Reologia e Distribuição de Tamanho de Partículas
publicado em 30/04/2020
Aline Kalucz, Profa Dra. Diana Thomé Fachin
Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba PR, Brasil
Carlos Eduardo de Oliveira Praes
Grupo Boticário, São José dos Pinhais PR, Brasil
O comportamento reológico de uma emulsão cosmética é dependente de sua distribuição granulométrica, além de outros fatores. Este estudo buscou avaliar essa relação de dependência, priorizando o fator viscosidade das propriedades reológicas existentes, a fim de gerar subsídio teórico que permita, a partir da distribuição de tamanho de partículas, prever qualitativamente a viscosidade de emulsões contendo o sistema emulsionante constituído por estearomacrogol-2 (steareth-2) e es tearomacrogol-21 (s teareth-21). Os resultados mostraram influência na variação da distribuição granulométrica, a partir de ciclos de homogeneização de alta pressão, e a viscosidade final de um produto.
The rheological behavior of a cos metic emulsion is dependent on size distribution, and other factors. This study sought to evaluate this dependency relationship, emphasizing the viscosity of the rheological factor existing in order to generate theoretical background to allow, from the size distribution of particles, qualitatively predict the viscosity of emulsions containing na emulsifier system consisting of steareth-2 and s teareth-21. The res ults showed variation betwee the influence of particles size distribution, due to cycles of high-pressure homogenization, and the viscosity of a final product.
El comportamiento reologico de una emulsión cosmética depende de la distribución del tama!o de partícula, y otros factores. Este estudio buscó evaluar esta relación de dependencia, haciendo énfasis en el factor viscosidad de las propiedades reologicas existentes, con el fin de generar la base teórica para permitir, a partir de la distribución del tama!o de partículas, predecir cualitativamente la viscosidad de emulsiones que contienen un sistema emulsionante que consiste en estearet-2 y es tearet-21. Los resultados mostraron la influencia en la variación de la distribución de tama!o de partícula, debido al ciclo de la homogeneización a alta pres ión y debido a la viscosidad de un producto final.
Material e Métodos
Resultados e Discussão
Conclusões
A reologia descreve a deformação que ocorre em um corpo sob a influência de uma tensão. Os corpos, neste contexto, podem ser sólidos, líquidos ou gasosos.1 Os dados reológicos são importantes para determinar a funcionalidade de ingredientes para o desenvolvimento de produtos; o controle de qualidade do produto final ou intermediário; a determinação de vida de prateleira; a avaliação da textura por meio da correlação desta com dados sensoriais; e o cálculo de engenharia de processos englobando uma grande quantidade de equipamentos, como agitadores, extrusoras, bombas, trocadores de calor, tubulações ou homogeneizadores.2
O parâmetro fundamental a ser investigado no estudo reológico é a viscosidade, que mede a resistência de um sistema em fluir (escoar). Matematicamente, a viscosidade (ŋ) é a derivada do gráfico da força de cisalhamento por unidade de área entre dois planos paralelos de líquido em movimento relativo (tensão de cisalhamento) versus o gradiente de velocidade dv/dx (taxa de cisalhamento) entre os planos, isto é, ŋ.3
De acordo com Pileggi e Pandolfelli,4 uma característica que pode infuenciar o comportamento reológico de um sistema é a distribuição de tamanho de partículas (distribuição granulométrica). A distribuição de tamanho de partículas consiste na frequência da quantidade de partículas sólidas em cada faixa de tamanho, que normalmente é descrita em fração mássica ou volumétrica em função dos diferentes diâmetros de partícula encontrados em uma amostra.5
Knapik et al.6 afirmou que em relação ao sistema emulsionante etoxilado, os testes realizados com pressão de 60 MPa, quando comparados aos testes com pressão de 120 MPa, resultaram em valores de viscosidade superior, podendo ser relacionados com o tamanho de partícula inerente.
Jena e Das7 publicaram um estudo, no qual verificaram que no maior nível de emulsificante lipofílico o valor de distribuição de tamanho de partículas diminuiu, fato que pode ser atribuído ao aumento da viscosidade das amostras do leite de coco utilizado. A alta viscosidade dessas emulsões pode ter dificultado a redução do tamanho dos glóbulos de gordura durante a sonicação, mostrando que um fato contrário também pode ocorrer.
O presente estudo avaliou uma emulsão inserida em um gel hidrofílico, sendo então chamada de gel creme. Emulsão e microemulsão são dispersões coloidais de um líquido em outro, geralmente estabilizadas por um terceiro componente tensoativo (emulsificante) que se localiza na interface entre as fases líquidas. Há dois tipos de emulsão, conforme a proporção das fases: água em óleo, com gotículas de água dispersas na fase contínua de óleo, e óleo em água, gotículas de óleo dispersas em água.8
Os géis hidrofílicos têm sido muito usados em produtos cosméticos e como base dermatológica, pois apresentam fácil espalhamento, não são gordurosos e podem veicular princípios ativos hidrossolúveis e lipossomas.9
Geralmente, as substâncias formadoras de géis são polímeras que, quando dispersos em meio aquoso, assumem conformação doadora de viscosidade à preparação.10 Logo, pode-se definir o gel como um coloide no qual a interação do líquido com partículas muito finas induz o aumento da viscosidade, tornando-se uma massa com partículas organizadas no meio de dispersão formando uma rede de partículas enfileiradas.8
O objetivo deste estudo foi a realização de uma análise comparativa entre a distribuição de tamanho de partículas e a
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