Nanopartículas de lignina como estabilizadores de Pickering: ingeniería de emulsiones a través del diseño...

Área de la Ciencia:

• Fisicoquímica; Ciencia de Coloides; Ciencia de Materiales

Sus antecedentes:

• Las emulsiones Pickering ofrecen una mayor estabilidad que las emulsiones convencionales.; Las nanopartículas de lignina (LNP) son estabilizadores sostenibles y ajustables para emulsiones Pickering.; La comprensión de los parámetros fisicoquímicos es crucial para optimizar las emulsiones Pickering estabilizadas por LNP.

Objetivo del estudio:

• Revisar sistemáticamente los parámetros fisicoquímicos que influyen en la formación y estabilidad de emulsiones Pickering estabilizadas por LNP.; Elucidar el papel de las características de las partículas, las variables de formulación y los métodos de emulsificación.; Proporcionar heurísticas para adaptar las emulsiones Pickering estabilizadas por LNP a diversas aplicaciones.

Principales métodos:

• Revisión sistemática de la literatura sobre la estabilización de emulsiones Pickering por LNP.; Análisis de factores que incluyen el tamaño de LNP, la carga, la concentración, la fracción de aceite, el pH y el cizallamiento.; Aplicación de principios de fisicoquímica y análisis computacional avanzado (metaanálisis, SVR, XAI).

Principales resultados:

• El tamaño óptimo de LNP (25-50 nm) y la concentración (0,2-2 % en peso) producen emulsiones estables (>6 meses).; La emulsificación de alta energía, el pH ácido a neutro (3-7) y los potenciales zeta negativos (-64 mV) mejoran la estabilidad.; La modificación de LNP (acetilación, injerto) mejora la mojabilidad y la actividad interfacial.; El análisis de IA identificó la emulsificación de alta energía, el pH y el parámetro de empaquetamiento como características críticas.

Conclusiones:

• Los principios fundamentales de la fisicoquímica explican eficazmente la estabilidad de las emulsiones Pickering estabilizadas por LNP.; La adaptación de las propiedades de LNP y las condiciones de formulación permite un rendimiento controlado de la emulsión.; Las emulsiones Pickering estabilizadas por LNP muestran potencial en agricultura, alimentos, nutracéuticos, energía y recubrimientos.