Uma equipe internacional liderada por cientistas de alimentos da Nova Zelândia no Riddet Institute usou técnicas de espalhamento de nêutrons para caracterizar a estrutura de uma emulsão de óleo em água comumente usada em alimentos, como leite, creme, molhos e molhos para salada.

Óleo e água não se misturam e as emulsões são inerentemente instáveis, então emulsificantes são usados ​​para evitar que seus componentes se separem.

Existem várias maneiras de estabilizar uma emulsão. Em sistemas alimentares, o uso de moléculas como proteínas ou surfactantes de qualidade alimentar é mais comum; Contudo, partículas também podem ser usadas.

"Nesta pesquisa publicada em Langmuir , nossos colaboradores usaram partículas produzidas a partir de proteínas de soro de leite para revestir as gotículas de emulsão, "disse o co-autor Prof Elliot Gilbert. líder das atividades da ANSTO em ciência de materiais alimentícios.

Essas partículas menores atuam para estabilizar as gotículas de emulsão muito maiores, "disse Gilbert.

"Essas emulsões têm um enorme potencial no desenvolvimento de alimentos funcionais e podem ajudar no aumento da entrega e na absorção aprimorada de nutrientes dietéticos para ajudar a combater a desnutrição, "disse Gilbert.

"A vida útil dos produtos que contêm essas emulsões também é muito maior do que a de outros produtos."

Um arranjo de estabilização natural relacionado aos alimentos é a emulsão Pickering, que usa partículas sólidas como estabilizadores que se acumulam na interface entre dois líquidos não misturáveis.

"É semelhante à maneira como as micelas de caseína podem estabilizar os glóbulos de gordura no leite para evitar a separação, "disse Gilbert.

O espalhamento de nêutrons foi usado para determinar o arranjo de empacotamento das partículas na interface das gotículas da emulsão primária que formam uma rede fractal.

Medições de espalhamento de nêutrons em ângulos pequenos e ultrapequenos revelaram que a natureza da rede foi influenciada pela estrutura e concentração das partículas de microgel de proteína de soro de leite.

"Tanto Bilby quanto Kookaburra foram usados ​​nos experimentos. Ao estudar amostras contendo partículas com tamanhos da ordem de centenas de nanômetros, o espalhamento em ângulo pequeno é bom, mas é realmente necessário o espalhamento em ângulo ultrapequeno para alcançar aquelas escalas de comprimento mais longas na faixa de 1 a 10 mícrons, "disse Gilbert.

"Outra vantagem significativa de usar nossos instrumentos de nêutrons é que essas medições podem ser feitas no estado líquido, sob as condições em que são usados, "disse Gilbert." Não há necessidade de secagem ou coloração como para outros métodos analíticos; basta fazer a amostra e apresentá-la ao feixe de nêutrons. "

Os investigadores determinaram que a condição ideal para a produção de partículas de microgel de proteína de soro de leite era a aplicação de tratamento térmico a pH 5,9 sem tampão.

Gilbert enfatiza que as técnicas de SANS são valiosas para estudar uma grande variedade de materiais alimentares; isso inclui o controle da digestão de amido e lipídios para melhorar os resultados de saúde, otimização do processamento industrial e projeto de sistemas de distribuição de nutrientes.