Mecanismo de estabilización interfacial en emulsiones múltiples W/O/W de un solo paso: El papel de las nanofibrillas de celulosa y el ácido oleico

La estructura multifásica y la gran área interfacial de las emulsiones múltiples han impulsado un interés creciente en su uso en las industrias farmacéutica, cosmética y alimentaria. Sin embargo, la presencia de dos interfaces termodinámicamente inestables sigue siendo un desafío que limita su aplicación más amplia. Típicamente, la producción de emulsiones múltiples requiere grandes cantidades de emulsionantes sintéticos y un proceso de preparación en dos pasos. Aquí, desarrollamos nuevas emulsiones múltiples de aceite de almendra W 1 /O/W 2 en un solo paso mediante la combinación de nanofibrillas de celulosa (CNFs) y ácido oleico como emulsionantes de origen biológico. Nanofibrillas de celulosa catiónicas o aniónicas (CNFs), con anchos promedio de aproximadamente 2 nm, actuaron como estabilizadores tipo Pickering en la interfaz O/W 2, produciendo gotas de aceite con diámetros en decenas de micrómetros. La emulsión interna W 1 /O, compuesta por gotas de agua de unos pocos micrómetros de tamaño, fue estabilizada por el ácido oleico presente de forma natural en la fase oleosa. Simulaciones de dinámica molecular mostraron que el aumento del contenido de ácido oleico reduce la tensión interfacial de 28 a 19 mN·m -1 . Las emulsiones preparadas con aceite mineral como fase oleosa alternativa no dieron lugar a la formación de emulsiones múltiples, confirmando el papel esencial del ácido oleico en la estabilización de la interfaz W 1 /O. Además, la estabilidad de las emulsiones múltiples puede ser ajustada mediante el tipo de CNF, ya que la repulsión electrostática entre las CNFs con carga negativa y el ácido oleico favorece la migración de este último a la interfaz W 1 /O, promoviendo la estabilidad por más de 60 días. Estos resultados demuestran la capacidad de CNFs funcionalizadas y ácido oleico en el diseño de emulsiones múltiples utilizando un método práctico, con posible uso en formulaciones alimentarias y cosméticas. • Se produjo con éxito una emulsión múltiple W 1 /O/W 2 en un solo paso. • La interfaz O/W 2 fue estabilizada por CNFs catiónicas o aniónicas. • La interfaz W 1 /O fue estabilizada por ácido oleico presente naturalmente en la fase oleosa. • Las emulsiones múltiples preparadas con CNFs aniónicas fueron más estables.