Neutronenverstrooiing is een techniek die veel wordt gebruikt in de natuurkunde en biologie om de samenstelling van complexe mengsels van meerdere componenten te begrijpen en wordt steeds vaker gebruikt om toegepaste materialen zoals voedsel te bestuderen. Een nieuw artikel gepubliceerd in EPJ E door Gregory N Smith, Niels Bohr Instituut, Universiteit van Kopenhagen, Denemarken, toont een voorbeeld van neutronenverstrooiing op het gebied van voedingswetenschap. Smith gebruikt neutronenverstrooiing om caseïnemicellen in melk beter te onderzoeken, met als doel een aanpak voor toekomstig onderzoek te ontwikkelen.

Smit, ook een onderzoeker bij de ISIS Neutron en Muon Source in het VK, verklaart waarom een ​​betere modellering van hoe neutronen worden verstrooid door structuren in colloïde materialen belangrijk is. "Hoe goed je de structuur van een systeem kunt begrijpen op basis van verstrooiingsgegevens, hangt af van hoe goed je model is, en hoe beter en realistischer uw model, hoe beter je begrip, " zegt de onderzoeker. "Dit geldt voor voedsel zoals voor elk materiaal. Een beter begrip van de structuur van caseïne in melk kan helpen om zuivelproducten beter te begrijpen."

Neutronenverstrooiing kan worden gebruikt om vloeistoffen te onderzoeken door het wateroplosmiddel erin te verwisselen met zwaar water - water waarbij waterstof wordt vervangen door deuterium, een isotoop van waterstof met een kern met een proton en een neutron in plaats van alleen een proton.

"Ik ging op zoek of het model dat ik had ontwikkeld voor caseïnemicellen in melk ook kon worden toegepast op bestaande neutronenverstrooiingsgegevens. De specifieke reeks gegevens die ik bekeek was uitgebreid en had metingen van een groot aantal achtergronden, met verschillende water- tot zwaarwaterverhoudingen, Smith vervolgt. "Dit betekende dat ik niet alleen zou kunnen zien of het model werkte met verschillende metingen, die de bredere toepassing ervan zou ondersteunen, maar betekende ook dat ik de samenstelling van melk beter zou kunnen kwantificeren."

Smith legt verder uit dat hij blij was te zien dat zijn model goed overeenkwam in vergelijking met bestaande gegevens, iets dat niet altijd gegarandeerd is bij het testen van nieuwe modellen met verstrooiingsexperimenten. Wat verraste de onderzoeker, echter, was precies hoeveel verstrooiing plaatsvond, zelfs in magere melk met minder vetdruppels.

"Zelfs gewone en alledaagse materialen, zoals eten, hebben een complexe structuur op nanoschaal, Smith concludeert. "Je zou naar melk kunnen kijken en alleen een troebele vloeistof zien, maar binnenin zijn er eiwitten die zichzelf assembleren tot colloïden, eiwitten die vrij zijn in oplossing, grote druppels vet, en ook vele andere componenten.

"Door een techniek als verstrooiing te gebruiken om zo'n systeem te bestuderen, u kunt nuttige informatie krijgen over al deze bestanddelen."