对商业牛奶进行小和超小角度中子散射研究
Carl P Adams1, Nukhalu Callaghan-Patrachar1,2, Fernanda Peyronel2
1Department of Physics, St. Francis Xavier University, Antigonish, NS B2G 2W5, Canada.
Food structure
|June 21, 2024
概括
这项研究利用小角和超小角中子散射 (SANS和USANS) 来分析牛奶中的脂肪球和蛋白质. 结果提供了精确的测量素小粒和脂肪球体大小,这对于了解牛奶结构和奶酪形成至关重要.
科学领域:
- 食品科学与技术 食品科学与技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 牛奶和牛奶制品是全球重要的营养来源和食品工业的组成部分.
- 之前对牛奶成分的散射研究主要集中在较高的q向量区域 (10−32 Å−1).
- 在较低的q向量区域了解牛奶结构方面存在差距,这对于表征较大的结构,如脂肪球体和蛋白质粒至关重要.
研究的目的:
- 为了呈现超小角度 (USAXS) q-向量区域 (3×10−52×10−2 Å−1) 中的中子散射结果.
- 为了同时研究商业牛奶中的脂肪球和蛋白质的大小和分布.
- 建立一个应用类似技术研究奶酪品种和奶酪形成的基础.
主要方法:
- 采用了小角和超小角中子散射 (SANS和USANS) 技术.
- 使用D2O的对比差异测量来区分全脂牛奶中的脂肪和蛋白质信号.
- 模拟的散射数据使用舒尔茨分布函数与均的球体适合散射特征.
主要成果:
- 素小粒的特征是平均直径为96±10nm和33%的多分散性.
- 同质化全脂牛奶中的脂肪球体的平均直径为0.47±0.04μm,多分散率为45±5%.
- 测量了分散长度密度和确定了素小粒的匹配点,与之前的研究一致.
结论:
- 具有均球的舒尔茨分布函数有效地模拟了研究 q 范围内的散射特征.
- 用SANS和USANS获得了牛奶中的素小粒和脂肪球的精确结构参数.
- 这些发现为包括奶酪在内的乳制品的先进结构分析提供了关键的基础.
