Ultrasound-assisted emulsions with biopolymers for spray-drying of lemongrass essential oil

Abstract The objective of this work was to evaluate the partial replacement of gum arabic by modified starches on the spray-drying microencapsulation of lemongrass (Cymbopogon flexuosus) essential oil. The ultrasound-assisted emulsions were prepared with 30% (w/w) of wall material, 7.5% (w/w) of oil load, and 1:1 (w/w) replacement ratio for all treatments. After 16 hours, the incompatibility observed between gum arabic and octenyl succinic anhydride (OSA) starch did not affect the obtained microparticles, since the treatment with OSA starch, partially replacing gum arabic, showed the best results for the process yield and for the oil charge retention after spray-drying process, and the treatment showed Newtonian viscosity close to that of the treatment prepared with gum arabic. Maltodextrin dextrose equivalent 10 (10DE) shows an oil load similar to that of the treatment with gum arabic, while the presence of maize maltodextrin DE20 reduces the content of encapsulated oil and the efficiency of the drying process due to the adherence of particles to the chamber. Therefore, the partial substitution of gum arabic is an alternative for the formation of emulsions, for the spray-drying microencapsulation of lemongrass essential oil. Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a substituição parcial da goma arábica por amidos modificados, na microencapsulação do óleo essencial de capim-limão (Cymbopogon flexuosus), por meio de secagem por atomização. As emulsões assistidas por ultrassom foram preparadas com 30% (m/m) de material de parede, 7,5% (m/m) de carga de óleo e 1:1 (m/m) de taxa de substituição para todos os tratamentos. Após 16 horas, a incompatibilidade observada entre a goma arábica e o anidrido octenil succínico (AOS) não afetou as micropartículas obtidas, uma vez que o tratamento com o amido AOS, em substituição parcial à goma arábica, apresentou os melhores resultados quanto ao rendimento do processo e à retenção de carga de óleo após a secagem por atomização, e o tratamento mostrou viscosidade newtoniana próxima à do tratamento preparado com goma arábica. A maltodextrina dextrose equivalente 10 (10DE) mostra uma carga de óleo semelhante à do tratamento com goma arábica, enquanto a presença de maltodextrina de milho DE20 reduz o teor de óleo encapsulado e a eficiência do processo de secagem, em razão da aderência das partículas à câmara. Portanto, a substituição parcial da goma arábica mostra-se como alternativa para a formação de emulsões, para a m