Un equipo internacional dirigido por científicos de alimentos de Nueva Zelanda en el Instituto Riddet ha utilizado técnicas de dispersión de neutrones para caracterizar la estructura de una emulsión de aceite en agua que se usa comúnmente en los alimentos. como la leche, crema, aderezos para ensaladas y salsas.

El aceite y el agua no se mezclan y las emulsiones son inherentemente inestables, por lo que se utilizan emulsionantes para evitar que sus componentes se separen.

Hay varias formas de estabilizar una emulsión. En los sistemas alimentarios, el uso de moléculas como proteínas o tensioactivos de calidad alimentaria es el más común; sin embargo, también se pueden utilizar partículas.

"En esta investigación publicada en Langmuir , nuestros colaboradores han utilizado partículas producidas a partir de proteínas de suero de leche para recubrir las gotitas de emulsión, ", dijo el coautor, el profesor Elliot Gilbert, líder de las actividades de ANSTO en la ciencia de los materiales alimentarios.

Estas partículas más pequeñas actúan para estabilizar las gotas de emulsión mucho más grandes, "dijo Gilbert.

"Estas emulsiones tienen un enorme potencial en el desarrollo de alimentos funcionales y podrían ayudar a aumentar la entrega y mejorar la absorción de nutrientes dietéticos para ayudar a combatir la desnutrición". "dijo Gilbert.

"La vida útil de los productos que contienen estas emulsiones también es mucho mayor que la de otros productos".

Un arreglo de estabilización relacionado con la naturaleza en los alimentos es la emulsión de Pickering, que utiliza partículas sólidas como estabilizadores que se acumulan en la interfaz entre dos líquidos no mezclables.

"Es similar a la forma en que las micelas de caseína pueden estabilizar los glóbulos de grasa en la leche para evitar la separación, "dijo Gilbert.

Se utilizó la dispersión de neutrones para determinar la disposición de empaquetamiento de las partículas en la interfaz de las gotitas de emulsión primaria que forman una red fractal.

Las mediciones de dispersión de neutrones de ángulo pequeño y ultrapequeño revelaron que la naturaleza de la red estaba influenciada por la estructura y concentración de las partículas de microgel de proteína de suero.

"En los experimentos se utilizaron tanto Bilby como Kookaburra. Al estudiar muestras que contenían partículas con tamaños del orden de cientos de nanómetros, La dispersión de ángulo pequeño está bien, pero realmente se necesita una dispersión de ángulo ultrapequeño para alcanzar esas escalas de mayor longitud en el rango de 1 a 10 micrones, "dijo Gilbert.

"Otra ventaja significativa de utilizar nuestros instrumentos de neutrones es que estas mediciones se pueden realizar en estado líquido, en las condiciones en las que se utilizan, "dijo Gilbert." No hay necesidad de secar o teñir como para otros métodos analíticos; simplemente haces la muestra y la presentas al haz de neutrones ".

Los investigadores determinaron que la condición óptima para la producción de partículas de microgel de proteína de suero era la aplicación de tratamiento térmico a pH 5,9 sin tampón.

Gilbert enfatiza que las técnicas SANS son valiosas para estudiar una multitud de materiales alimenticios; esto incluye controlar la digestión de almidón y lípidos para mejorar los resultados de salud, optimización del procesamiento industrial y diseño de sistemas de suministro de nutrientes.