L'incapsulazione può essere definita come una tecnologia che prevede l’inclusione di ingredienti bioattivi sensibili, siano essi solidi, liquidi o gassosi, all’interno di una o più matrici polimeriche protettive. La tecnica è attualmente impiegata nel settore farmaceutico, chimico, medico e biotecnologico in quanto offre la possibilità di migliorare le proprietà funzionali di un determinato composto. Si è affermata anche nel campo alimentare, soprattutto negli ultimi decenni, ovvero da quando l’alimentazione è passata dall’essere un mero strumento di soddisfacimento dei bisogni a mezzo per la promozione del benessere psico-fisico e delle patologie cronico-degenerative.
Lo shell, definito anche rivestimento, wall, membrana, involucro o materiale di parete, può essere a singolo o doppio strato (Poshadri e Aparna, 2010). In base alle dimensioni della capsula, il nome e la tecnologia dell’incapsulazione cambiano (Tolve et al., 2016). Si può parlare, infatti, sia di nanoincapsulazione che di microincapsulazione: dalla prima si possono ottenere oltre alle nanocapsule, ossia sistemi vescicolari in cui il composto bioattivo è circondato da una membrana polimerica unica, anche le nanosfere, ossia sistemi a matrice in cui il composto bioattivo è uniformemente disperso.
Il core è il composto da incapsulare, ovvero il principio attivo, detto anche nucleo o fase interna; può avere una forma sferica o irregolare e può essere composto da uno o più ingredienti sotto forma di goccioline liquide, particelle solide o bolle di gas. Il shell, descrittivo del rivestimento, deve essere stabile nel tempo e può essere permeabile o impermeabile a seconda della destinazione. Tra i polimeri utili troviamo carboidrati, gomme, lipidi e proteine; lo shell può essere singolo o doppio, e la scelta dipende dal tipo di core, dalla tecnologia impiegata e dall’applicazione finale (Silva et al., 2014).
La coacervazione, la solventevaporation, l’emulsione e la spruzzatura in essiccazione sono tra le tecniche chiave. Nella coacervazione, si formano due fasi: una ricca di polimeri e una detergente; la seconda fase comprende la deposizione del polimero sul nucleo e il rivestimento viene solidificato tramite raffreddamento, desolvatazione o reticolazione. Il processo di spry-drying prevede la disoluzione di core e shell in un solvente, l’atomizzazione in una camera di essiccazione e l’evaporazione rapida del solvente all’aria calda, dando microcapsule di dimensioni tipiche nell’ordine di micrometri. Nel caso di solventi organici si utilizzano trappole per evitare emissioni, mentre per dispersioni a base d’acqua la scelta dei materiali di rivestimento è più limitata. Lo spray drying è una delle tecnologie più diffuse nell’industria alimentare, con circa il 90% delle microcapsule prodotte con questa tecnica (Gharsallaoui et al., 2007).
Oltre allo spray drying, esistono metodi come lo spray cooling (per sostanze idrofile in shell idrofobico) e l’estrusione (con alginato di sodio in bagno di gelificazione). Tecniche più avanzate includono il rivestimento a letto fluido e la coacervazione complessa (Due polimeri, uno anionico e uno cationico, reagiscono formando un complesso che si separa dalla soluzione). La scelta del polimero dipende dall’uso finale: polimeri naturali o sintetici, anche biodegradabili, con proprietà di stabilità, permeabilità e reattività adeguate al core (Koç et al., 2015; Poshadri & Aparna, 2010).
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Nell’industria alimentare, la microincapsulazione è la forma più comune: proteggere vitamine, oli essenziali, polifenoli, aromi, carotenoidi, batteri probiotici e altri principi attivi sensibili. I materiali più usati includono amido, maltodestrine, gomme (come la gomma arabica) e alginato; quest’ultimo offre alta stabilità meccanica ma è sensibile all’acidità, per cui è preferito in combinazione con altri polimeri per resistere agli acidi gastrici (Chan et al., 2009).
Nell’area farmaceutica e nutraceutica, l’incapsulazione consente di controllare il rilascio, proteggere dai degradanti ambientali, mascherare odori o sapori, e permettere una liberazione mirata al tratto intestinale. Le microcapsule consentono di migliorare la biodisponibilità e guidare il rilascio in condizioni specifiche di pH o temperatura. Le nanoparticelle e i sistemi a matrice sono strumenti chiave per il delivery di molecole bioattive, incluse proteine e lipidi, in ambito clinico e preclinico.
Nel linguaggio medico e biologico, incapsulamento e incapsulazione sono stati utilizzati inizialmente come sinonimi esatti per indicare la formazione di una capsula tissutale attorno a un corpo estraneo o a un ascesso. Nel contesto informatico e linguistico, incapsulazione ha assunto significati specifici: manipolare un gruppo di informazioni come un’entità unica senza modificare la loro struttura interna, o richiamare contenuti precedenti per garantire la coesione testuale. L’uso preferenziale di incapsulamento nelle fonti dizionariali italiane è spiegato dalla tendenza a utilizzare forme con il suffisso -mento, partendo da verbi prefissati con ad- o in- (es. abbassamento, assoggettamento) rispetto ai suffissi -zione, che si consolidano a partire da de- (es. decontaminazione).
La preferenza per incapsulamento tra i dizionari italiani, rispetto a incapsulazione, è messa in relazione con la frequenza di -mento vs -zione nei derivati deverbali italiani. Tuttavia, incapsulazione resta attestata fin dalla seconda metà dell’Ottocento e l’inglese encapsulation ha potenziato l’uso in ambiti tecnici. In campo informatico, la forma incapsulazione può emergere grazie all’influenza dell’inglese, ma la forma italiana incapsulamento è registrata in dizionari come la voce principale.
La micro e nano-incapsulazione continueranno a definire nuove frontiere nel delivery di principi attivi, con potenziali sviluppi nelle biotecnologie, farmacologia e nutraceutica. Le innovazioni nelle metodologie di produzione, inclusi sistemi di spruzzi ad alta precisione, ugelli multi-flussi e processi di coacervazione avanzata, promettono microcapsule sempre più uniformi, affidabili e scalabili per realizzazioni industriali complesse (Adare, 2020s).
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| Tecnica | Descrizione | Applicazioni tipiche |
|---|---|---|
| Spray-drying | Essiccazione rapida di emulsioni; alto rendimento | Vitamine, oli, aromi, pigmenti |
| Coacervazione | Formazione di membrana tramite due fasi polimeriche | Protezioni sensibili, controllo rilascio |
| Spray cooling | Raffreddamento per sostanze idrofile | Vitamine, minerali |
| Estrusione | Gelificazione di polimeri in bagno di calcio | Microcapsule per alimenti e farmaci |
| Rivestimento a letto fluido | Deposizione dello shell su particelle sospese | Capsule robuste, rilascio controllato |
Le micro e nano-incapsulazioni, soprattutto quando integrate con tecnologie di rilascio mirato, offrono nuove opportunità per proteggere principi attivi sensibili, migliorare la stabilità di formulazioni complesse e facilitare l’erogazione controllata in ambito farmaceutico e nutraceutico. Il richiamo tra linguistica e scienze applicate mostra come una stessa radice possa evolvere in significati distinti ma collegati, a seconda del contesto disciplinare e della diffusione terminologica.
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