La diffusion des neutrons est une technique couramment utilisée en physique et en biologie pour comprendre la composition de mélanges complexes à plusieurs composants et est de plus en plus utilisée pour étudier des matériaux appliqués tels que les aliments. Un nouvel article publié dans EPJ E par Gregory N Smith, Institut Niels Bohr, Université de Copenhague, Danemark, montre un exemple de diffusion de neutrons dans le domaine de la science alimentaire. Smith utilise la diffusion de neutrons pour mieux étudier les micelles de caséine dans le lait, dans le but de développer une approche pour de futures recherches.

Forgeron, également chercheur à l'ISIS Neutron and Muon Source au Royaume-Uni, explique pourquoi une meilleure modélisation de la façon dont les neutrons sont diffusés par les structures dans les matériaux colloïdes est importante. "La compréhension de la structure d'un système à partir de la diffusion de données dépend de la qualité de votre modèle, et le meilleur et le plus réaliste de votre modèle, meilleure sera votre compréhension, " dit le chercheur. " C'est vrai pour l'alimentation comme pour toute matière. Une meilleure compréhension de la structure de la caséine dans le lait peut aider à mieux comprendre les produits laitiers."

La diffusion des neutrons peut être utilisée pour étudier les fluides en échangeant le solvant aqueux qu'ils contiennent avec de l'eau lourde - de l'eau où l'hydrogène est remplacé par du deutérium, un isotope de l'hydrogène possédant un noyau avec un proton et un neutron plutôt qu'un simple proton.

"J'ai cherché à voir si le modèle que j'avais développé pour les micelles de caséine dans le lait pouvait également être appliqué aux données existantes de diffusion des neutrons. L'ensemble particulier de données que j'ai examiné était vaste et comportait des mesures provenant d'un grand nombre d'arrière-plans, avec différents rapports eau/eau lourde, " Smith poursuit. " Cela signifiait que je serais non seulement capable de voir si le modèle fonctionnait avec des mesures différentes, qui soutiendrait son application plus large, mais signifiait aussi que je serais en mesure de mieux quantifier la composition du lait."

Smith explique en outre qu'il était heureux de voir que son modèle concordait bien par rapport aux données existantes, quelque chose qui n'est pas toujours garanti lors du test de nouveaux modèles avec des expériences de diffusion. Ce qui a surpris le chercheur, cependant, était à quel point la dispersion se produisait même dans le lait écrémé avec des gouttelettes moins grasses.

"Même les matériaux courants et quotidiens, comme la nourriture, avoir une structure complexe à l'échelle nanométrique, " Smith conclut. " Vous pourriez regarder le lait et voir juste un liquide trouble, mais à l'intérieur il y a des protéines qui s'auto-assemblent en colloïdes, protéines libres en solution, grosses gouttelettes de graisse, ainsi que de nombreux autres composants.

"En utilisant une technique comme la diffusion pour étudier un tel système, vous pouvez obtenir des informations utiles sur tous ces constituants."