matières premières renouvelables dans les synthèses chimiques. Comme Wolfgang Hölderich de l'Université technique d'Aix-la-Chapelle l'a déclaré la semaine dernière lors de la 1ère conférence internationale de l'IUPAC (« Union internationale de chimie pure et appliquée ») sur la « chimie verte et durable » à Dresde, il s'agit d'un domaine de recherche dans lequel Time grand des pas sont faits.

A titre d'exemple, Hölderich a cité la production de biodiesel, qui s'élève désormais à 1,7 million de tonnes par an rien qu'en Allemagne. En tant que sous-produit, il y a toujours d'énormes quantités de glycérine - au moins cent kilogrammes par tonne de biodiesel - qui vont bien au-delà des besoins du marché traditionnel, l'industrie cosmétique. Cette glycérine est une matière première intéressante pour l'industrie chimique. Par exemple, Hölderich et son groupe de travail, en collaboration avec la société française Arkema, ont trouvé un moyen de transformer la glycérine en acroléine. Cette substance, à son tour, est une matière première indispensable pour l'acide acrylique, qui peut ensuite être transformé en plastiques, laques et superabsorbants pour couches pour bébés. La méthionine, un acide aminé important pour l'alimentation animale, est également fabriquée à partir d'acroléine.

Renonciation aux ressources fossiles

Avec la disponibilité croissante de la matière première biogénique glycérine, l'industrie peut renoncer à fabriquer tous ces produits à partir de propylène et donc de ressources fossiles. Une option apparemment intéressante : la société Solvay construit actuellement une nouvelle usine dans la ville française de Tavaux, dans laquelle la glycérine de l'industrie du biodiesel doit être convertie en un précieux produit intermédiaire, l'épichlorhydrine. Et la société agricole américaine Archer Daniels Midland a récemment annoncé qu'un procédé avait été mis au point pour rendre accessible le propylène glycol chimique de base à partir de la glycérine.

Les catalyseurs jouent un rôle central dans tous les nouveaux processus. Eux seuls permettent d'obtenir le produit souhaité avec des rendements élevés et une faible consommation d'énergie. Les catalyseurs dits hétérogènes sont particulièrement adaptés aux synthèses durables car ils sont faciles à séparer et à récupérer. Ils sont également moins chers et moins sensibles que les catalyseurs homogènes. Comme exemple du potentiel de la recherche sur la catalyse, Hölderich a cité la production de caprolactame, la matière première du nylon. Alors qu'auparavant, il fallait éliminer cinq fois plus de déchets par kilogramme de nylon à partir duquel, par exemple, des collants ou des chevilles sont fabriqués, il existe aujourd'hui des procédés modernes appelés procédés « zéro déchet », qui ont des rendements et des sélectivités de presque une centaine Mark out pour cent. Le groupe de travail de Hölderich en a également développé un.

Liquides ioniques

Il est difficile d'imaginer le débat sur la production chimique durable sans la question des solvants. Dans presque tous les processus chimiques, les composants de la réaction doivent être dissous s'ils doivent réagir les uns avec les autres. Plusieurs millions de tonnes de solvants organiques, dont des alcools, des éthers et des hydrocarbures chlorés, sont utilisés à cette fin chaque année. Étant donné que ces liquides sont toujours volatils, pour la plupart inflammables et souvent toxiques, un remplacement est recherché. Entre autres choses, des liquides ioniques semblent être disponibles pour cela - des sels qui sont déjà liquides à température ambiante ou fondent lorsqu'ils sont légèrement chauffés. Comme les solvants conventionnels, ils peuvent dissoudre d'autres substances, mais ils ne sont ni inflammables ni volatils. De plus, ils forment souvent un système à deux phases avec les autres composants d'un mélange réactionnel, semblable à l'eau et à l'huile. Cela facilite l'isolement du produit et la réutilisation ultérieure du liquide ionique. Kenneth Seddon du Quill Research Institute de l'Université Queens de Belfast a déclaré à Dresde que ses recherches ont montré que de nombreux types de réactions peuvent bénéficier de l'utilisation de liquides ioniques.

À l'heure actuelle, c'est principalement la recherche universitaire qui étudie les avantages des liquides ioniques. L'industrie hésite encore. Cependant, il y a trois ans, BASF a annoncé avoir mis en place le premier procédé commercial utilisant des liquides ioniques. Certaines entreprises ont maintenant emboîté le pas, d'autres testent encore dans des usines pilotes. C'est certainement aussi le prix élevé des liquides ioniques qui semble intimidant à première vue. Ils coûtent au moins dix fois plus que les solvants ordinaires. Cependant, si l'on tient compte du fait que les liquides ioniques peuvent être réutilisés plusieurs fois, la comparaison n'est pas tout à fait aussi drastique. De plus, il semble toujours y avoir un potentiel d'optimisation dans la fabrication de liquides ioniques. Comme Annegret Stark de l'Université d'Iéna l'a présenté lors de la conférence, les sels peuvent également être produits à partir de composants très simples et donc nettement plus rentables que ceux actuellement disponibles dans le commerce.


Employé académique (f/m/d)

L'Université de Constance a réussi dans l'initiative d'excellence et la stratégie d'excellence des gouvernements fédéral et des États depuis 2007.

À l'Université de Constance, le programme « Advanced Data and Information Literacy Track » est financé dans le cadre de l'Initiative d'excellence des gouvernements fédéral et des États. Les départements de physique et de chimie de l'Université de Constance occupera un poste qui se prête également à un doctorat. L'objet de l'activité est la mise en place et l'évaluation de nouveaux formats d'enseignement-apprentissage, en particulier l'apprentissage mixte, pour transmettre des compétences dans le traitement des données dans les matières de sciences naturelles. En particulier, sur la base des événements existants et de la recherche didactique actuelle, de nouvelles manières efficaces de développer des compétences dans les domaines de l'enregistrement, du traitement, de l'analyse et de l'interprétation des données ainsi que de la simulation de systèmes complexes doivent être recherchées. Le projet combine recherche fondamentale et transfert pratique et est mené conjointement par les deux départements de physique et de chimie.

  • Enregistrement des formats d'enseignement existants pour le traitement des données dans les domaines de la physique et de la chimie dans le contexte des résultats actuels de la recherche didactique par sujet
  • Établir et rechercher l'efficacité des concepts d'apprentissage mixte dans ce domaine
  • 3 Enseignement SWS en Licence/Master en physique, nanosciences ou chimie
  • Maîtrise ou diplôme d'enseignement en physique ou en chimie ou dans un domaine d'études comparable
  • Intérêt pour la recherche dans le domaine de la didactique des sciences naturelles
  • Des connaissances de base en programmation dans un langage courant dans le domaine de la physique et de la chimie (par exemple Matlab ou Python) sont souhaitables
  • Un environnement de recherche interdisciplinaire ouvert et motivé
  • Participation à un groupe de travail axé sur la recherche en physique ou en chimie physique avec un grand intérêt pour le développement et la mise en œuvre de nouveaux concepts didactiques
  • Recherche avec une référence d'application directe
  • Le travail dans un environnement merveilleusement beau

Les informations sont disponibles auprès du Prof. Dr. Schmidt-Mende +49 7531 [email protected] (Physique), via Prof. Dr. Zumbusch +49 7531 [email protected] (chimie) ou via Dr. Philipp Möhrke (Didactique Physique).

Nous nous réjouissons de recevoir votre candidature avec les documents habituels par 15.5.2020 à propos de notre Portail de candidature en ligne.


Vidéo: INTRODUCTION ON MICROENCAPSULATION (Mai 2022).