Udpakning af mikrostrukturen af ​​stabiliserede olie-i-vand-emulsioner ved hjælp af neutronspredningsteknikker

Et internationalt team ledet af fødevarer fra New Zealand ved Riddet Institute har brugt neutronspredningsteknikker til at karakterisere strukturen af ​​en olie-i-vand-emulsion, der normalt bruges i fødevarer, såsom mælk, fløde, salatdressinger og saucer.

Olie og vand blandes ikke, og emulsioner er iboende ustabile, så emulgatorer bruges til at forhindre, at deres komponenter separeres.

Der er en række måder at stabilisere en emulsion på. I fødevaresystemer, brugen af ​​molekyler, såsom proteiner eller overfladeaktive stoffer af fødevarekvalitet, er mest almindelig; imidlertid, partikler kan også bruges.

"I denne forskning offentliggjort i Langmuir , vores samarbejdspartnere har brugt partikler fremstillet af valleproteiner fra mælk til at belægge emulsionsdråberne, "sagde medforfatter prof. Elliot Gilbert. leder af ANSTO's aktiviteter inden for fødevarematerialeforskning.

Disse mindre partikler virker til at stabilisere de meget større emulsionsdråber, "sagde Gilbert.

"Disse emulsioner har et enormt potentiale i udviklingen af ​​funktionelle fødevarer og kan hjælpe med øget levering og øget optagelse af kostnæringsstoffer til at hjælpe med at bekæmpe fejlernæring, "sagde Gilbert.

"Holdbarheden af ​​de produkter, der indeholder disse emulsioner, er også langt større end andre produkter."

Et naturligt relateret stabiliseringsarrangement i fødevarer er Pickering -emulsionen, som anvender faste partikler som stabilisatorer, der ophobes ved grænsefladen mellem to ikke-blandbare væsker.

"Det ligner den måde, hvorpå kaseinmiceller kan stabilisere fedtkugler i mælk for at forhindre adskillelse, "sagde Gilbert.

Neutronspredning blev brugt til at bestemme pakningsarrangementet af partiklerne ved grænsefladen mellem de primære emulsionsdråber, der danner et fraktalt netværk.

Små vinkel- og ultrasmå neutronspredningsmålinger afslørede, at netværkets beskaffenhed var påvirket af strukturen og koncentrationen af ​​valleproteinets mikrogelpartikler.

"Både Bilby og Kookaburra blev brugt i eksperimenterne. Når man undersøgte prøver indeholdende partikler med størrelser i størrelsesordenen hundreder af nanometer, lille vinkelspredning er fin, men man har virkelig brug for ultra-lille vinkelspredning for at nå de længere skalaer på 1-10 mikronområdet, "sagde Gilbert.

"En anden væsentlig fordel ved at bruge vores neutroninstrumenter er, at disse målinger kan foretages i flydende tilstand, under betingelser, hvor de bruges, "sagde Gilbert." Der er ikke behov for tørring eller farvning som for andre analysemetoder; du laver bare prøven og præsenterer den for neutronstrålen. "

Efterforskerne fastslog, at den optimale betingelse for fremstilling af valleprotein-mikrogelpartikler var anvendelse af varmebehandling ved pH 5,9 uden en buffer.

Gilbert understreger, at SANS -teknikker er værdifulde til at studere et væld af fødevarematerialer; dette omfatter kontrol af stivelse og lipidfordøjelse for at forbedre sundhedsresultater, optimering af industriel forarbejdning og design af næringsstofleveringssystemer.